品完成后支撐材料應(yīng)可移除。然而，針對特別產(chǎn)品而言，支撐材料保留在產(chǎn)品中是可接受的。例如，如果支撐材料是一種輕質(zhì)材料且從成品外部不可見。
[0062]支撐材料的沉積可在構(gòu)造材料的層以預(yù)定形狀沉積之前或之后進(jìn)行。因?yàn)樘畛溆袠?gòu)造材料及支撐材料的空間是互補(bǔ)的，這些空間可形成部分會(huì)進(jìn)行硬化的連續(xù)層，即為構(gòu)造材料的部分。該層作為一個(gè)整體，即已硬化的部分及支撐材料所組成的部分是后續(xù)層可沉積于其上的基底。
[0063]支撐結(jié)構(gòu)還可由構(gòu)造材料或由硬化的不同構(gòu)造材料所得到。此支撐結(jié)構(gòu)可具有例如蜂巢狀的幾何形狀或之后可易于打破分離的其它類型結(jié)構(gòu)。
[0064]圖4示出了上述方法的另一實(shí)施例。本實(shí)施例包括另一處理步驟(9)，用于對已自建構(gòu)平臺移除后的第一產(chǎn)品進(jìn)行處理。本實(shí)施例進(jìn)一步包括放置步驟(10)，將處理后的第一產(chǎn)品放回運(yùn)送機(jī)所運(yùn)送的建構(gòu)平臺。本實(shí)施例是基于許多層疊制造的產(chǎn)品需要另一處理步驟做為兩個(gè)層疊制造步驟之間的中間步驟而被提出。舉例而言，此另一處理步驟可為表面處理。該表面處理的例子可為材料的移除，例如蝕刻或如同拋光的機(jī)械加工。表面處理還可為材料的添加，例如涂裝、熱蒸鍍、電化學(xué)沉積或其它原子層沉積技術(shù)。此另一處理步驟還可包括加入或插入電子組件，例如計(jì)算機(jī)芯片及發(fā)光二極管。此另一處理步驟還可包括特定產(chǎn)品的插入，這些特定產(chǎn)品可采用比層疊制造更好的其它技術(shù)而制成，例如光伏電池、微機(jī)電裝置或注塑部件。
[0065]特別的是，如果此外部處理步驟無法與層疊制造的速度(即運(yùn)送機(jī)的速度)一致時(shí)，此外部處理步驟是具有優(yōu)點(diǎn)的。如果此處理步驟為需要特別設(shè)備(例如:無電鍍、火花腐蝕或激光鉆孔)的分批工藝時(shí)，此處理步驟特別具有優(yōu)點(diǎn)。
[0066]在包括處理產(chǎn)品的另一處理步驟的方法的實(shí)施例中，將產(chǎn)品放回另一建構(gòu)平臺上，該另一建構(gòu)平臺不同于產(chǎn)品自其上移除的建構(gòu)平臺。例如第二產(chǎn)品仍位于該建構(gòu)平臺上的情況。在包括產(chǎn)品的另一處理步驟的方法的實(shí)施例中，當(dāng)將產(chǎn)品自建構(gòu)平臺移除后，處理過的產(chǎn)品被放置在該產(chǎn)品自其上移除的同一個(gè)建構(gòu)平臺上。根據(jù)本實(shí)施例，在處理過的第一產(chǎn)品放回之前，將第二產(chǎn)品自建構(gòu)平臺移除。當(dāng)必須制造包括第一產(chǎn)品及第二產(chǎn)品的復(fù)合產(chǎn)品時(shí)，第一產(chǎn)品可放置在相同的建構(gòu)平臺上，如此使得第一產(chǎn)品位于第二產(chǎn)品的頂部或旁邊。為達(dá)此目的，此方法可包括提供機(jī)器可讀碼(例如:條形碼或二維條形碼)至建構(gòu)平臺、基底或產(chǎn)品的步驟。此類方法更可包括讀取代碼及針對產(chǎn)品判定何為下一處理步驟的步驟。
