(57)【要約】  本開示は一般に、部品（１３０）のコンピュータ支援設計（ＣＡＤ）モデルを使用して部品の層表現を開発する、積層造形（ＡＭ）方法に関する。本方法は、積層造形装置（１２００）の構築層厚さ（１２２６）を決定するステップと、モデル内の部品の形状（６２０）を識別するステップと、形状が、構築層厚さに基づいて、ｚ軸に沿って位置合わせされていないことを判定するステップと、形状がｚ軸に沿って位置合わせされるように、形状オフセット（８２０）によって、ｚ軸に沿って、モデル内の形状を移動させるステップとを含む。【選択図】図１０
2019524506.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品（１３０）の三次元モデルに基づいて、前記部品（１３０）を一連の層で製造する方法（１３００）であって、前記部品（１３０）の前記モデルは、前記部品（１３０）の層の配向に相当するｘ−ｙ構築平面、および前記部品（１３０）の各層の順序を定義する、前記ｘ−ｙ構築平面に直交するｚ軸（２０４）に従って配向され、
積層造形装置（１２００）の構築層厚さ（１２２６）を決定するステップと、
前記モデル内の前記部品（１３０）の形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）を識別するステップと、
前記形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）が、前記構築層厚さ（１２２６）に基づいて、前記ｚ軸（２０４）に沿って位置合わせされていないことを判定するステップと、
前記形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）が前記ｚ軸（２０４）に沿って位置合わせされるように、形状オフセット（８２０、８３０、８４０、１０２０）によって、前記ｚ軸（２０４）に沿って、前記モデル内の前記形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）を移動させるステップと、
前記モデルに従って、前記形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）を層毎に構築するステップであって、前記構築層厚さ（１２２６）を有する層を含む、構築するステップと、
を含む、方法（１３００）。
【請求項２】
前記部品（１３０）の前記モデルと、前記部品（１３０）との間の尺度係数（１２２８）で拡大縮小された前記構築層厚さ（１２２６）に基づいて、前記モデルが、複数のスライス（２１０、２１２、２１４、２１６、２１８、２１９）によって複数の構築層（３１０、３１２、３１４、３１６、３１８）に分割される、請求項１に記載の方法（１３００）。
【請求項３】
前記部品（１３０）の前記形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）を識別するステップが、前記ｚ軸（２０４）に沿った前記形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）の最下点を識別することを含む、請求項１に記載の方法（１３００）。
【請求項４】
前記形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）が、位置合わせされていないことを判定するステップが、
前記形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）の前記最下点が、構築層（３１０、３１２、３１４、３１６、３１８）の下部に配置されていないと判定すること
を含む、請求項３に記載の方法（１３００）。
【請求項５】
前記形状オフセット（８２０、８３０、８４０、１０２０）が、前記形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）の前記最下点と、最も近い構築層の下部との間の差（１０２２、１０３２、１０４２）である、請求項４に記載の方法（１３００）。
【請求項６】
前記部品（１３０）の前記モデルと、前記部品（１３０）との間の尺度係数（１２２８）によって拡大縮小された前記構築層厚さ（１２２６）に基づいて、前記モデルが、複数のスライス（２１０、２１２、２１４、２１６、２１８、２１９）によって複数の構築層（３１０、３１２、３１４、３１６、３１８）に分割され、前記最も近い構築層の前記下部は、前記複数のスライス（２１０、２１２、２１４、２１６、２１８、２１９）のうちの１つのスライスの位置である、請求項５に記載の方法（１３００）。
【請求項７】
前記形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）の前記下面が位置合わせされていないことを判定するステップが、
前記形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）の前記最下点と、前記最下点に最も近い構築層の下部との間の第１のオフセットを決定することと、
基準形状（６１０）の前記最下点と、前記基準形状（６１０）に最も近い構築層の下部との間の第２のオフセットを決定することと、
前記第１のオフセットが、前記第２のオフセットとは異なると判定することと、
を含む、請求項２に記載の方法（１３００）。
【請求項８】
前記形状オフセット（８２０、８３０、８４０、１０２０）が、前記第１のオフセットと、前記第２のオフセットとの間の差である、請求項７に記載の方法（１３００）。
【請求項９】
前記最下点に最も近い前記構築層の前記下部が仮想スライス（１０１０、１０１２、１０１４、１０１６、１０１８、１０２０）であり、前記部品（１３０）の前記モデルと、前記部品（１３０）との間の尺度係数（１２２８）によって拡大縮小された前記構築層厚さ（１２２６）に基づいて、前記モデルが複数の仮想スライス（１０１０、１０１２、１０１４、１０１６、１０１８、１０２０）に分割される、請求項７に記載の方法（１３００）。
【請求項１０】
前記形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）が位置合わせされていないことを判定するステップが、
前記ｚ軸（２０４）に沿った、前記形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）の最下点の位置の値と、前記ｚ軸（２０４）に沿った、基準形状（６１０）の最下点の位置の値との差を決定することと、
前記尺度係数（１２２８）に基づいて、前記構築層厚さ（１２２６）を拡大縮小することと、
前記差が、前記拡大縮小された構築層厚さ（１２２６）の倍数ではないと判定することと、
を含む、請求項２に記載の方法（１３００）。
【請求項１１】
形状オフセット（８２０、８３０、８４０、１０２０）が、前記差と、前記拡大縮小された構築層厚さ（１２２６）とに対する剰余演算の結果である、請求項１０に記載の方法（１３００）。
【請求項１２】
部品（１３０）の三次元モデルに基づいて、前記部品（１３０）を一連の層で製造するための、コンピュータ実行可能なコードを含む非一時的なコンピュータ可読媒体であって、前記部品（１３０）の前記モデルは、前記部品（１３０）の層の配向に相当するｘ−ｙ構築平面、および前記部品（１３０）の各層の順序を定義する、前記ｘ−ｙ構築平面に直交するｚ軸（２０４）に従って配向され、前記コードは、
積層造形装置（１２００）の構築層厚さ（１２２６）を決定し、
前記モデル内の前記部品（１３０）の形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）を識別し、
前記形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）が、前記構築層厚さ（１２２６）に基づいて、前記ｚ軸（２０４）に沿って位置合わせされていないことを判定し、
