專利名稱：：逐個(gè)截面形成的三維物體的迅速再涂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明一般涉及稱之為模型迅速制作(“RP&M”)、立體平板印刷或立體成象的
技術(shù)領(lǐng)域：
，即逐個(gè)截面地制作三維物體。本發(fā)明特別涉及在一已形成的物體截面上生成一毗連的建筑材料層以便用該建筑材料層形成下一個(gè)物體截面。
背景技術(shù)：
：立體成象一般根據(jù)該物體的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(“CAD”)或其他三維圖象按照計(jì)算機(jī)指令形成三維物體。新近發(fā)展起來的一種立體成象技術(shù)是美國專利Nos.4,575,330和5,184,307所述的立體平板印刷，這兩個(gè)專利的全部內(nèi)容作為參考材料包括在本申請中。下面是一立體平板印刷實(shí)施例的基本步驟1、在一CAD系統(tǒng)中設(shè)計(jì)出一三維物體后把該設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)存儲在一CAD文件中；2、把該CAD文件中的數(shù)據(jù)編譯成許多“薄片”，每一薄片代表該三維物體的一截面薄層；3、把該CAD文件送到一立體平板印刷設(shè)備(“SLA”)；4、在一已形成的物體截面上涂上一層毗連的建筑材料以便形成下一個(gè)物體截面。該建筑材料層最好均勻涂成合適厚度，以便其后形成的物體截面滿足公差要求；5、在共同代表有待形成的物體截面的那些部位對該建筑材料層進(jìn)行增效刺激而固化該建筑材料層或使之發(fā)生物理改變；6、交替重復(fù)步驟4和5而相繼形成各建筑材料層和物體截面直到形成該三維物體；以及7、對新形成的物體進(jìn)行后處理，例如除去粘在該物體上的多余建筑材料、再次對該物體進(jìn)行增效刺激以確保建筑材料全部固化以及除去支撐物。立體平板印刷的其他細(xì)節(jié)可見下列公告和專利，它們的全部內(nèi)容作為參考材料包括在本申請中PCTPub.#WO92/20505PCTPub.#WO91/06378PCTPub.#WO92/08200JPPat.App.#291647/1990PCTPub.#WO89/10256US.Pat.5,059,359PCTPub.#WO89/10249US.Pat.4,996,010PCTPub.#WO89/10254US.Pat.4,999,143PCTPub.#WO89/10259US.Pat.5,015,424PCTPub.#WO89/11085US.Pat.5,058,988PCTPub.#WO89/10801US.Pat.5,123,734EPOPub.#WO85/171069US.Pat.5,059,021JPPub.#62-3596US.Pat.5,184,307PCTPub.#WO90/03255US.Pat.5,104,592PCTPub.#WO90/15674US.Pat.5,143,663US.Pat.5,182,056US.Pat.5,130,064US.Pat.5,174,931US.Pat.5,096,530US.Pat.5,141,680US.Pat.5,192,469US.Pat.5,321,622US.Pat.5,182,715US.Pat.5,234,636US.Pat.5.238,639US.Pat.5,256,340US.Pat.5,182,055一般使用在立體成象中的建筑材料呈液態(tài)，但在接受增效刺激時(shí)固化或起物理變化。液態(tài)便于在已形成的物體截面上涂覆毗連的建筑材料層并平整建筑材料層表面以便形成下一個(gè)物體截面。按照所使用的涂層技術(shù)，合適的材料包括熱聚合樹脂、光聚合樹脂之類的可轉(zhuǎn)變液體、兩部分環(huán)氧樹脂的第一部分、可燒結(jié)粉末、可粘接粉末或上述材料的組合等等。液體材料中可含有惰性填料?？墒褂酶鞣N增效刺激，只要該建筑材料可對該增效刺激作出反應(yīng)。這些增效刺激包括某些波長的電磁輻射，例如紅外線輻射、可見光輻射和紫外線輻射。可使用的其他形式的增效刺激有施加于建筑材料上的粒子束、反應(yīng)化合物，例如光引發(fā)劑、兩部分環(huán)氧樹脂的第二成分、粘合材料。代表三維物體的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)可取自種種來源，包括CAD數(shù)據(jù)、CAT掃描數(shù)據(jù)、手工編程數(shù)據(jù)和從各種物體掃描技術(shù)取得的數(shù)據(jù)。若該數(shù)據(jù)原來為層式數(shù)據(jù)，則編譯過程歸結(jié)為生成合適的層填充數(shù)據(jù)。但希望或要求另外的編譯以把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成合適形式以滿足精度、工藝或其他要求，例如如何在該物體中布置支撐物。合適的層數(shù)據(jù)的生成過程可見其全部內(nèi)容作為參考材料包括在本申請中的美國專利Nos.5,182,055、5,184,307、5,192,469、5,209,878、5,238,639、5,256,340、5,273,691和5,321,622、5,345,391以及申請日為1994年4月25日的美國專利申請SerialNos.08/233,026和08/233,027。其全部內(nèi)容作為參考材料包括在本申請中的還有題為“模型的迅速制作立體平板印刷基礎(chǔ)”的著作，第一版，作者為PaulF.Jacobs，Ph.D.，1992年由SocietyofManufacturingEngineers,Dearbom，Michigan出版。本發(fā)明主要涉及上述步驟4，即在一已形成的物體截面上涂一毗連的建筑材料層以便形成下一個(gè)物體截面。以往使用多種方法進(jìn)行這一涂層步驟，它們多數(shù)使用包括液態(tài)光聚合樹脂在內(nèi)的建筑材料。但是，這些現(xiàn)有方法造成建筑材料層的精度不一和不均勻以及/或者進(jìn)行涂層所需時(shí)間過長，這些問題造成如下結(jié)果。首先，建筑材料層必須均勻且厚度合適以確保固化后所得物體截面的尺寸精度。事實(shí)上，鑒于物體各部分在增效刺激作用下可能會錯(cuò)位以及由相繼各層的誤差造成的累積誤差，相繼各建筑材料層的精度直接影響到最終物體的精度。其次，由于相繼各層的累計(jì)涂層時(shí)間占去物體整個(gè)建造時(shí)間的絕大部分，因此希望盡可能減少形成每一建筑材料層所需時(shí)間。事實(shí)上，光聚合樹脂由于粘度和表面張力大而流速低。光聚合建筑材料若只靠重力流動(dòng)到其表面全部平整所需的時(shí)間長到無法接受的程度。這轉(zhuǎn)而加長了物體建造時(shí)間、降低生產(chǎn)率、提高立體成象的成本。