[0067]層疊制造為將材料加入至較早沉積的材料的附加工藝。然而，由此工藝所制成的產(chǎn)品可能需要進(jìn)行加工，例如銑切加工、鉆削加工或通過拋光的表面平滑化加工。層疊制造的工藝可能導(dǎo)致誤差的累積，例如產(chǎn)品的厚度(即高度)?；谶@些及其它理由，有時(shí)必須將材料自先前沉積的層或產(chǎn)品移除。如上所述，此移除可在沉積設(shè)備外(即遠(yuǎn)離運(yùn)送機(jī))進(jìn)行。然而，特別的是當(dāng)因?yàn)樵诮?gòu)平臺上進(jìn)行例如取代作業(yè)或建構(gòu)平臺的垂直位移)所產(chǎn)生缺陷而需對產(chǎn)品的厚度進(jìn)行調(diào)整時(shí)，材料移除作業(yè)必須在或可在當(dāng)產(chǎn)品位于建構(gòu)平臺上時(shí)來進(jìn)行。因此，此方法可包括移除步驟，用于當(dāng)產(chǎn)品貼附于建構(gòu)平臺時(shí)將材料自產(chǎn)品移除。
[0068]由層疊制造所制得的產(chǎn)品可結(jié)合其它對象以得到復(fù)合產(chǎn)品。此類其它對象可為電子功能裝置、光學(xué)功能裝置、磁功能裝置或機(jī)械功能裝置，這些功能裝置例如計(jì)算機(jī)芯片、發(fā)光二極管、透鏡系統(tǒng)、致動(dòng)器、壓電組件、揚(yáng)聲器、傳聲器及電池。在完成層疊制造之后，此功能對象可與產(chǎn)品結(jié)合。然而，特別是當(dāng)必須對對象進(jìn)行包封或以別種方法將對象與產(chǎn)品集成為一體時(shí)，對象必須在層疊制造期間放置。在本發(fā)明的實(shí)施例中，該方法包括通過將對象放置在建構(gòu)平臺上而將對象與層疊制造的產(chǎn)品結(jié)合的步驟。在開始進(jìn)行層疊沉積之前，對象可直接放置在建構(gòu)平臺上。對象還可在已經(jīng)沉積一層或多層之后放置。對象甚至可在所有層沉積完成后放置。
[0069]本發(fā)明的另一實(shí)施例為用于有形產(chǎn)品的層疊制造的生產(chǎn)線。在此將參照圖5中的生產(chǎn)線的實(shí)施例詳述此類生產(chǎn)線。生產(chǎn)線(100)的基底為運(yùn)送機(jī)(103)，此運(yùn)送機(jī)(103)用于沿運(yùn)送平面運(yùn)送建構(gòu)平臺。運(yùn)送平面為運(yùn)送建構(gòu)平臺時(shí)建構(gòu)平臺移動(dòng)的平面?？梢栽诮?gòu)平臺返回的兩個(gè)外部位置之間交替的方式對建構(gòu)平臺進(jìn)行運(yùn)送。然而，循環(huán)式運(yùn)送機(jī)(例如:可為圓盤或環(huán)式皮帶)為優(yōu)選的運(yùn)送機(jī)，用于將建構(gòu)平臺運(yùn)向沉積頭及運(yùn)離沉積頭。當(dāng)運(yùn)送機(jī)以單向移動(dòng)時(shí)，循環(huán)式運(yùn)送機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于建構(gòu)平臺在使用時(shí)可自相同側(cè)接近沉積頭。循環(huán)式運(yùn)送機(jī)的另一優(yōu)點(diǎn)在于可使其較易于使用多個(gè)平臺。優(yōu)選地，此類運(yùn)送機(jī)配置用于沿水平面(即垂直于重力的平面)運(yùn)送產(chǎn)品。水平循環(huán)式運(yùn)送機(jī)之一優(yōu)點(diǎn)在于即使在運(yùn)送機(jī)連續(xù)單向移動(dòng)期間，循環(huán)式運(yùn)送機(jī)上的產(chǎn)品所受到的重力的方向也不會(huì)改變。因此，重力在運(yùn)送機(jī)上的任何位置都朝向相同方向。因此，粉末，甚至液體可在運(yùn)送機(jī)上進(jìn)行沉積而不會(huì)在運(yùn)送機(jī)的其它位置掉落。