前記形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）が前記ｚ軸（２０４）に沿って位置合わせされるように、形状オフセット（８２０、８３０、８４０、１０２０）によって、前記ｚ軸（２０４）に沿って、前記モデル内の前記形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）を移動させ、
前記モデルに従って、前記形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）を層毎に構築し、各層が前記構築層厚さ（１２２６）を有する
ように構成される、非一時的なコンピュータ可読媒体。
【請求項１３】
積層造形装置（１２００）であって、
原材料を保存する容器（１１０）と、
前記原材料に印加されると、前記原材料を固化する放射源（１２０）と、
オブジェクトの一部を形成するために、現在の層内で、前記原材料の一部に前記放射源（１２０）を印加するスキャナと、
前記現在の層を変更するために、前記原材料、または前記オブジェクトを移動させる昇降機（１１４）と、
実行可能な命令を保存するメモリと、
前記メモリに通信可能に結合されたプロセッサとを備え、前記プロセッサは、
部品（１３０）のモデルを受け、前記部品（１３０）の前記モデルは、前記部品（１３０）の層の配向に相当するｘ−ｙ構築平面、および前記部品（１３０）の各層の順序を定義する、前記ｘ−ｙ構築平面に直交するｚ軸（２０４）に従って配向され、
前記積層造形装置（１２００）の構築層厚さ（１２２６）を決定し、
前記モデル内の前記部品（１３０）の形状を識別し、
前記形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）が、前記構築層厚さ（１２２６）に基づいて、前記ｚ軸（２０４）に沿って位置合わせされていないことを判定し、
前記形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）が前記ｚ軸（２０４）に沿って位置合わせされるように、形状オフセット（８２０、８３０、８４０、１０２０）によって、前記ｚ軸（２０４）に沿って、前記モデル内で前記形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）を移動させ、
前記モデルに従って、層毎に前記形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）を構築し、各層が、前記構築層厚さ（１２２６）を有する
ように構成される、積層造形装置（１２００）。
【請求項１４】
部品（１３０）であって、
前記部品（１３０）本体の様々な高さに配置された、複数の実質的に同一の形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）を含み、前記複数の実質的に同一の形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）はそれぞれ、縦軸に対して同じ配向で配向され、
前記複数の実質的に同一の形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）のそれぞれの最下点が、前記本体の下部から、構築層厚さ（１２２６）の倍数の間隔を空けられ、前記構築層厚さ（１２２６）は、少なくとも０．００２インチであるが、前記複数の実質的に同一の形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）のそれぞれの高さの１０倍よりも小さい、部品（１３０）。
【請求項１５】
前記部品（１３０）の前記本体が、タービンブレードであり、前記複数の実質的に同一の形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）が、前記タービンブレード内の冷却孔である、請求項１４に記載の部品（１３０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は一般に、コンピュータ支援設計（ＣＡＤ）モデルに基づく、積層造形（ＡＭ）の方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＡＭプロセスは、切削加工法とは対照的に、一般にネットまたはニアネットシェイプ（ＮＮＳ）オブジェクトを作製するために１つまたは複数の材料の堆積を伴う。「積層造形」は業界標準用語（ＡＳＴＭ  Ｆ２７９２）であるが、ＡＭは、フリーフォーム作製、３Ｄ印刷、ラピッドプロトタイピング／ツーリングなどを含む、様々な名称で知られている様々な作製およびプロトタイピング技術を包含する。ＡＭ技法は、多種多様な材料から複雑な構成部品を作製することができる。一般に、自立するオブジェクトは、コンピュータ支援設計（ＣＡＤ）モデルから作製することができる。特定のタイプのＡＭプロセスは、フォトポリマーを固化するためにレーザビームなどの電磁放射線を使用して、中実の三次元オブジェクトを作成する。
【０００３】
図１は、積層造形用の例示的な従来の装置１００の斜視図を示す概略図である。装置１００は、部品１３０を一連の層として形成するために、３Ｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ社に譲渡された米国特許第５，２５６，３４０号に開示されているような選択的レーザ活性化（ＳＬＡ）を用いる。装置１００は、液体フォトポリマー１１２を保持するバット１１０を備える。構築プレート１１６は、ｘ−ｙ平面に配向され、部品１３０を載せるベースを形成する。
【０００４】
レーザ１２０は、通常は層厚さに相当する硬化深度に従って液体フォトポリマー１１２を固化する、レーザビーム１２６を供給する。レンズ１２２は、レーザビーム１２６のビーム幅などの特性を調整する。走査ミラー１２４は、液体フォトポリマー１１２の上層でパターンを走査するために、レーザビーム１２６を様々な角度で反射する。装置１００は、コンピュータ（図示せず）で制御されており、コンピュータは、走査ミラー１２４だけでなく、昇降機１１４、およびレーザ１２０に指示を送る。コンピュータは、レーザ１２０が、液体フォトポリマー１１２の上層で走査パターンを固化するように、装置１００を制御する。次に、昇降機１１４が、ｚ軸に沿って構築プレート１１６を下方に移動させ、スイーパ１１８が液体フォトポリマー１１２を広げて、先に固化したフォトポリマーの上方に新しい上層を形成する。構築プレート１１６で部品１３０が形成されるまで、このプロセスが層毎に継続される。
【０００５】
様々な積層造形装置が、スライスに基づくモデル化の技法で動作する。例えば、米国特許第５，１８４，３０７号明細書で説明されているように、光造形システムは通常、対応するオブジェクト表現によって三次元部品を形成し、その表現はＣＡＤシステムなどで形成されてもよい。しかしながら、複数の層表現にスライスしなければ、このような表現を使用することはできない。そこで光造形システムでは、段階的な層毎のオブジェクト構築過程において、層表現に従って、未変換の材料層を選択的に露出させてオブジェクト層を形成して、オブジェクト自体を形成する。
【０００６】
オブジェクト表現に忠実性（ｆｉｄｅｌｉｔｙ）を与えるように、スライス化の技法を最適化する様々な試みがなされてきたが、層に基づく製造技術は、各層の解像度によって、忠実性に制限がある。オブジェクト表現が、層の解像度についての詳細を有する形状を含むときは、スライス化の技法は、オブジェクト表現に対する層表現の忠実性に、予測できない影響を及ぼす。例えば、本願の発明者らは、同一の形状が、ｚ軸に沿ってオブジェクト表現内に任意に配置されたときに、スライス化の技法では、同じ形状の異なる層表現を生成する場合があることを見出した。