第三，建筑材料層的精度和均勻性以及形成該建筑材料層所需時(shí)間隨已形成的截面的幾何形狀而變。因此，由于無法設(shè)定若涂層誤差保持不變原本可使用的矯正參數(shù)，因此很難實(shí)現(xiàn)建筑材料涂層的自動(dòng)化。其全部內(nèi)容作為參考材料包括在本申請中的下列美國專利和專利申請說明了若干現(xiàn)有方法1)Hull等人1989年9月28日申請的美國專利申請SerialNo.07/414,200及其1994年4月20日申請的審理中的繼續(xù)申請SerialNo.08/230,443用一薄膜覆蓋建筑材料層表面然后從該表面剝?nèi)ピ摫∧?。在剝?nèi)ケ∧ぶ昂椭笤摫砻媸茉鲂Т碳さ淖饔枚纬上乱粋€(gè)物體截面。2)Jocobs等人1990年3月9日申請的美國專利申請SerialNo.07/495,791及其1994年2月18日申請的審理中的繼續(xù)申請SerialNo.08/198,655把振動(dòng)能直接加到建筑材料層表面或已形成的物體截面上而減少除去表面不平或平整到可接受程度所需時(shí)間。3)授于Almquist等人的美國專利No.5,174,931及其1993年11月2日申請的審理中的繼續(xù)申請SerialNo.08/146,562除了其他事項(xiàng)外，使用刮刀之類的部件在已形成物體截面上刮平建筑材料涂層。4)授于Cohen等人的美國專利No.5,096,530形成一由一框架和表面張力支撐的建筑材料層。然后把該建筑材料層放到一已形成的物體截面上。5)授于Heller等人的美國專利No.5,071,337及其1994年9月1日申請的審理中的部分繼續(xù)申請SerialNo.08/299,879除了其他事項(xiàng)外，使用條形敷料器之類的施加裝置形成均勻的建筑材料層。上述刮刀方法一般涉及用一棒或其他裝置橫掃建筑材料層表面而平整該表面。雖然這可減少涂層時(shí)間，但其他問題依然存在，例如與前緣鼓起、積水和挖出材料有關(guān)的問題以及上述美國專利5,174,931所述其他問題。除上述方法外還提出了其他涂層方法。Deckard的PCT專利申請No.PCT/US87/02653、公告No.WO88/o22677以及授與Beaman等人的美國專利No.4,938,816公開了一種把粉末團(tuán)壓平成均勻?qū)拥某潆娀虿怀潆姷姆聪蜣D(zhuǎn)動(dòng)滾輪。但這兩個(gè)專利所公開的滾輪不適用于液態(tài)建筑材料，因?yàn)榕c上述專利所述粉末不同，噴射到滾輪前方的液體會粘到滾輪上。這一粘著作用會造成建筑材料翻過滾輪而涂覆在滾輪后方而造成建筑材料層不均勻。而且液團(tuán)會沉入或散開到原先施加的未固化液體中?？傊鲜鰞蓪＠瓷婕叭绾伟言摑L輪用于液態(tài)建筑材料。Morihara等人申請的日本專利申請59-237054、即1986年6月2日向公眾公開的日本公告61-114817(A)公開了在立體平板印刷工藝中使用施加切口或幕涂機(jī)的若干要點(diǎn)。該切口式涂層機(jī)當(dāng)液態(tài)建筑材料容器在它下方來回移動(dòng)時(shí)保持靜止。該切口式涂層機(jī)所施加的建筑材料的厚度等于所需固化物體截面的厚度。但Morihara的切口式涂層機(jī)至少由于下列原因而不適合于生成高分辨率的物體。首先，形成其厚度等于所需固化物體截面的厚度的建筑材料層并未計(jì)及建筑材料固化時(shí)一般會發(fā)生的收縮。這轉(zhuǎn)而導(dǎo)致物體的垂直線度不準(zhǔn)確、特別是在一截面的受支撐和不受支撐部位之間的過渡區(qū)形成不平的物體截面而無法控制工作表面的定位。其次，Morihara的切口式涂層機(jī)未考慮到容器以不變速度移動(dòng)和在其行程起始和終止時(shí)加速和減速這兩種情況下所施加的建筑材料的容積差。這造成建筑材料層的厚度不均勻。第三，Morihara的切口式涂層機(jī)無法在切口式涂層機(jī)的該容器夠不著部位施加材料。這降低了所形成的整個(gè)涂層的精度或減小了該容器的可使用工作區(qū)。第四，Morihara的切口式涂層機(jī)沒有認(rèn)識到，在某些立體平板印刷實(shí)施例中，在建筑材料層達(dá)到預(yù)定厚度前必須在以該容器為界的整個(gè)液面上涂建筑材料層。這是因?yàn)楫?dāng)在不受固化材料牢固支撐的部位施加建筑材料時(shí)，建筑材料在容器中并不只是保持液面。相反，它用來升高整個(gè)容器的液面，從而減小建筑材料剛施加部位的厚度。僅當(dāng)建筑材料施加到所有這類不受支撐的部位后，建筑材料表面才達(dá)到預(yù)定高度。但在某些情況下、例如當(dāng)建筑材料涂層薄到約0.004英寸以下時(shí)，這一問題可予忽略。第五，Morihara容器中的建筑材料會由于容器的反復(fù)來回移動(dòng)而發(fā)生位移。這一位移會造成涂層厚度不均勻和/或增加涂層形成時(shí)間。事實(shí)上，即使容器的移動(dòng)速度不高，容器中的材料也會濺出容器。由于上述原因，Morihara顯然未公開迅速、準(zhǔn)確再涂建筑材料層的設(shè)備或方法。除了上述特殊方法的問題外，其他問題涉及施加預(yù)定數(shù)量的建筑材料或避免在相繼涂覆建筑材料層時(shí)微小誤差累積成大誤差。因此在RP&amp;M技術(shù)中需要有可克服上述問題和其他問題的方法和設(shè)備。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員從下面說明中可清楚看出其他目的，不管這些目的是單獨(dú)使用還是組合使用。本發(fā)明概述本發(fā)明涉及逐個(gè)截面地形成各建筑材料層以便形成一物體的各截面的改進(jìn)設(shè)備和方法。在第一實(shí)施例中，一反向轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪橫掃一初始建筑材料層而形成一厚度一定的均勻建筑材料層。公開了這一實(shí)施例的若干變種。在第二實(shí)施例中，一噴墨印刷頭從許多噴口施加建筑材料而形成一建筑材料層。公開了這一實(shí)施例的若干變種。在第三實(shí)施例中，一敷料器包括許多轉(zhuǎn)輪，送到這些轉(zhuǎn)輪上的建筑材料從該敷料器中拋出而形成一建筑材料層。公開了這一實(shí)施例的若干變種。在第四實(shí)施例中，用一敷料器從形成中的物體上方涂敷建筑材料層。公開了這一實(shí)施例的若干變種。在第五實(shí)施例中，一敷料器從物體上方施加許多建筑材料流，這些建筑材料流接觸到該物體或其他表面時(shí)匯合而形成一建筑材料層。公開了這一實(shí)施例的若干變種。在下述實(shí)施例中，公開了如何把建筑材料供應(yīng)給敷料器的種種方法或各種用來施加建筑材料的裝置。還公開了在物體建造過程中控制物體整個(gè)尺寸、以便避免和/或矯正累積誤差的方法和設(shè)備。還公開了考慮到積水而確定建筑材料層所應(yīng)形成的大小的方法和設(shè)備?？