[0070]在運(yùn)送機(jī)周圍定位例如材料沉積頭(101)的設(shè)備，用于產(chǎn)品的層疊制造。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)循環(huán)式運(yùn)送機(jī)相當(dāng)適合于層疊制造，因?yàn)樵谟诖祟愡\(yùn)送機(jī)上的位置可數(shù)次通過固定的外部點(diǎn)。這使得可在不需特別措施而重復(fù)地執(zhí)行例如層的沉積的工藝。對于一種材料所制成的產(chǎn)品，當(dāng)使用循環(huán)式運(yùn)送機(jī)時(shí)，僅一個(gè)沉積頭可足以制備此類產(chǎn)品。例如美國專利申請US2009/0076643所公開的系統(tǒng)中需要多個(gè)印刷頭，或甚至需要數(shù)量眾多的印刷頭，即每層需要至少一個(gè)印刷頭。
[0071]舉例而言，運(yùn)送機(jī)可為如圖5所示的旋轉(zhuǎn)圓盤，但優(yōu)選地運(yùn)送機(jī)為運(yùn)送帶，更特別優(yōu)選的是運(yùn)送機(jī)為循環(huán)式運(yùn)送帶。循環(huán)式運(yùn)送帶可采用可達(dá)到最佳利用有效空間的幾何形狀進(jìn)行配置，并且循環(huán)式運(yùn)送帶可允許將產(chǎn)品沿著或甚至通過所有類型的設(shè)備(例如:沉積設(shè)備、加工設(shè)備及加熱設(shè)備)進(jìn)行運(yùn)送。如果建構(gòu)平臺的軌道是彎曲的(像對于旋轉(zhuǎn)圓盤或位于運(yùn)送帶的部分的情況)，則在建構(gòu)平臺的內(nèi)部曲線及外部曲線的軌道長度間存在差異，但通過調(diào)整材料的沉積來補(bǔ)償此差異是相當(dāng)麻煩的?；诖死碛桑瑑?yōu)選包括直的部件的運(yùn)送帶。
[0072]如圖5所示，生產(chǎn)線包括用于提供制備產(chǎn)品所需材料的沉積頭(101)。沉積頭可為任何類型的材料提供裝置，設(shè)置用于將材料層疊沉積在建構(gòu)平臺上。沉積頭可為提供連續(xù)材料層的類型，例如噴槍或涂布幕簾。優(yōu)選地，沉積頭為提供材料液滴至建構(gòu)平臺的印刷頭(例如:噴墨打印裝置)，此類液滴提供裝置可為連續(xù)噴墨裝置，通過連續(xù)噴墨裝置連續(xù)地及時(shí)噴出液滴或?qū)⒁旱螄娭列枨笱b置上。沉積頭還可為粉末分配器。沉積頭可為掃描沉積頭，此掃描沉積頭可以將材料沉積在建構(gòu)平臺的不同位置上的方式進(jìn)行移動(dòng)。優(yōu)選地，此類掃描沉積裝置允許將材料束以速度遠(yuǎn)高于運(yùn)送機(jī)的掃描速度導(dǎo)向建構(gòu)平臺上的不同位置。當(dāng)建構(gòu)平臺移動(dòng)時(shí)，此類掃描沉積裝置允許形成復(fù)合圖形。典型地，沉積頭可適合于沉積厚度介于I微米(μ m)與I毫米(mm)之間的層，更特別的是厚度介于5微米(μ m)與500微米(μπι)之間的層，甚至更特別的是厚度介于10微米(μπι)與200微米(μπι)之間的層。