【０００７】
上記に鑑みて、ＡＭ技法に関連する問題、欠点または不利益があり、ＡＭ用にオブジェクトを表現する、改善された方法が利用可能になれば望ましいことが理解されよう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１６／１６７３０２号明細書
【発明の概要】
【０００９】
このような態様の基本的な理解を提供するために、以下に本発明の１つまたは複数の態様の簡略化した概要を提示する。本概要は、すべての熟考された態様の広範囲の概要ではなく、すべての態様のキーまたは重要な要素を特定するものでもなく、また一部またはすべての態様の範囲を詳しく説明するものでもない。その目的は、後に提示されるより詳細な説明の前置きとして、簡略化された形で１つまたは複数の態様のうちのいくつかの概念を提示することである。
【００１０】
一態様において、本開示は、第１の尺度を有する部品の三次元モデルに基づいて、一連の層で部品を製造する方法を提供し、部品のモデルは、部品の層の配向に相当するｘ−ｙ構築平面と、部品の各層の順序を定義する、ｘ−ｙ構築平面に直交するｚ軸とに従って配向される。本方法は、積層造形装置の構築層厚さを決定するステップと、モデル内の部品の形状を識別するステップと、形状が、構築層厚さに基づいて、ｚ軸に沿って位置合わせされていないことを判定するステップと、形状がｚ軸に沿って位置合わせされるように、形状オフセットによって、ｚ軸に沿って、モデル内の形状を移動させるステップとを含む。
【００１１】
別の態様において、本開示は、部品の三次元モデルに基づいて、一連の層で部品を製造する別の方法を提供し、部品のモデルは、部品の層の配向に相当するｘ−ｙ構築平面と、部品の各層の順序を定義する、ｘ−ｙ構築平面に直交するｚ軸とに従って配向される。本方法は、積層造形装置の構築層厚さを決定するステップを含む。本方法は、モデル内の部品の形状を識別するステップをさらに含む。また本方法は、形状が、構築層厚さに基づいて、ｚ軸に沿って位置合わせされていないことを判定するステップを含む。また本方法は、形状がｚ軸に沿って位置合わせされるように、形状オフセットによって、形状をｚ軸に沿って、モデル内で移動させるステップを含む。また本方法は、モデルに従って、層毎に形状を構築するステップであって、それぞれが構築層厚さを有する層を含む、構築するステップを含む。
【００１２】
別の態様において、本開示は、第１の尺度を有する部品の三次元モデルに基づいて、一連の層で部品を製造するためのコンピュータ実行可能なコードを含む、非一時的なコンピュータ可読媒体を提供し、部品のモデルは、部品の層の配向に相当するｘ−ｙ構築平面と、部品の各層の順序を定義する、ｘ−ｙ構築平面に直交するｚ軸とに従って配向される。コードは、積層造形装置の構築層厚さを決定し、モデル内の部品の形状を識別し、形状が、構築層厚さに基づいて、ｚ軸に沿って位置合わせされていないことを判定し、形状がｚ軸に沿って位置合わせされるように、形状オフセットによって、ｚ軸に沿って、モデル内の形状を移動させ、モデルに従って層毎に形状を構築し、各層が構築層厚さを有するように構成される。
【００１３】
別の態様において、本開示は、積層造形装置を提供する。積層造形装置は、原材料を保存する容器と、原材料に印加されると原材料を固化する放射源と、オブジェクトの一部を形成するために、現在の層内で原材料の部分に放射源を印加するスキャナと、現在の層を変更するために、原材料またはオブジェクトを移動させる昇降機とを備える。本装置はまた、実行可能な命令を記憶するメモリと、メモリに通信可能に結合されたプロセッサとを備える。プロセッサは、部品のモデルを受けるように構成され、部品のモデルは、部品の層の配向に相当するｘ−ｙ構築平面、および部品の各層の順序を定義する、ｘ−ｙ構築平面に直交するｚ軸に従って配向され、かつプロセッサは、積層造形装置の構築層厚さを決定し、モデル内の部品の形状を識別し、形状が、構築層厚さに基づいて、ｚ軸に沿って位置合わせされていないことを判定し、形状がｚ軸に沿って位置合わせされるように、形状オフセットによって、ｚ軸に沿って、モデル内の形状を移動させ、モデルに従って、形状を層毎に構築し、各層が構築層厚さを有するように構成される。
【００１４】
別の態様では、本開示は部品を提供する。部品は、前述した方法に従って、あるいは前述した装置を用いて製造されてもよい。部品は、部品本体の様々な高さに配置された、複数の実質的に同一の形状を含み、複数の実質的に同一の形状はそれぞれ、縦軸に対して同じ配向で配向される。複数の実質的に同一の形状の各最下点は、本体下部から、複数の構築層厚さの倍数の間隔を空けられる。構築層厚さは少なくとも０．００２インチであるが、複数の実質的に同一の形状の、それぞれの高さの１０倍よりは小さい。
【００１５】
本発明のこれらおよび他の態様は、以下の詳細な説明を検討することにより、より十分に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】従来の積層造形装置の例を示す概略図である。
【図２】形状のオブジェクト表現を示す概略図である。
【図３】図２の形状の層表現を示す概略図である。
【図４】図２の形状の別のオブジェクト表現を示す概略図である。
【図５】図４の形状の別の層表現を示す概略図である。
【図６】複数の形状のオブジェクト表現を示す概略図である。
【図７】図６の複数の形状の層表現を示す概略図である。
【図８】図６のオブジェクト表現に対する調整を示す概略図である。
【図９】図８における調整されたオブジェクト表現の層表現を示す概略図である。
【図１０】図６のオブジェクト表現に対する調整を示す、別の概略図である。
【図１１】図１０の調整されたオブジェクト表現の層表現を示す、別の概略図である。
【図１２】本開示の態様による、例示的な積層造形システムの構成要素を示す概念図である。
【図１３】部品を一連の層で製造する例示的な方法を示す、フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
添付図面に関連して以下に記載する詳細な説明は、様々な構成の説明として意図されたものであって、本明細書で説明される概念を実施することができる唯一の構成を提示するものではない。詳細な説明は、様々な概念の徹底的な理解を提供する目的で特定の詳細を含んでいる。しかし、これらの具体的な詳細がなくてもこれらの概念を実施することができることは、当業者には明らかであろう。いくつかの例では、周知の構成要素は、そのような概念を不明瞭にすることを避けるためにブロック図の形で示している。
【００１８】
図２は、形状２２０のオブジェクト表現２００を示す概略図である。形状２２０は、ｘ軸とｚ軸とによって画定された、ｘ−ｚ平面の断面図で示されている。形状２２０はまた、ｘ−ｚ平面に直交するｙ軸に沿って延びていることを理解されたい。この例では、形状２２０は円で示されているが、本明細書で説明する技法は、任意の形状に適用できることを理解されたい。
【００１９】