蓡为?dú)使用上述實(shí)施例來提高涂層精度或縮短涂層形成時(shí)間或既提高涂層精度又縮短涂層形成時(shí)間。也可組合使用上述實(shí)施例或上述實(shí)施例中的不同部件來獲得良好的再涂效果。附圖的簡要說明圖1為一形成一建筑材料層的立體平板印刷設(shè)備的剖面圖；圖2a-2d示出使用一反向轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪形成一建筑材料層的設(shè)備和方法；圖2e示出一反向轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪與建筑材料層之間的作用；圖3a-3b示出使用一具有一檔板的反向轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪形成一建筑材料層的設(shè)備和方法；圖4a示出使用一反向轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪、擋板和一螺桿形成一建筑材料層的設(shè)備和方法；圖4b為圖4a的螺桿的俯視圖；圖4c示出使用一反向轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪、擋板和一槽形成一建筑材料層的設(shè)備和方法；圖4d為圖4c的槽的俯視圖；圖5a-5b示出使用一反向轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪、擋板和一施加器形成一建筑材料層的設(shè)備和方法；圖5c為圖5a-5b的施加器的側(cè)視剖面圖；圖5d示出圖5a-5c的施加器中的小孔網(wǎng)；圖6a-6b示出使用一反向轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪、施加器、擋板和一螺桿形成一建筑材料層的設(shè)備和方法；圖7a示出一施加建筑材料的噴墨印刷頭；圖7b-7d示出噴口的各種布置；圖7e示出施加建筑材料后所形成的一建筑材料層和一工作表面；圖7f示出一噴墨印刷頭在施加建筑材料；圖7g為原先形成的一物體截面的俯視圖；圖8a示出一包括一施加建筑材料的滾輪的敷料器；圖8b示出一滾輪；圖8c示出另一種包括許多轉(zhuǎn)輪的滾輪；圖8d示出一包括多孔材料的轉(zhuǎn)輪；圖8e示出其上有若干孔的一轉(zhuǎn)輪；圖8f為一包括一施加建筑材料的轉(zhuǎn)輪陣列的敷料器的剖面圖；圖8g示出一具有高點(diǎn)的轉(zhuǎn)輪；圖8h示出建筑材料沿一轉(zhuǎn)輪的切向拋出；圖8i示出一外殼中的許多轉(zhuǎn)輪；圖8j示出一包括施加材料的一轉(zhuǎn)輪和推進(jìn)器陣列的敷料器；圖8k示出一包括施加建筑材料的活塞噴射器的敷料器；圖8l-8m示出一包括一施加建筑材料的轉(zhuǎn)輪陣列的轉(zhuǎn)動(dòng)敷料器；圖8n示出一施加建筑材料的敷料器；圖9a示出一使用一敷料器形成一建筑材料層的設(shè)備和方法；圖9b示出一施加建筑材料的敷料器；圖9c為一敷料器的立體圖；圖9d為一敷料器的端視圖；圖9e為一敷料器的側(cè)視圖；圖9f為一敷料器的仰視圖；圖9g示出敷料器間隙；圖9h示出敷料器余隙；圖9i示出敷料器在吸收材料；圖9j示出敷料器在施加材料；圖9k為一敷料器的端視圖；圖9l為一敷料器的立體圖；圖9m為一敷料器的端視圖；圖9n為一敷料器的端視圖；圖9o示出一敷料器，其滾輪在吸收材料；圖9p示出一包括一施加建筑材料的真空裝置的敷料器；圖9q′-9q″為各敷料器的端視圖；圖10a示出一包括一噴嘴陣列、準(zhǔn)備施加建筑材料的敷料器；圖10b-10c示出另兩種布置的噴嘴陣列；圖10d示出圖10a的敷料器在施加建筑材料；圖10e示出從一敷料器噴出的各材料流在達(dá)到預(yù)定表面前匯合在一起；圖10f示出一包括一噴嘴陣列的敷料器的偏心運(yùn)動(dòng)；圖10g示出達(dá)到預(yù)定表面之前的材料流；圖10h示出達(dá)到預(yù)定表面后的一行行材料。實(shí)施本發(fā)明的最佳方式圖1示出一在其中形成物體12的立體平板印刷設(shè)備(“SLA”)10并使讀者熟悉本申請所使用術(shù)語。SLA包括其中裝有用來形成物體12的建筑材料16的一桶14。物體12可建造在可上下移動(dòng)并與支撐臂17連接的平臺18上，支撐臂又可與計(jì)算機(jī)控制的一升降機(jī)(未示出)連接。物體12由虛線所示逐個(gè)截面形成。最后形成的物體截面20有一在其上形成下一層建筑材料24的頂面22。在準(zhǔn)備形成下一個(gè)物體截面時(shí)，可用7種方式形成建筑材料層24?？稍诮档推脚_18的同時(shí)保持建筑材料16的表面即工作面26的高度不變。工作面26一般指桶14中的建筑材料16的表面。工作面26最好在預(yù)定高度或平面上，從而在受增效刺激作用時(shí)成為與增效刺激源28離開一定距離的“理想工作面”。在下文中，實(shí)際工作面和理想工作面都用標(biāo)號26表示，但在它們不一致時(shí)說明這不一致?；蛘?，可保持平臺18從而頂面22的高度不變，而是增加桶14中材料16的容積從而升高工作面26。為此，可從工作面26下方把更多的材料泵入桶14中或從工作面26上方把更多材料倒入桶14中或同時(shí)使用上述兩種方法?；蛘?，可“深深浸入”平臺18而形成圖1的建筑材料層24。即，可把平臺18從而表面22下降得比獲得工作面26下方的下一個(gè)物體截面的預(yù)定厚度所需高度更低而便于材料16流到表面22上。然后升高平臺18而使建筑材料層24的厚度接近預(yù)定厚度?；蛘?，可過量升高工作面26后再降低工作面26。之所以使用深深浸入，是因?yàn)槿羝脚_18的降低量或工作面26的升高量只等于一層的厚度，材料16會由于粘性和表面張力作用而不流動(dòng)或至少流動(dòng)所化時(shí)間過長。而材料16一般會在表面22的周邊上形成一邊界(見圖5a中的邊界68)。如下文所述，最后形成的截面20下方的各物體截面的形狀會影響到邊界68的生成部位。該邊界可保持靜止或慢慢向里移向上一個(gè)截面的中心。上述美國專利No.4,575,330和5,174,931詳細(xì)討論了深深浸入。也可用其他方法相對頂面22升高工作面26以便于形成建筑材料層24。建筑材料層24的厚度可大致等于下一個(gè)物體截面的預(yù)定厚度或可與預(yù)定厚度不同。建筑材料層24的厚度可與下一個(gè)物體截面厚度不同的一個(gè)原因是補(bǔ)償在形成前面各物體截面時(shí)生成的誤差或補(bǔ)償預(yù)期誤差。例如，由于光聚合樹脂之類的液體在固化時(shí)會收縮，因此所形成的建筑材料層24應(yīng)比相應(yīng)物體截面厚，以便補(bǔ)償因收縮而失去的厚度。此外，為了確保實(shí)際工作面26與增效刺激源28保持合適距離從而保持理想工作面26并矯正前面各層所積累的厚度誤差，可在每一層或每隔幾層進(jìn)行再涂時(shí)矯正液面。