本發(fā)明人有利地沉積出厚度介于30微米(μπι)與80微米(μπι)之間的層。然而，本發(fā)明不受限于此類層厚度，例如通過像原子層沉積的沉積技術(shù)所制得的小于I微米(μπι)的沉積層厚度也是可行的。因?yàn)槿绱诵〉膶雍穸刃枰獢?shù)量眾多的層才能得到具有肉眼可見尺度的產(chǎn)品，此類薄層可對于在半成品上增加層或是增加作為在產(chǎn)品內(nèi)或之上的功能層特別有意義。層厚度可大于I毫米(_)，但由此類層所構(gòu)成的產(chǎn)品具有相當(dāng)粗糙的結(jié)構(gòu)，因此通常需要例如拋光的附加處理步驟。再者，此類厚層的硬化是相當(dāng)麻煩的。
[0073]為了制作出具有精細(xì)結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品，沉積工藝應(yīng)具有高側(cè)面分辨率。尤其是此側(cè)面分辨率是由沉積頭的類型決定。在這些實(shí)施例中，例如通過電磁輻射、更特別地是通過紫外線對于沉積連續(xù)層的所在位置進(jìn)行硬化，分辨率可小于10微米或甚至小于I微米。當(dāng)通過打印工藝形成二維結(jié)構(gòu)時(shí)，分辨率可小于100微米或更特別地可小于10微米?？梢岳斫獾氖?，并非生產(chǎn)線的所有沉積頭必須具有相同分辨率。除了參數(shù)之外，沉積頭的類型、在所制造產(chǎn)品中所沉積的材料及沉積層的功能決定所需且可實(shí)行的分辨率。
[0074]如圖6和7圖所示，生產(chǎn)線包括在產(chǎn)品制作期間用于運(yùn)載材料層的一個(gè)或多個(gè)建構(gòu)平臺(102)。建構(gòu)平臺相對于運(yùn)送機(jī)(103)在建構(gòu)方向上可移位(104)。因此，在本實(shí)施例中，建構(gòu)平臺均可向上地及向下地繞著其中間的垂直位置進(jìn)行移位(即離開運(yùn)送機(jī)及朝向運(yùn)送機(jī))。在如圖6所示的優(yōu)選實(shí)施例中，運(yùn)送機(jī)(103)主要位于建構(gòu)平臺(102)下方。然而，如圖7所示，運(yùn)送機(jī)的一部分可位于建構(gòu)平臺(102)的上方。在圖7所示的實(shí)施例中，運(yùn)送機(jī)(103)機(jī)械地貼附于輸送帶或纜線(112)，其中通過例如電動(dòng)馬達(dá)的機(jī)械對輸送帶或纜線(112)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
[0075]回到圖5所示的實(shí)施例，在此將針對設(shè)備的其它方面進(jìn)行詳述。在生產(chǎn)線的使用期間，運(yùn)送機(jī)用于將建構(gòu)平臺移動(dòng)往返于沉積區(qū)域(109)，其方式為:當(dāng)建構(gòu)平臺與沉積頭位于沉積區(qū)域時(shí)，建構(gòu)平臺以規(guī)定的時(shí)間區(qū)間而位于沉積頭與運(yùn)送機(jī)之間。在生產(chǎn)線的優(yōu)選實(shí)施例中，沉積頭(101)固定在相對于此設(shè)備所放置的地板的位置，其方式為:材料以位于沉積頭下方的建構(gòu)平臺的方向下落或噴出。建構(gòu)平臺在選定時(shí)間區(qū)間期間接收到材料。在完成一層的沉積后，建構(gòu)平臺可向下移動(dòng)使得沉積頭與目標(biāo)區(qū)域之間的距離保持為固定值