オブジェクト表現は、ＣＡＤプログラムで生成される。ＣＡＤプログラムは、第１のオブジェクト尺度と、第１の精密度とを有する。例えば、ＣＡＤプログラムは、ミル（１／１０００インチ）またはマイクロメートル（μｍ）の精密度で形状を画定し得る。しかしながら、オブジェクト表現が積層造形（ＡＭ）プロセスに用いられると、ＡＭ装置はオブジェクトを複数の層で表現する。各層は、ｘ−ｙ平面内にある。ｚ軸２０４は、層の順序を定義する。ＡＭ装置は、第２のオブジェクト尺度と、第２の精密層とを有する。例えば、ＡＭ装置は、最大可能構築寸法を有し、最大可能構築寸法に適合するように、オブジェクトを拡大縮小してもよい。さらに、ＡＭ装置は、機械的制御のために精密度が制限される場合がある。例えば、構築層厚さを有する個別の層に、昇降機１１４を移動させてもよい。一態様では、ＣＡＤプログラムと、ＡＭ装置との間には尺度係数がある。尺度係数は、ＣＡＤプログラムで用いられる第１の尺度と、ＡＭ装置で用いられる第２の尺度との間の比率であってもよい。ＡＭ装置が、最大構築寸法内に収まるようにＣＡＤモデルを拡大縮小する場合は、尺度係数は、ＡＭ装置によって適用される尺度係数と同じになる。一般に、ＡＭ装置は、スライス化アルゴリズムに従って、オブジェクト表現を層表現に変換するための制御ソフトウェアを備える。図２に示すように、スライス化アルゴリズムは、複数のスライス２１０、２１２、２１４、２１６を画定する。スライスの位置は、構築層厚さに基づいて、ＡＭ装置によって判定される。ＣＡＤプログラムは、ＡＭ装置の構築層厚さをＣＡＤプログラムの第１の尺度に拡大縮小することによって、スライスの位置を決定することができる。例えば、ＣＡＤプログラムは、ＣＡＤモデルにおける構築層厚さを決定するために、構築層厚さを尺度係数で割ることができる。
【００２０】
図３は、スライス化アルゴリズムによってスライスした後の、形状２２０の層表現３００を示す概略図である。この例では、スライス化アルゴリズムは、２つのスライス同士の間にある層のスライス長さを決定するために、隣接するスライスの平均オブジェクト長さを使用する。例えば、形状２２０は、層３１０にある層表現３２０と、層３１２にある層表現３２２と、層３１４にある層表現３２４とにスライスされる。各層表現は、ｘ軸２０２に沿った長さを有する。スライス化アルゴリズムは、各スライスに対し、ｙ軸寸法をさらに決定する。これは、ＡＭ装置とスライス化アルゴリズムとが個別のスライスで動作するためであり、形状２２０がスライス２１０まで延伸しなくても、層表現３２０は、ｚ寸法において層３１０の高さ全体にわたって延伸する。同様に、層表現３２４は、層３１４の高さ全体にわたって延伸する。図示されているように、このスライス化では、最終部品の形状が、ｚ寸法においてわずかに変形する傾向がある。変形が、１つの層の高さの大きさであっても、１桁の規模の層でできた微細な形状にとっては、変形が顕著になる場合がある。
【００２１】
図４は、図２の形状２２０の別のオブジェクト表現４００を示す概略図である。オブジェクト表現４００では、形状２２０の位置および大きさは、図２と同じである。しかしながら、スライス２１０、２１２、２１４の位置が異なっている。この例では、形状２２０の最下点が、スライス２１０に位置合わせされている。例えば、スライス２１０が、形状２２０に接している。
【００２２】
図５は、図４のスライスによる、形状２２０の層表現を示す概略図である。図３に関して前述した、同じスライス化アルゴリズムが用いられている。この事例では、形状２２０は、層３１０にある層表現５２０と、層３１２にある層表現５２２とで表現される。したがって、形状２２０の高さは、ｚ軸に沿って変形しない。なお、形状２２０がスライス２１４よりも上に延伸して、層３１４に層表現が追加されても、ｚ軸における変形は、１つの層の高さよりも小さくなるように制限される。したがって、形状２２０の最下点をスライス２１０と位置合わせすることによって、ｚ寸法における変形を小さくすることができる。
【００２３】
図６は、複数の形状を含む、オブジェクト表現６００を示す概略図である。例えば、オブジェクト表現６００は、形状６１０、６２０、６３０、および６４０を含む。形状６１０、６２０、６３０、および６４０は、寸法は同じだが、ｚ軸に沿って異なる高さに配置される。スライス化アルゴリズムは、形状６１０、６２０、６３０、および６４０を、スライス２１０、２１２、２１４、２１６、２１８、および２１９でスライスする。一態様では、ＡＭ技法を用いて製造され得る多くの異なる部品において、形状が繰り返される。繰り返される形状は同様の特性を有していることが、多くの場合望ましい。例えば、ガスタービンエンジン用のタービンブレードは、複数の小さい冷却孔を有してもよい。冷却孔はそれぞれ、ブレード自体、金型、または鋳造用中子においても、同一の特性を有するように、例えば、部品性能をモデル化するように製造されることが望ましい。
【００２４】
図７は、複数の形状６１０、６２０、６３０、および６４０の層表現７００を示す概略図である。図示されているように、各形状の層表現は異なっている。例えば、形状６１０は、ほぼ長方形の形状になる層セグメント７１０および７１２で表現されている。しかしながら形状６２０は、層セグメント７２０、７２２、および７２４で表現される。したがって、形状６２０は、ｚ寸法において形状６１０よりも長くなるように変形される。さらに、層セグメント７１０、および層セグメント７２０は、対応する形状は異なる高さに配置されているが、ｚ軸上の同じ層３１２から始まる。形状６３０は、層セグメント７３０、７３２、および７３４で表現される。形状６２０に対応する層セグメント７２０、７２２、および７２４と高さが同じである一方で、層セグメント７３０、７３２、および７３４は形状が異なる。例えば、形状６３０の層表現は、上層の幅が狭くてもよく、その一方で、形状６２０の層表現は、上層の幅が広く、下層の幅が狭い。形状６４０は、層セグメント７４０、７４２、および７４４で表現される。形状６３０と形状６４０とは、それぞれの最も近いスライスからのオフセットが類似しているため、形状が異なる高さにあっても、形状６４０は形状６３０と同様の表現を有する。したがって、スライス化アルゴリズムは、同様の層表現を生成する。
【００２５】
図８は、図６のオブジェクト表現に対する調整を示す概略図である。形状６２０、６３０、および６４０は、基準形状６１０に基づいて調整される。一態様では、形状６１０の最下点がスライス２１２に位置合わせされているので、基準形状６１０が選択される。しかしながら、以下でさらに詳細に説明するように、スライスの相対位置がわからない場合でも、形状はオフセットに基づいて基準形状と位置合わせすることができる。この例では、形状６２０は、オフセット８２０によって上向きに調整される。オフセット８２０は、形状６２０の最下点と、スライス２１４との間の差である。また、オフセット８２０は、スライス２１４からのオフセットが、形状６１０のスライス２１２からのオフセット、すなわちゼロと同じになるように、形状６２０を調整する。形状６３０はオフセット８３０によって下向きに調整され、オフセット８３０は、形状６３０の最下点と、最も近いスライス２１４との間の差である。同様に、形状６４０はオフセット８４０によって下向きに調整され、オフセット８４０は、形状６４０の最下点と、スライス２１２との間の差である。
【００２６】
図９は、図８の調整されたオブジェクト表現に基づいて、層表現９００を示す概略図である。形状６１０は、層セグメント９１０および９１２で表現される。形状６２０は、層セグメント９２０および９２２で表現され、それぞれ層セグメント９１０および９１２と長さが同じである。同様に、形状６３０を表現する層セグメント９３０および９３２と、形状６４０を表現する層セグメント９４０および９４２とはそれぞれ、層セグメント９１０および９１２と大きさおよび形状が同じである。したがって、オブジェクト表現内で形状６２０、６３０、および６４０を調整することによって、形状の層表現がより一貫したものになり得る。したがって、層表現に従って部品が構築されるときに、部品内の類似の形状が一貫したものになる。さらに、形状の最下点がスライスと位置合わせされる場合は、形状の垂直歪みが低減され得る。
【００２７】
一態様では、オブジェクト表現またはＣＡＤプログラムの観点からは、スライス化は任意のｚ軸の値で行われてもよい。例えば、スライスは、ＣＡＤプログラムまたはオペレータには見えない、計算効率またはその他の要因に基づいていてもよい。スライスの最終的な位置は、ＣＡＤプログラム内ではわからなくてもよい。しかしながら、通常はＡＭ装置１００のスライス高さは知られることになる。