根據(jù)液面矯正的時(shí)機(jī)、數(shù)量和方向，建筑材料層的厚度可稍大于或稍小于下一個(gè)物體截面的預(yù)定厚度。最后，由于用來形成上一個(gè)物體截面20的建筑材料層可能不精確或由于上一個(gè)物體截面20可能因收縮或卷曲而發(fā)生變形，因此當(dāng)前的建筑材料層厚度可與預(yù)定厚度不同。建筑材料層24的厚度可與下一個(gè)物體截面(至少在開始時(shí))不同的另一個(gè)原因是因?yàn)榻ㄖ牧蠈?4可分步形成，即在起先形成某一厚度后調(diào)整到預(yù)定厚度。例如，在使用深深浸入時(shí)，建筑材料層24由于在平臺18回升后表面22上有過量的材料16而起初比預(yù)定厚度厚。然后用下文所述刮刀或其他裝置把該過厚的建筑材料層24調(diào)整到預(yù)定厚度。當(dāng)用刮刀或其他平整裝置形成建筑材料層24時(shí)，由于刮刀刮去的材料16過多，因此建筑材料層24的最終厚度可能小于預(yù)定厚度。而當(dāng)刮刀刮去的材料過少時(shí)，該厚度會大于預(yù)定厚度。這造成實(shí)際工作面與理想工作面不一致。在某些情況下可相對頂面22升高或降低工作面26一增量而加以補(bǔ)償從而把起初的建筑材料層24調(diào)整到預(yù)定厚度?？傊?，一般最好確定第一層的涂層誤差而調(diào)整下一建筑材料層的涂層厚度而即刻補(bǔ)償該誤差。在形成預(yù)定厚度的建筑材料層24后，用增效刺激源28對該建筑材料層進(jìn)行增效刺激。這使得建筑材料層24固化或發(fā)生物理改變而形成下一個(gè)物體截面。然后交替形成各建筑材料層24和物體截面20而最終形成物體12。反向轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪圖2a-2d示出本發(fā)明第一實(shí)施例的形成一建筑材料層24的各階段。與圖1相同的部件用同一標(biāo)號表示。在該實(shí)施例中，首先如上所述相對頂面22升高工作面26而形成一建筑材料層24，然后一反向轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪30掃過建筑材料層24而使它大致均勻并達(dá)到預(yù)定厚度。該實(shí)施例可使用光聚合樹脂之類的液態(tài)建筑材料，一種優(yōu)選樹脂為由Ciba-Geigy,Ltd.生產(chǎn)的由3DSystem，Inc.ofValencia，Califomia銷售的SL5170。一優(yōu)選的增效刺激源28為HeCd激光器生成的325nm輻射線。如下文詳述，反向轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪一邊在工作面26上平動(dòng)一邊以與平動(dòng)方向相反的方間轉(zhuǎn)動(dòng)，從而(a)其與材料的工作面交點(diǎn)處的轉(zhuǎn)動(dòng)(切向)速度即滾輪30的角速度(弧度/單位時(shí)間)乘以滾輪30的半徑所得線速度與(b)其平動(dòng)速度即轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪30的圓心的平動(dòng)速度之和大于該轉(zhuǎn)動(dòng)速度或平動(dòng)速度。換言之，該轉(zhuǎn)動(dòng)方向與滾輪在工作面上滾動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反。圖2a示出建造過程中上一個(gè)物體截面20因受增效刺激源的作用而已形成的階段。在此階段，上一個(gè)物體截面20的頂面22與工作面26大致共平面或由于材料16固化而收縮而微微下凹。如圖所示，物體截面20由于該物體的設(shè)計(jì)或用來形成該物體的特殊的立體平板印刷建造樣式的設(shè)計(jì)而在物體12的非實(shí)心部位有一空洞29。還示出先前各物體截面中的空洞29。在此階段，滾輪30最好位于或停在桶14的周邊處或至少是表面26的受增效刺激作用的區(qū)域之外。這樣，滾輪30及其硬件不位于物體12上方，從而不妨礙增效刺激正對物體12。在增效刺激作用于物體12時(shí)滾輪30的停放位置決定于許多因素。這些因素包括1)滾輪30在增效刺激作用時(shí)是否停止轉(zhuǎn)動(dòng)，2)滾輪30是否來回掃過桶14從而轉(zhuǎn)動(dòng)速度不斷變向，3)建筑材料層24受增效刺激作用時(shí)該作用區(qū)的大小，4)剛受增效刺激作用的上一個(gè)物體截面20的大小以及5)在形成前幾層、例如在形成相應(yīng)于先前1/25-1/4英寸的各物體截面的各層時(shí)該作用區(qū)的大小。最好是，反向滾輪30每層的掃動(dòng)距離盡可能短以便減少再涂所需時(shí)間?？傊F(xiàn)在可形成建筑材料層24以便形成下一個(gè)物體截面。圖2b示出相對頂面22升高工作面26而初步形成建筑材料層24a。這可把物體12降入桶14中或在保持物體不動(dòng)的同時(shí)升高工作面26。也可在工作面26上使用刮刀或其他平整裝置。如上所述，建筑材料層24a的初始厚度可與下一個(gè)物體截面的預(yù)定厚度不同。事實(shí)上，建筑材料層24a的初始厚度遠(yuǎn)大于下一個(gè)物體截面的預(yù)定厚度。但建筑材料層24a的初始厚度可不均勻，某些部位比預(yù)定厚度薄，而某些部位比預(yù)定厚度厚。在起初形成建筑材料層24a后，工作面26會出現(xiàn)鼓起40、下凹42和孔44之類的缺陷，這些缺陷如不減小或消除，就會造成下一個(gè)物體截面的不準(zhǔn)確。這些缺陷如過大或經(jīng)若干層的積累，就會在各物體截面之間造成層離或造成上一個(gè)截面20與在理想工作面26上掃過的涂層裝置之間發(fā)生碰撞。表面缺陷的大小和起因在很大程度上決定于起初如何形成建筑材料層24a。如使用深深浸入，就可能造成鼓起40以及表面22上方的厚度過厚。如用一料斗橫掃工作面26上方而施加建筑材料而形成初始建筑材料層24a，則施加速度的變動(dòng)就會造成鼓起40和下凹42。如在起初形成建筑材料層24a時(shí)使用刮刀或其他平整裝置，則會由于前沿鼓起或積水中的材料的底流而形成鼓起40，或由于從淺區(qū)挖出材料而形成下凹42或孔44?？傊谄鸪跣纬山ㄖ牧蠈?4a后，可用一反向轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪30形成一均勻且預(yù)定厚度的建筑材料層24以便形成下一個(gè)物體截面。或者，也可不首先形成初始建筑材料層24a而用一反向滾輪即反向轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪掃過上一個(gè)截面上方。圖2c示出從左向右橫掃到上一個(gè)物體截面20中途的反向滾輪30。圖2d示出完成橫掃的反向滾輪30。