【００２８】
図１０は、図６のオブジェクト表現に対する調整を示す概略図である。この例では、スライスの実際の位置は、事前にはわからない。仮想スライス１０１０、１０１２、１０１４、１０１６、１０１８、１０２０は、モデル尺度に従って拡大縮小された構築層厚さに基づいて決定され得る。形状に対する仮想スライスのオフセットは、任意であってもよい。例えば、最初のスライスがＣＡＤモデルの最下点に設定されて、モデル尺度まで拡大縮小された構築層厚さに従って、スライスが最初のスライスから離間されてもよい。任意の形状が、基準形状として選択されてもよい。例えば、形状６２０が、基準形状として選択されてもよい。形状６２０の最下点と、仮想スライス１０１２との間に、オフセット１０２０がある。この例では、形状６１０、６３０、および６４０は、最も近い仮想スライスからのオフセットが同じになるように調整される。例えば、形状６１０の開始位置を決定するために、オフセット１０２０が仮想スライス１０１０のｚ値に追加される。したがって、形状６１０は、形状の元の最下点と、オフセット開始位置との間の差１０２２によって下向きに移動される。形状６２０は基準形状として選択され、形状６２０の下部はオフセット１０２０と位置合わせされるため、形状６２０は移動されない。形状６３０は、形状６３０の下部が、仮想スライス１０１４のｚ値にオフセット１０２０を加えたものに位置合わせされるように、差１０３２によって上向きに調整される。同様に、形状６４０は差１０４２によって上向きに調整され、差１０４２は、形状６４０の最下点と、仮想スライス１０１２のｚ値にオフセット１０２０を加えたものとの間の差である。
【００２９】
図１１は、調整が行われた後の、図１０のオブジェクト表現の層表現を示す概略図である。各形状６１０、６２０、６３０、６４０は、同様の層セグメントの組で表現される。例えば、形状６１０は、層セグメント１１１０、１１１２、および１１１４で表現される。形状６１０、６２０、６３０、６４０のそれぞれを表現する、下部の層セグメント１１１０、１１２０、１１３０、および１１４０は、大きさが同じである。同様に、別の対応する層セグメント１１１２、１１２２、１１３２、１１４２、ならびに１１１４、１１２４、１１３４、１１４４は大きさが同じである。したがって、各形状６１０、６２０、６３０、および６４０は、同様の層セグメントの組によって表現される。層セグメントは、調整された形状位置を含む実際のスライスに従って、層３１０、３１２、３１４、３１６、３１８に配置される。
【００３０】
本開示は、ＳＬＡ  ＡＭプロセスについて説明したが、直接金属レーザ焼結法（ＤＭＬＳ）、および直接金属レーザ溶融法（ＤＭＬＭ）などの他のＡＭプロセスが、同様のレーザに基づいたスライス化技法を用いることを理解されたい。選択的レーザ焼結、直接レーザ焼結、選択的レーザ溶融、および直接レーザ溶融は、レーザビームを使用して微細粉末を焼結または溶融することによって三次元（３Ｄ）オブジェクトを製造することを示すために使用される、共通の業界用語である。例えば、米国特許第４，８６３，５３８号および米国特許第５，４６０，７５８号には、従来のレーザ焼結技術が記載されている。
【００３１】
別の例として、本明細書で説明した技術は、直接光造形（ＤＬＰ）に適用することができる。ＤＬＰは、ポリマーの光硬化が、プロセスが行われるときに上昇する構築プラットフォームに光を投影する樹脂タンクの底部にある窓を介して起こるという点で、上記の粉末床およびＳＬＡプロセスとは異なる。ＤＬＰにより、硬化したポリマーの層全体が同時に生成され、レーザを使用してパターンを走査する必要性が排除される。さらに、重合は、下にある窓と、構築されるオブジェクトの最後の硬化層との間で生じる。１つの適切なＤＬＰプロセスは、Ｉｖｏｃｌａｒ  Ｖｉｖａｄｅｎｔ  ＡＧおよびＴｅｃｈｎｉｓｃｈｅ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔａｔ  Ｗｉｅｎに譲渡された米国特許第９，０７９，３５７号、ならびに国際公開第２０１０／０４５９５０Ａ１号および米国特許出願公開第２０１１３１０３７０号に開示されており、これらの各々は、参照により本明細書に組み込まれる。
【００３２】
図１２は、本開示の態様による、例示的な積層造形システム１２００の構成要素を示す概念図である。一態様では、積層造形システム１２００は、バット１１０、液体フォトポリマー１１２、昇降機１１４、構築プレート１１６、リコータ１１８、レーザ１２０、レンズ１２２、および走査ミラー１２４などの、積層造形装置１００（図１）の様々な構成部品を備える、ＳＬＡシステムであってもよい。前述のように、開示した技術は、層に基づく他の積層造形装置に用いられてもよく、類似の構成部品が類似の機能を実行してもよい。例えば、積層造形システム１２００は、原材料を保存するバット１１０などの容器と、ＤＬＰシステムにおける下部が半透明なタンクと、ＤＬＭＳ、または粉末セラミックシステムの粉末床とを備えてもよい。積層造形システム１２００は、原材料に印加されると原材料を固化する、放射源をさらに備える。例えば、レーザ１２０は放射源であり、他の放射源には、エネルギービーム、および光源（紫外光を含む）が含まれる。積層造形システム１２００はまた、オブジェクトの一部を形成するために、現在の層内で原材料の部分に放射源を印加する、スキャナを備える。スキャナは、走査ミラー１２４、ガルバノスキャナ、または制御ユニットに制御されて光源の強度を位置選択的に調整できる、変調器を備えてもよい。積層造形システム１２００は、現在の層を変更するために原材料またはオブジェクトを移動させる、昇降機をさらに備える。昇降機は、昇降機１１４、調整可能な構築プレート、または放射源を移動させる昇降機を含んでもよい。
【００３３】
積層造形システム１２００は、コンピュータ１２１０をさらに含む。コンピュータ１２１０は、個別のコンピュータであってもよく、あるいは積層造形システム１２００の前述の構成部品と一体化されていてもよい。コンピュータ１２１０は、ランダムアクセスメモリ、および／またはハードディスクなどのコンピュータ可読媒体に通信可能に結合された、デジタルプロセッサを備えてもよい。コンピュータ可読媒体は、積層造形システム１２００を制御するためにプロセッサによって実行される、コンピュータ実行可能な命令を記憶してもよい。一態様では、コンピュータ実行可能な命令は、積層造形システム１２００を制御するファームウェアである。別の態様では、コンピュータ実行可能な命令は、本明細書で開示される技術を実行するＣＡＤプログラム、および／またはスタンドアロンのプログラムを含む。
【００３４】
コンピュータ１２１０は、位置合わせコンポーネント１２２０を含む。一態様では、位置合わせコンポーネント１２２０は、コンピュータ可読記憶媒体に記憶された、コンピュータ実行可能な命令を実行するように構成されたプロセッサである。位置合わせコンポーネント１２２０は、スライス化アルゴリズムに従って、オブジェクトの３Ｄモデルに基づいてオブジェクトの層表現を生成するように構成された、スライス化コンポーネント１２２２を含む。例えば、前述したように、スライス化アルゴリズムは、スライス間の層表現の境界を決定するために、上部スライス、および下部スライスでオブジェクトの位置を平均化してもよい。位置合わせコンポーネント１２２０は、調整コンポーネント１２２４をさらに含む。調整コンポーネント１２２４は、受けたオブジェクトの３Ｄモデルを解析するように、かつ形状を位置合わせするために、１つ以上の形状の位置をｚ寸法で調整するように構成されてもよい。位置合わせコンポーネント１２２０は、構築層厚さ１２２６と、尺度係数１２２８とを記憶するメモリを含んでもよい。
【００３５】