圖2c中滾輪30左邊示出已局部形成的建筑材料層24b，而圖2d中示出在上一個(gè)截面20上方所完成的建筑材料層24b。滾輪30最好為圓柱體，其軸向長度接近桶14的橫向尺寸(與滾輪30掃動(dòng)方向垂直方向上的尺寸)。這可使得滾輪30一下子掃過桶14的大部分、更重要的是桶14的包括下一個(gè)物體截面的橫向尺寸在內(nèi)的整個(gè)部分?；蛘?，也可使用軸向長度較短的多個(gè)滾輪30。使用多個(gè)滾輪的優(yōu)點(diǎn)是可建造較小的物體，因?yàn)榇藭r(shí)只需要較短滾輪之一作用在工作面26中的下一個(gè)物體截面上。在另一種實(shí)施例中，滾輪30的掃動(dòng)方向可不與滾輪30的軸向方向垂直。此時(shí)，滾輪30的軸向與掃動(dòng)方向所成角度小于90°但大于0°，最好為45°-60°。若在形成建筑材料層時(shí)單獨(dú)或與一反向滾輪一起使用母申請即美國專利申請SerialNo.08/146,562所公開的那類刮刀，可以上述方向使用它們以便提高再涂效果。一般無需用滾輪30平整整個(gè)工作面26，因?yàn)楸砻?6不受增效刺激作用的部位一般無所謂準(zhǔn)確不準(zhǔn)確。這是因?yàn)楸砻?6在大流動(dòng)路徑處的任何高度變動(dòng)會迅速平復(fù)。而且，最好只平整表面26的對物體精度有影響的那些部分，因?yàn)槠秸麄€(gè)表面26會增加再涂時(shí)間從而增加整個(gè)物體的建造時(shí)間。一般有三條標(biāo)準(zhǔn)決定著表面26的應(yīng)受滾輪30平整的大小。首先，在滾輪30掃動(dòng)而形成一均勻的建筑材料層24后，滾輪及其附件應(yīng)位于工作面26的在用剛形成的建筑材料層24形成下一個(gè)物體截面時(shí)受增效刺激作用的區(qū)域之外。第二，應(yīng)平整足夠大的表面26區(qū)域以便在形成上一個(gè)物體截面20上受增效刺激作用的區(qū)域上方形成一均勻的建筑材料層24。因此，按照這兩條標(biāo)準(zhǔn)，滾輪30應(yīng)掃到在形成上一個(gè)截面時(shí)的增效刺激作用區(qū)和在形成下一個(gè)物體截面時(shí)的增效刺激作用區(qū)之外的一部位。在許多情況下，若這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)得到滿足，一般可繼續(xù)進(jìn)行物體的建造。但是若要確保再涂萬無一失，則應(yīng)考慮第三條標(biāo)準(zhǔn)，這第三條標(biāo)準(zhǔn)如下文所述涉及在形成上一個(gè)截面20之前的一個(gè)或多個(gè)截面時(shí)的增效刺激作用區(qū)。當(dāng)使用內(nèi)裝光聚合樹脂的桶14時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)，所有由大流動(dòng)路徑連通的深水區(qū)部位的液面很容易達(dá)到同一高度。這示出在圖2d中，在圖2d中，液面區(qū)A1和A2位于深水區(qū)R1和R2上方；而深水區(qū)R1與R2連通，從而它們之間的流動(dòng)路徑一般無所阻擋。如把建筑材料加到液面區(qū)A1上，桶14中的材料16一般會在深水區(qū)R1與R2之間流動(dòng)，從而液面區(qū)A2迅速達(dá)到與液面區(qū)A1相同的高度。但是，當(dāng)把材料加到空洞29和面向上區(qū)31、33之類淺水區(qū)上方液面區(qū)上時(shí)，該液面區(qū)達(dá)到深水區(qū)同一高度所需時(shí)間就過長。從而淺水區(qū)上材料厚度過厚只靠重力和表面張力要降低或升高到預(yù)定高度所需時(shí)間就過長。同樣，涂層厚度不足的淺水區(qū)要提高到預(yù)定厚度所需時(shí)間也過長。淺水區(qū)會引起麻煩的深度決定于建筑材料的粘度和表面張力以及已發(fā)生物理變化的建筑材料的表面能量。理想工作面26下方深度小于40密耳(1mm)到約240密耳(6mm)的淺水區(qū)會發(fā)生上述問題而可看作會引起麻煩。如使用比方說超過10,000厘泊的極粘建筑材料，可看作麻煩的深度可更深。總之，第三條標(biāo)準(zhǔn)確保滾輪30掃到所有這些淺水區(qū)之外。這些淺水區(qū)計(jì)及上述麻煩深度之內(nèi)所有原先形成的物體截面的最大尺寸，滾輪30不僅須掃到滿足標(biāo)準(zhǔn)1和2的部位，還須掃到在麻煩深度范圍內(nèi)的所有截面的邊界之外的部位。例如，若麻煩深度范圍定義成包括工作面26下方深度小于120密耳(3mm)的淺水區(qū)，而用每層厚度為4密耳(0.1mm)的建筑材料層建造物體12，則不僅要考慮標(biāo)準(zhǔn)1和2，而且還要考慮原先形成的30層截面的最大縱向(掃動(dòng)方向)尺寸。若所有這三條標(biāo)準(zhǔn)都得到滿足，則滾輪30掃過所有會在再涂過程中造成問題的區(qū)域。上述分析不僅適用于滾輪30和本申請的下述其他實(shí)施例，而且適用于本申請的母申請所述刮刀實(shí)施例。滾輪30在橫掃初始建筑材料層24a表面時(shí)的反向轉(zhuǎn)動(dòng)形成一剪切力作用于該表面。這樣，滾輪30平動(dòng)時(shí)從層24a的頂部除去過多的厚度，從而除去鼓起40和其他表面缺陷。該剪切力還把材料16“推入”下凹42和孔44中而除去它們。如下所述，最好一薄層材料16粘著在滾輪30上而在其上形成一邊界層而該剪切力出現(xiàn)在該滾輪邊界層與工作面26之間。由于該剪切力，滾輪30在橫掃桶14時(shí)不會造成液面下材料16與它一起橫流過桶14。這可與現(xiàn)有刮刀作比較，現(xiàn)有刮刀會形成一定量的表皮深度，即材料16粘著在刮刀上，該粘著的材料使得液面下材料16隨之流動(dòng)。盡管滾輪30上粘有一定量的材料16，但該剪切力防止該粘著材料造成液面下材料的流動(dòng)。從而滾輪30在橫掃桶14時(shí)沒有或只有很小的表皮深度，這是有利的，因?yàn)楸砥ど疃葲Q定著液面下物體形狀可能影響到再涂過程的深度。大表皮深度會使得再涂很難自動(dòng)進(jìn)行，因?yàn)樵偻窟^程變得決定于物體的幾何形狀。例如，大表皮深度會造成原先形成的截面的損壞，因?yàn)榱臐L輪30或其他再涂裝置傳到原先形成、但尚未充分固化從而容易損壞的物體截面上。在嚴(yán)重情況下，大表皮深度會在位于一平整件與物體12之間的材料上造成一拉力而把材料拉出該區(qū)域而形成真空。這一真空會拉近物體12和平整件而使它們發(fā)生碰撞。與此對照，小表皮深度有利于自動(dòng)再涂，因?yàn)槲矬w12的形狀對再涂過程的結(jié)果沒有什么影響。若滾輪30以“非反向”方向轉(zhuǎn)動(dòng)，則它只是“下壓”建筑材料層24a而把所碰到的多余材料推向后下方。結(jié)果滾輪30基本上無法矯正表面26的缺陷，最終結(jié)果是建筑材料層不均勻。滾輪30一般用一其上有臂(未示出)的支架裝到SLA10上，這些臂裝在滾輪30的兩端上。該支架最好可使?jié)L輪30相對工作面26精確定位而使最終建筑材料層24達(dá)到預(yù)定厚度并使工作面26處于理想平面上以便形成下一個(gè)物體截面?？捎檬止せ蛴?jì)算機(jī)控制實(shí)現(xiàn)該支架和滾輪30相對于理想工作面26的精確定位。使?jié)L輪30定位的該支架也可裝在一比方說3點(diǎn)或4點(diǎn)的多點(diǎn)式機(jī)架上，而該機(jī)架可根據(jù)對滾輪30所掃過平面的手工或自動(dòng)感知而手工或自動(dòng)調(diào)節(jié)。滾輪30的轉(zhuǎn)動(dòng)速度和平動(dòng)速度可用計(jì)算機(jī)改變和控制。該支架最好使?jié)L輪30橫掃桶14時(shí)不觸到工作面26。這使得滾輪30橫掃工作面26后可如圖2a所示回到原位而不破壞工作面26?；蛘?，滾輪30的轉(zhuǎn)動(dòng)方向也可倒轉(zhuǎn)，從而在掃過第一建筑材料層24后以相反方向和相反轉(zhuǎn)動(dòng)橫掃下一建筑材料層24。在另一實(shí)施例中，該設(shè)備可裝有形狀相近而轉(zhuǎn)向相反的兩個(gè)滾輪，其中只有一個(gè)滾輪垂直放置在掃動(dòng)平面上而根據(jù)掃動(dòng)方向接觸層24a?；蛘撸部蓛蓚€(gè)滾輪都始終放置在掃動(dòng)平面上，前面的滾輪最好以非反向方向轉(zhuǎn)動(dòng)，而第二滾輪以反向方向轉(zhuǎn)動(dòng)。這里，掃動(dòng)方向逐層改變方向，從而反向轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪壓平層24a而形成層24b。兩滾輪的次序也可倒轉(zhuǎn)，因?yàn)槿羰紫扔梅聪蜣D(zhuǎn)動(dòng)滾輪掃過，隨后非反向轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪對所形成的均勻涂層不會有什么影響。滾輪30可用鏈條和鏈輪裝置(未示出)或其他合適裝置轉(zhuǎn)動(dòng)。或者，在生成建筑材料層24以便形成一物體截面時(shí)滾輪30也可在同一層24上橫掃兩次或多次。例如，第一次掃動(dòng)可是“粗掃”而使建筑材料層24接近其預(yù)定厚度。因此，由于還要進(jìn)行第二次“細(xì)掃”，粗掃的速度可很高。然后進(jìn)行細(xì)掃而使建筑材料層24達(dá)到其預(yù)定厚度。在如圖2d所示滾輪30掃過工作面26后，可用增效刺激源28對建筑材料層24進(jìn)行增效刺激。此時(shí)，滾輪30的位置最好不妨礙對工作面26的增效刺激作用。如上所述，為了形成下一建筑材料層24，滾輪30可以相反方向橫掃下一個(gè)工作面，也可回到圖2a所示位置后以圖2c所示方向掃動(dòng)。圖2c示出物體12經(jīng)深深浸入而回到理想工作面下方一層厚度處后滾輪30平整起初形成的建筑材料層24a。如圖所示，由于滾輪30最好從起初形成的層24a剪切掉原先形成的截面20上方多出一層厚度的所有材料即理想工作面26上方的所有材料，因此滾輪30在橫掃桶14時(shí)其前方會形成建筑材料16的一積塊46。因此轉(zhuǎn)動(dòng)速度32須足夠低以避免該積塊46從上翻過而從新沉積在滾輪30后方而抵銷剛進(jìn)行的削薄作用。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)材料從滾輪30頂上翻過而從新沉積在其后方時(shí)，仍可形成均勻涂層。但如此形成的建筑材料層24一般太厚，該厚度等于滾輪30掃動(dòng)之前上一個(gè)物體截面20上方不均勻涂層的平均厚度。因此，若掃動(dòng)前的該平均厚度等于建筑材料層的預(yù)定厚度，則從滾輪30頂上翻過的材料仍會生成預(yù)定厚度的涂層。粘性強(qiáng)的建筑材料比粘性弱的建筑材料容易粘著在滾輪30上。因此，當(dāng)建筑材料16的粘度提高時(shí)，最好降低滾輪30的轉(zhuǎn)動(dòng)速度以避免材料從滾輪頂上翻過。盡管這一基本的反向轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪實(shí)施例可形成預(yù)定厚度的建筑材料層24，但應(yīng)小心確保積起在滾輪30前方的材料量小到無法從滾輪頂上翻過。還應(yīng)小心確保積塊46保持在足夠浮起狀態(tài)(由滾輪30生成的向上拉力與重量的向下拉力平衡)而防止一壓頭造成積塊46沉入桶14中而在滾輪30下方流動(dòng)。最好是，積塊46的大部分多余材料從理想工作面26向上提起而轉(zhuǎn)動(dòng)成滾輪30前方的一“煙卷”47，而煙卷47既不從滾輪30頂上翻過又不向下坍落回工作面26中?；蛘撸鐖D2e和圖3a-3b所示，可在接近滾輪30表面處設(shè)置擋板54控制材料的翻越以及形成粘著在滾輪30上的材料16的邊界層55。圖3a-3b的組合使用反向轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪和擋板54是一個(gè)比光使用反向轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪更優(yōu)選的實(shí)施例。圖2e示出滾輪30與其上已形成積塊46的起初形成的建筑材料層24a的表面的相互作用。擋板54位于離滾輪30表面距離T處。盡管圖2e所示出的擋板54的橫截面呈長方形，但只要擋板54用來限制可通過它的積塊46的數(shù)量，它也可使用其他種種形狀。距離T的優(yōu)選值為約1/2-4密耳(0.001-0.002英寸)，若為約1-2密耳則更好。通過擋板54的材料形成滾輪邊界層55。由于積塊46碰到擋板54而生成的邊界效應(yīng)，通過擋板54的材料的厚度(W)可小于距離T而形成厚度為W的滾輪邊界層55，其中，W大于0但等于或小于T。T與W之間的關(guān)系決定于若干因素，包括滾輪30和擋板54上的材料、滾輪30和擋板54的物理形狀和表面能量、建筑材料的粘度和表面張力以及滾輪30的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。邊界層55的精確厚度W據(jù)信并不直接影響涂層過程。但是，厚度W最好小于預(yù)定層厚，厚度W比預(yù)定層厚薄得多則更好?？傊?，該邊界層的精確厚度可用實(shí)驗(yàn)確定。這一確定可有多種方式，包括從一定距離把一干探頭移向滾輪30的背面直到接觸邊界層55的材料。一旦接觸，就明顯可看到材料虹吸到探頭上。若相對探頭離開滾輪30的距離逐步校正探頭的定位，就可確定邊界層55的厚度。假定厚度一般為1/2T-T。還假定，當(dāng)邊界層55的材料碰到滾輪30底部36處的建筑材料時(shí)，一部分邊界層55仍粘著在滾輪30上。從而一部分厚度W由滾輪30帶動(dòng)，一部分材料沉積到上一個(gè)截面20的表面22上方的材料上而構(gòu)成所需層24b的一部分。