図１３は、部品を一連の層で製造する例示的な方法１３００を示すフローチャートである。方法１３００は、位置合わせコンポーネント１２２０を含む、特別にプログラムされたコンピュータ（例えば、コンピュータ１２１０）によって行われる。特別にプログラムされたコンピュータは、方法１３００を実行するＣＡＤプログラムに対する拡張機能、あるいは方法１３００を実行するためにコンピュータを制御する、別のプログラムをさらに含んでもよい。コンピュータプログラムは、コンピュータ１２１０、および／または装置１００を制御するコンピュータ実行可能なコードとして、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体に記憶されてもよい。一態様では、コンピュータ１２１０は、積層造形システム１２００などのＡＭ装置に通信可能に結合される。積層造形システム１２００は、第１の尺度、すなわちモデル尺度を有する、部品（例えば、部品１３０）の三次元モデルに基づいて動作する。部品のモデルは、部品の層の配向に相当するｘ−ｙ構築平面と、部品の各層の順序を定義する、ｘ−ｙ構築平面に直交するｚ軸とに従って配向される。
【００３６】
ブロック１３１０において、方法１３００は、積層造形装置の構築層厚さを決定するステップを含む。例えば、コンピュータ１２１０は、積層造形装置１００の構築層厚さ１２２６を決定する。一態様では、コンピュータ１２１０は、構築層厚さについて、装置１００の現在の設定を受けるために、装置１００と通信する。別の態様では、オペレータが装置１００に構築層厚さを入力する。
【００３７】
ブロック１３２０において、方法１３００は、任意で決定した部品モデルと部品との間の尺度係数を含む。一態様では、モデルは部品１３０の実際の寸法を含み、尺度係数は１である。別の態様では、コンピュータ１２１０は、最大構築寸法などの装置１００の特性に基づいて、モデルを拡大縮小する。例えば、層表現を生成するためにスライス化アルゴリズムを実行するときに、積層造形システム１２００は、３Ｄモデル内でスライスの位置を決定するために、尺度係数によって構築層厚さを拡大縮小する。コンピュータ１２１０は、装置１００用の現在の尺度係数１２２８を受けるために、装置１００と通信する。別の態様では、オペレータが、モデルおよび／または装置１００用の尺度係数１２２８を入力する。
【００３８】
ブロック１３３０において、方法１３００は、モデル内の部品の形状を識別するステップを含む。一態様では、コンピュータ１２１０は、モデル内の部品の形状を識別する。例えば、コンピュータ１２１０は、モデルを解析して形状を識別するために、調整コンポーネント１２２４を実行してもよい。一態様では、コンピュータ１２１０は、重複する形状を識別する。例えば、コンピュータ１２１０は、寸法などの共通の特性を有する、一組の形状を識別する。別の態様では、コンピュータ１２１０は、限界寸法を有する形状を識別する。例えば、構築層厚さに近づく形状の寸法として、通常は忠実度がより重要になる。したがって、コンピュータ１２１０は、構築層厚さと同程度の寸法を有する形状を識別してもよい。例えば、コンピュータ１２１０は、ｚ軸に沿った高さが構築層厚さの１０倍未満、好ましくは構築層厚さの５倍未満の形状を識別してもよい。同様に、形状同士の間隔の寸法に対する忠実度が重要な場合があり、コンピュータ１２１０は、形状同士の間の構築層厚さが１０倍未満の形状を識別してもよい。別の態様では、オペレータが、ユーザインターフェースを用いて形状を選択することによって、１つ以上の形状を識別してもよい。一態様では、形状の識別は、ｚ軸に沿って、形状の最下点を識別することを含む。最下点は、最も低いｚ座標を有する、形状の点であってもよい。ＣＡＤモデルは、中心点その他の基準点に従って、いくつかの形状（例えば、円形状）を配置してもよい。コンピュータ１２１０は、形状の定義に基づいて、最下点を計算してもよい。
【００３９】
ブロック１３４０において、方法１３００は、形状が、構築層厚さに基づいて、ｚ軸に沿って位置合わせされていないことを判定するステップを含む。一態様では、形状が位置合わせされていないことを判定するステップは、形状の最下点が、構築層の下部に配置されていないと判定することを含む。スライスの位置がわかれば、構築層の下部は、スライスのｚ値に対応させてもよい。コンピュータ１２１０は、形状の最下点のｚ値を最も近いスライスのｚ値と比較してもよい。一態様では、構築層の位置を決定するステップは、積層造形装置とモデルとの間の尺度係数に基づいていてもよい。構築層厚さは、少なくとも３Ｄモデル内のスライス同士の間の距離を決定するために、尺度係数によって拡大縮小されてもよい。
【００４０】
別の態様では、形状が位置合わせされていないことを判定するステップは、形状の最下点と、最下点に最も近い構築層の下部との間の第１のオフセットを決定することと、基準形状の最下点と、基準形状に最も近い構築層の下部との間の第２のオフセットを決定することと、第１のオフセットが、第２のオフセットとは異なると判定することとを含む。形状が基準形状とは異なるオフセットを有するときは、形状は基準形状と位置合わせされない。したがって、形状は、形状が構築層と位置合わせされる場合でも、基準形状と位置合わせされなくてもよい。
【００４１】
別の態様では、形状が位置合わせされていないことを判定するステップは、ｚ軸に沿った、形状の最下点の位置の値と、ｚ軸に沿った、基準形状の最下点の位置の値との差を決定することと、尺度係数に基づいて、構築層厚さを拡大縮小することと、差が、拡大縮小された構築層厚さの倍数ではないと判定することとを含む。この例では、形状の位置合わせは、実際の層境界、またはスライス位置を参照せずに決定されてもよい。その代わりに、コンピュータ１２１０は、拡大縮小された構築層厚さに基づいて、形状が基準形状と位置合わせされているかどうかを判定する。
【００４２】
ブロック１３５０において、方法１３００は、形状がｚ軸に沿って位置合わせされるように、形状オフセットによって、ｚ軸に沿って、モデル内の形状を移動させるステップを含む。コンピュータ１２１０は、形状がｚ軸に沿って位置合わせされるように、形状オフセットによって、ｚ軸に沿って、モデル内の形状を移動させる。コンピュータ１２１０は、形状の位置合わせに基づいて、形状オフセットを決定してもよい。一態様では、コンピュータ１２１０は、形状オフセットが、形状の最下点と、最も近い構築層の下部との間の差であることを判定する。別の態様では、コンピュータ１２１０は、形状オフセットが、第１のオフセットと第２のオフセットとの間の差であることを判定する。別の態様では、コンピュータ１２１０は、形状オフセットが、形状および基準形状のそれぞれの最下点同士の間の差と、拡大縮小された構築層厚さとに対する剰余演算の結果であることを判定する。コンピュータ１２１０は、決定した形状オフセットによって、形状を移動させてもよい。例えば、コンピュータ１２１０は、形状がモデル内で定義されると、形状のｚ値に、形状オフセット（正または負）を加える。
【００４３】
ブロック１３６０において、方法１３００は、モデルに従って、積層造形装置を用いて部品を製造するステップを含む。一態様では、コンピュータ１２１０は、ＣＡＤモデルに基づいて部品を製造するために、調整済みのＣＡＤモデルに従って、積層造形システム１２００を制御する。別の態様では、コンピュータ１２１０は、積層造形装置１００にＣＡＤモデルを提供し、積層造形装置１００は、ＣＡＤモデルに基づいて部品を製造する。例えば、装置１００は、ＣＡＤモデルの層表現を取得するために、スライス化アルゴリズムを実行する。装置１００は、その後、層表現に基づいて部品を製造する。
【００４４】