在再涂過程中，滾輪30的底面36與上一個(gè)截面20的表面22之間的距離定義成滾輪余隙(RC)。而滾輪30的底面36與理想工作面26之間的距離定義成滾輪間隙(RG)。在跟隨滾輪30的材料與變成層24b的一部分的材料之間出現(xiàn)裂口的平面定義成“剪切平面”，它可位于滾輪30的底面36處或該底面下方，這視材料特性和其他系統(tǒng)參數(shù)而定?？捎脤?shí)驗(yàn)確定該剪切平面的位置，為此，進(jìn)行一次或多次再涂操作，在這些操作中，從滾輪余隙RC等于建筑材料層預(yù)定厚度開始改變滾輪余隙RC，然后測量所生成的建筑材料層的實(shí)際厚度。若發(fā)現(xiàn)所生成的建筑材料層的實(shí)際厚度等于建筑材料層的預(yù)定厚度，則剪切平面正好在滾輪30的底面36處。因此，對該實(shí)驗(yàn)所使用的轉(zhuǎn)動(dòng)速度32、平動(dòng)速度34、擋板間距T、層厚、建造溫度和樹脂而言，合適的滾輪余隙等于建筑材料層的預(yù)定厚度，而滾輪間隙RG等于0?；蛘?，若所得層厚小于預(yù)定層厚，則有效剪切平面位于滾輪30底面36下方一定距離處。此時(shí)，可不斷進(jìn)行再涂操作，在這些操作中，不斷增大滾輪余隙RC并測量所得涂層厚度直到獲得預(yù)定建筑材料層厚度。在不斷進(jìn)行再涂操作時(shí)，滾輪余隙RC的每一次增加量建議等于所得實(shí)際涂層厚度與預(yù)定層厚之差。與前面一樣，一旦涂層厚度等于預(yù)定層厚，即可斷定該滾輪余隙RC和滾輪間隙RG可用來有效建造物體。若從初步再涂實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)實(shí)際測得的層厚大于預(yù)定層厚，則需改變一個(gè)或多個(gè)再涂參數(shù)而重復(fù)進(jìn)行再涂和測量直到在合適的再涂參數(shù)下涂層厚度等于預(yù)定層厚。造成建筑材料層太厚的原因有兩條(1)轉(zhuǎn)動(dòng)速度32大于平動(dòng)速度34同時(shí)剪切平面離滾輪30非常近和/或(2)滾輪30與擋板54之間的距離T太大而形成太厚的邊界層55。因此，在重復(fù)進(jìn)行再涂實(shí)驗(yàn)修正再涂參數(shù)以便把實(shí)際涂層厚度減小到預(yù)定層厚時(shí)，建議修正上述兩個(gè)變量。由于據(jù)認(rèn)為滾輪余隙RC應(yīng)大致等于滾輪間隙加上一層厚度，因此一般建議不要獨(dú)立調(diào)節(jié)滾輪余隙RC和滾輪間隙RG。但若當(dāng)使用本申請的母申請所述刮刀時(shí)一般所使用的那樣使用超高液面，則滾輪余隙RC和滾輪間隙RG可獨(dú)立調(diào)節(jié)。這兩個(gè)參數(shù)也可由于其他原因而獨(dú)立調(diào)節(jié)。實(shí)際形成的涂層厚度與預(yù)定厚度之間的比較是首要的。由于再涂參數(shù)很容易調(diào)節(jié)到使這兩個(gè)厚度一致，因此確定T與W之間的關(guān)系以及W與剪切平面的位置之間的關(guān)系是次要的。但是知道這些關(guān)系的趨勢有助于加快實(shí)驗(yàn)以確定合適的再涂參數(shù)。剪切平面上的剪切力最好由形成在滾輪30上的邊界層55而非受通過擋板的材料16全部或局部干燥的滾輪30提供。這是因?yàn)檫吔鐚?5的潮濕表面較之滾輪30的局部干燥局部潮濕的表面與層24a的相互作用更少破壞性而更為一致。在一般情況下，估計(jì)滾輪30的低點(diǎn)36在一位于工作面26即建筑材料層24b上方一厚度即其大小在0與T之間的滾輪間隙RG的平面上掃動(dòng)。還可預(yù)期，滾輪間隙RG更接近T而非0并等于剪切平面與滾輪30之間的距離?？傊?，當(dāng)滾輪30橫掃桶14時(shí)，剪切平面上方的所有材料16都被除去而留在其工作面與理想工作面26共平面的平整后建筑材料層24b后方。如上所述，滾輪30在邊轉(zhuǎn)動(dòng)邊平動(dòng)時(shí)，(a)其與工作面26交點(diǎn)36處的轉(zhuǎn)動(dòng)(切向)速度即滾輪30的角速度(弧度/單位時(shí)間)乘以滾輪30的半徑所得線速度32與(b)其平動(dòng)速度34之和大于該轉(zhuǎn)動(dòng)速度32或平動(dòng)速度34。平動(dòng)速度與轉(zhuǎn)動(dòng)速度之比可為1/6-6，但最好為1-4。作為舉例，當(dāng)使用Ciba-Geigy的光聚合樹脂SL5131時(shí)優(yōu)選的轉(zhuǎn)動(dòng)速度32為每秒2英寸，而優(yōu)選的平動(dòng)速度34為每秒2英寸。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，粘度越大，轉(zhuǎn)動(dòng)速度與平動(dòng)速度之比也越大。因此，當(dāng)使用粘度比SL5131低得多的(由3DSystems，Inc.ofValencia，Califomia出售的)優(yōu)選光聚合樹脂SL5170或SL5180時(shí)，可以預(yù)期，優(yōu)選的平動(dòng)速度34為每秒1-4英寸，而優(yōu)選的轉(zhuǎn)動(dòng)速度32為每秒2-16英寸。在給定情況下平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)速度的最合適值可由實(shí)驗(yàn)確定。通過實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，在平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)速度的合理范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)動(dòng)速度的提高會造成斜切。滾輪30的直徑可為1/4-3英寸，最好為1/2-2英寸，約為1英寸則更好。優(yōu)選的滾輪30的直徑的容差為每英寸正負(fù)0.0002-0.0004英寸，而直徑的最大方差為0.0005英寸。滾輪30的緊尺寸公差可確保建筑材料層24從而其后形成的物體截面并從而整個(gè)物體的精度。滾輪30也可包括拷花或其他機(jī)制或包層表面以便接受材料16從而為滾輪邊界層55提供基礎(chǔ)。滾輪30的表面可包括特氟隆或其他防粘劑。但在這種結(jié)構(gòu)中，滾輪30上最好仍形成邊界層55以確保滾輪表面如上所述在與初始建筑材料層24a的表面接觸時(shí)保持潮濕。下面結(jié)合圖3a-3c進(jìn)一步討論包括擋板54的反向轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪實(shí)施例。圖3a示出擋板54防止材料從滾輪頂上翻過。擋板54可用能承受積塊46的鋁之類的剛性、輕型材料制成。