方法１３００をＳＬＡ  ＡＭプロセスに対して説明したが、ＤＭＬＳ、ＤＭＬＭ、ＤＬＰ、または粉末セラミックスなどの他のＡＭプロセスが、同様の層に基づくスライス化技法を用いることを理解されたい。したがって、方法１３００は、製造する部品の層表現の決定にスライス化アルゴリズムを使用する任意の積層造形プロセス、または装置に用いられてもよい。
【００４５】
本明細書は、本発明を開示するために実施例を用いており、好ましい実施形態を含んでいる。また、いかなる当業者も本発明を実施することができるように実施例を用いており、任意のデバイスまたはシステムを製作し使用し、任意の組み込まれた方法を実行することを含んでいる。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が想到する他の実施例を含むことができる。そのような他の実施例は、特許請求の範囲の文言から相違しない構造要素を有しており、あるいは特許請求の範囲の文言から実質的に相違しない同等な構造要素を含む場合には、特許請求の範囲の技術的範囲に包含される。記載した様々な実施形態、ならびにこのような各態様の他の公知の均等物は、本出願の原理に従ってさらなる実施形態および技術を構築するように、当業者によって混合し適合することができる。
［実施態様１］
部品（１３０）の三次元モデルに基づいて、前記部品（１３０）を一連の層で製造する方法（１３００）であって、前記部品（１３０）の前記モデルは、前記部品（１３０）の層の配向に相当するｘ−ｙ構築平面、および前記部品（１３０）の各層の順序を定義する、前記ｘ−ｙ構築平面に直交するｚ軸（２０４）に従って配向され、
積層造形装置（１２００）の構築層厚さ（１２２６）を決定するステップと、
前記モデル内の前記部品（１３０）の形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）を識別するステップと、
前記形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）が、前記構築層厚さ（１２２６）に基づいて、前記ｚ軸（２０４）に沿って位置合わせされていないことを判定するステップと、
前記形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）が前記ｚ軸（２０４）に沿って位置合わせされるように、形状オフセット（８２０、８３０、８４０、１０２０）によって、前記ｚ軸（２０４）に沿って、前記モデル内の前記形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）を移動させるステップと、
を含む、方法（１３００）。
［実施態様２］
前記部品（１３０）の前記モデルと、前記部品（１３０）との間の尺度係数（１２２８）で拡大縮小された前記構築層厚さ（１２２６）に基づいて、前記モデルが、複数のスライス（２１０、２１２、２１４、２１６、２１８、２１９）によって複数の構築層（３１０、３１２、３１４、３１６、３１８）に分割される、実施態様１に記載の方法（１３００）。
［実施態様３］
前記部品（１３０）の前記形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）を識別するステップが、前記ｚ軸（２０４）に沿った前記形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）の最下点を識別することを含む、実施態様１に記載の方法（１３００）。
［実施態様４］
前記形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）が、位置合わせされていないことを判定するステップが、
前記形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）の前記最下点が、構築層（３１０、３１２、３１４、３１６、３１８）の下部に配置されていないと判定すること
を含む、実施態様３に記載の方法（１３００）。
［実施態様５］
前記形状オフセット（８２０、８３０、８４０、１０２０）が、前記形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）の前記最下点と、最も近い構築層の下部との間の差（１０２２、１０３２、１０４２）である、実施態様４に記載の方法（１３００）。
［実施態様６］
前記部品（１３０）の前記モデルと、前記部品（１３０）との間の尺度係数（１２２８）によって拡大縮小された前記構築層厚さ（１２２６）に基づいて、前記モデルが、複数のスライス（２１０、２１２、２１４、２１６、２１８、２１９）によって複数の構築層（３１０、３１２、３１４、３１６、３１８）に分割され、前記最も近い構築層の前記下部は、前記複数のスライス（２１０、２１２、２１４、２１６、２１８、２１９）のうちの１つのスライスの位置である、実施態様５に記載の方法（１３００）。
［実施態様７］
前記形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）の前記下面が位置合わせされていないことを判定するステップが、
前記形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）の前記最下点と、前記最下点に最も近い構築層の下部との間の第１のオフセットを決定することと、
基準形状（６１０）の前記最下点と、前記基準形状（６１０）に最も近い構築層の下部との間の第２のオフセットを決定することと、
前記第１のオフセットが、前記第２のオフセットとは異なると判定することと、
を含む、実施態様２に記載の方法（１３００）。
［実施態様８］
前記形状オフセット（８２０、８３０、８４０、１０２０）が、前記第１のオフセットと、前記第２のオフセットとの間の差である、実施態様７に記載の方法（１３００）。
［実施態様９］
前記最下点に最も近い前記構築層の前記下部が仮想スライス（１０１０、１０１２、１０１４、１０１６、１０１８、１０２０）であり、前記部品（１３０）の前記モデルと、前記部品（１３０）との間の尺度係数（１２２８）によって拡大縮小された前記構築層厚さ（１２２６）に基づいて、前記モデルが複数の仮想スライス（１０１０、１０１２、１０１４、１０１６、１０１８、１０２０）に分割される、実施態様７に記載の方法（１３００）。
［実施態様１０］
前記形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）が位置合わせされていないことを判定するステップが、
前記ｚ軸（２０４）に沿った、前記形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）の最下点の位置の値と、前記ｚ軸（２０４）に沿った、基準形状（６１０）の最下点の位置の値との差を決定することと、
前記尺度係数（１２２８）に基づいて、前記構築層厚さ（１２２６）を拡大縮小することと、
前記差が、前記拡大縮小された構築層厚さ（１２２６）の倍数ではないと判定することと、
を含む、実施態様２に記載の方法（１３００）。
［実施態様１１］
形状オフセット（８２０、８３０、８４０、１０２０）が、前記差と、前記拡大縮小された構築層厚さ（１２２６）とに対する剰余演算の結果である、実施態様１０に記載の方法（１３００）。
［実施態様１２］
前記積層造形装置（１２００）を用いて、前記モデルに従って、前記部品（１３０）を層毎に製造するステップであって、前記構築層厚さ（１２２６）を有する層を含む、製造するステップ
をさらに含む、実施態様１に記載の方法（１３００）。
［実施態様１３］
部品（１３０）の三次元モデルに基づいて、前記部品（１３０）を一連の層で製造する方法（１３００）であって、前記部品（１３０）の前記モデルは、前記部品（１３０）の層の配向に相当するｘ−ｙ構築平面、および前記部品（１３０）の各層の順序を定義する、前記ｘ−ｙ構築平面に直交するｚ軸（２０４）に従って配向され、
積層造形装置（１２００）の構築層厚さ（１２２６）を決定するステップと、
前記モデル内の前記部品（１３０）の形状を識別するステップと、
前記形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）が、前記構築層厚さ（１２２６）に基づいて、前記ｚ軸（２０４）に沿って位置合わせされていないことを判定するステップと、
前記形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）がｚ軸（２０４）に沿って位置合わせされるように、形状オフセット（８２０、８３０、８４０、１０２０）によって、前記ｚ軸（２０４）に沿って、前記モデル内の前記形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）を移動させるステップと、
前記モデルに従って、前記形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）を層毎に構築するステップであって、前記構築層厚さ（１２２６）を有する層を含む、構築するステップと、
を含む、方法（１３００）。
［実施態様１４］
部品（１３０）の三次元モデルに基づいて、前記部品（１３０）を一連の層で製造するための、コンピュータ実行可能なコードを含む非一時的なコンピュータ可読媒体であって、前記部品（１３０）の前記モデルは、前記部品（１３０）の層の配向に相当するｘ−ｙ構築平面、および前記部品（１３０）の各層の順序を定義する、前記ｘ−ｙ構築平面に直交するｚ軸（２０４）に従って配向され、前記コードは、
積層造形装置（１２００）の構築層厚さ（１２２６）を決定し、
前記モデル内の前記部品（１３０）の形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）を識別し、
前記形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）が、前記構築層厚さ（１２２６）に基づいて、前記ｚ軸（２０４）に沿って位置合わせされていないことを判定し、
前記形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）が前記ｚ軸（２０４）に沿って位置合わせされるように、形状オフセット（８２０、８３０、８４０、１０２０）によって、前記ｚ軸（２０４）に沿って、前記モデル内の前記形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）を移動させ、
前記モデルに従って、前記形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）を層毎に構築し、各層が前記構築層厚さ（１２２６）を有する
ように構成される、非一時的なコンピュータ可読媒体。
［実施態様１５］
積層造形装置（１２００）であって、
原材料を保存する容器（１１０）と、
前記原材料に印加されると、前記原材料を固化する放射源（１２０）と、
オブジェクトの一部を形成するために、現在の層内で、前記原材料の一部に前記放射源（１２０）を印加するスキャナと、
前記現在の層を変更するために、前記原材料、または前記オブジェクトを移動させる昇降機（１１４）と、
実行可能な命令を保存するメモリと、
前記メモリに通信可能に結合されたプロセッサとを備え、前記プロセッサは、
部品（１３０）のモデルを受け、前記部品（１３０）の前記モデルは、前記部品（１３０）の層の配向に相当するｘ−ｙ構築平面、および前記部品（１３０）の各層の順序を定義する、前記ｘ−ｙ構築平面に直交するｚ軸（２０４）に従って配向され、
前記積層造形装置（１２００）の構築層厚さ（１２２６）を決定し、
前記モデル内の前記部品（１３０）の形状を識別し、
前記形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）が、前記構築層厚さ（１２２６）に基づいて、前記ｚ軸（２０４）に沿って位置合わせされていないことを判定し、
前記形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）が前記ｚ軸（２０４）に沿って位置合わせされるように、形状オフセット（８２０、８３０、８４０、１０２０）によって、前記ｚ軸（２０４）に沿って、前記モデル内で前記形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）を移動させ、
前記モデルに従って、層毎に前記形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）を構築し、各層が、前記構築層厚さ（１２２６）を有する
ように構成される、積層造形装置（１２００）。
［実施態様１６］
部品（１３０）であって、
前記部品（１３０）本体の様々な高さに配置された、複数の実質的に同一の形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）を含み、前記複数の実質的に同一の形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）はそれぞれ、縦軸に対して同じ配向で配向され、
前記複数の実質的に同一の形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）のそれぞれの最下点が、前記本体の下部から、構築層厚さ（１２２６）の倍数の間隔を空けられ、前記構築層厚さ（１２２６）は、少なくとも０．００２インチであるが、前記複数の実質的に同一の形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）のそれぞれの高さの１０倍よりも小さい、部品（１３０）。
［実施態様１７］
前記部品（１３０）の前記本体が、タービンブレードであり、前記複数の実質的に同一の形状（２２０、６１０、６２０、６３０、６４０）が、前記タービンブレード内の冷却孔である、実施態様１６に記載の部品（１３０）。
【符号の説明】
【００４６】
１００  積層造形装置
１１０  バット
１１２  液体フォトポリマー
１１４  昇降機
１１６  構築プレート
１１８  スイーパ、リコータ
１２０  レーザ
１２２  レンズ
１２４  走査ミラー
１２６  レーザビーム
１３０  部品
２００  オブジェクト表現
２０２  ｘ軸
２０４  ｚ軸
２１０、２１２、２１４、２１６、２１８、２１９  スライス
２２０  形状
３００  層表現
３１０、３１２、３１４、３１６、３１８  層
３２０、３２２、３２４  層表現
４００  オブジェクト表現
５２０、５２２  層表現
６００  オブジェクト表現
６１０、６２０、６３０、６４０  形状
７００  層表現
７１０、７１２、７２０、７２２、７２４、７３０、７３２、７３４、７４０、７４２、７４４  層セグメント
８２０、８３０、８４０  オフセット
９００  層表現
９１０、９１２、９２０、９２２、９３０、９３２、９４０、９４２  層セグメント
１０１０、１０１２、１０１４、１０１６、１０１８、１０２０  仮想スライス
１０２０  オフセット
１０２２、１０３２、１０４２  差
１１１０、１１１２、１１１４、１１２０、１１２２、１１２４、１１３０、１１３２、１１３４、１１４０、１１４２、１１４４  層セグメント
１２００  積層造形システム
１２１０  コンピュータ
１２２０  位置合わせコンポーネント
１２２２  スライス化コンポーネント
１２２４  調整コンポーネント
１２２６  構築層厚さ
１２２８  尺度係数
１３００  方法
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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