擋板54也可用不銹鋼之類的其他金屬、橡膠或毛刷或硬化的立體平板印刷建筑材料之類的柔性材料制成。擋板54可為長方形條狀；其上有許多齒、縱向或橫向元件的梳子；本申請的母申請所示各種刮刀或其組合。擋板54的表面上還可有特氟隆或其他涂層以控制積塊46與滾輪表面之間的相互作用。作為另一實(shí)施例，擋板54可包括轉(zhuǎn)動(dòng)方向與滾輪30相反的第二滾輪(未示出)，該滾輪安裝成在它們之間形成一間隙從而形成一定厚度的滾輪邊界層55。如結(jié)合圖2e所述，擋板54用來調(diào)節(jié)通過擋板54后與滾輪30保持接觸的材料16的數(shù)量。雖然與滾輪30保持接觸的材料最好用作滾輪邊界層55，但在最優(yōu)選的實(shí)施例中不應(yīng)有過量的材料16通過擋板54以防止干擾滾輪30后方的工作面26。如上所述，從滾輪頂上翻過的材料一般均勻沉積但造成層厚過厚。因此在過厚的建筑材料層可被接受的實(shí)施例中，在建造物體12時(shí)可有效使用從滾輪頂上翻過的材料。也可結(jié)合其全部內(nèi)容作為參考材料包括在本申請中的1993年11月8日申請的題為“熱成形立體平板印刷”的U.S.SerialNo.08/148,544所述物體建造方法使用包括滾輪30和擋板54的實(shí)施例。圖3a示出位于滾輪30正上方的擋板54。在這種結(jié)構(gòu)中，如圖所示，隨著滾輪30橫掃工作面26積塊46會向上累積。若積塊46變得過大，它會在滾輪30前方向下坍落到桶14中而影響建筑材料層24b的均勻性。因此必須小心防止這種情況的發(fā)生。這只須確保初始建筑材料層24a的厚度不要厚到超過一定轉(zhuǎn)動(dòng)速度32和最大掃動(dòng)面積的滾輪30所能承受的載荷。在掃動(dòng)終止時(shí)，滾輪30和擋板54可暫時(shí)保持其位置以防止積塊46流遍桶14而不適當(dāng)?shù)靥Ц吖ぷ髅?6并破壞建筑材料層24的均勻性和預(yù)定厚度。當(dāng)工作面26經(jīng)增效刺激的作用后，可釋放積塊46以便其后在物體建造過程中使用該累積材料。在增效刺激作用之前或之后、但最好在之后改變轉(zhuǎn)動(dòng)和掃動(dòng)方向以便形成下一個(gè)建筑材料層24?；蛘?，桶14的非物體所在區(qū)域的合適液面高度要求積塊46在進(jìn)行增效刺激前并入桶14的材料中。因此可停止?jié)L輪30的轉(zhuǎn)動(dòng)或減慢轉(zhuǎn)動(dòng)速度32或增加間隙T而釋放積塊46的材料。或者，滾輪30在桶14的一側(cè)槽(未示出)處停止平動(dòng)而使積塊46不影響桶14的液面高度。圖3b示出擋板54成一角度，從而積塊46主要不形成在滾輪30前方而形成在滾輪30的上方。這減少了積塊46坍落入桶14中的危險(xiǎn)?？傊?，不管擋板54相對滾輪30如何放置，它可與滾輪30裝在同一支架上。擋板54在該支架上可裝成其位置隨滾輪30的掃動(dòng)而變動(dòng)。例如，擋板54可如圖3a所示位于滾輪30的正上方，但隨著開始形成積塊46，擋板54可適當(dāng)后傾而如圖3b所示成一角度。擋板54可動(dòng)地裝在支架上還可使它交替移入兩位置而可用滾輪30在兩個(gè)方向上橫掃工作面26。這一實(shí)施例還可在橫掃桶14后有效地從滾輪30上除去積塊46。但應(yīng)小心保持擋板54與滾輪30之間的間隙不變以保持滾輪邊界層55的預(yù)定厚度W。圖4a-4d示出包括一反向轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪30、擋板54和材料傳送裝置60的實(shí)施例。在圖4a中，滾輪30掃過工作面26時(shí)生成積塊46。但由于擋板54以一定角度放置，積塊46會流到滾輪30的頂上而碰到如圖4b所示一其上有螺紋62的螺桿之類的材料傳送裝置60。螺桿60與滾輪30和擋板54裝在同一支架上而可轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)積塊46的材料到達(dá)螺桿60時(shí)，材料由于螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)而在螺紋之間流動(dòng)而被送到螺桿60的一端。材料的這一傳送還減小了仍在滾輪30前方生成的積塊46的大小。這轉(zhuǎn)而防止?jié)L輪30前方的積塊46的全部或一部分由于其重量而坍落入層24中。為使這種結(jié)構(gòu)用于來回掃動(dòng)，可在擋板54下方設(shè)置第二傳送裝置(未示出)。因此這兩個(gè)傳送裝置可逐層交替空轉(zhuǎn)和傳送材料。螺桿60最好足夠長從而把材料傳送到其端部后從新沉積到桶14的比方說周邊部位從而不至于破壞工作面26的待受增效刺激部分的均勻性?；蛘撸砂巡牧蟼魉偷揭慌c桶14分開的儲槽(未示出)中。該儲槽也可連到桶14工作面26下方的底部從而從新引入桶14中的材料不影響工作面26。圖4c示出把積塊46的材料送走的另一實(shí)施例。在此實(shí)施例中，流到滾輪30頂上的積塊碰到一可與擋板54制成一體的液槽64。流進(jìn)液槽64的材料然后如圖4d所示被送走。液槽64可向其端部傾斜而靠重力傳送材料?？傊?，液槽最好足夠長以便材料從新沉積在桶14的不影響工作面26的均勻性的部位或另一儲槽中。同樣，該材料傳送減少了積累在滾輪30前方的材料數(shù)量而防止積塊46坍落入層24中?？墒褂闷渌愋偷牟牧蟼魉脱b置減小積塊46，例如泵、吸力裝置和其他種種傳送裝置。圖5a-5b示出使用反向轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪30、擋板54和施加器66的另一實(shí)施例。如圖所示，施加器66把從一儲槽中取出的材料澆入桶14中升高工作面26而形成初始建筑材料層24a。或者，施加器66把從桶14抽出的材料施加在物體12上方的同時(shí)把物體12降低一層厚度而保持工作面26高度大致不變。圖5a示出在只浸入一層厚度時(shí)所形成的初始建筑材料層24a，此時(shí)，由于粘性和表面張力材料無法迅速流到表面22上而沿著表面22周邊形成邊界68。圖5在表面22的右邊示出該邊界68，左邊的邊界如下文所述已消除。圖5a示出裝有建筑材料16的施加器66在滾輪30和擋板54之前橫掃工作面26。施加器66把建筑材料16施加到上一個(gè)物體截面20上方后滾輪30把所施加的材料轉(zhuǎn)變成均勻的建筑材料層24b。施加器66施加的材料16最好取自桶14。雖然桶14中的材料16的液面稍稍下降，但如圖5a-5b所示，施加后液面恢復(fù)原位。可比方說用一泵(未示出)把從桶14抽出的材料送到施加器66。按照泵抽滿和排空以及施加器66儲滿和排空的精確時(shí)間，桶14中的材料16的液面凈高度會升高或下降。如上所述，滾輪30在表面22上方一等于最終建筑材料層24b的預(yù)定厚度的高度上沿工作面26平動(dòng)，該高度受從邊界層注入層24b中的材料厚度所造成的額外距離的調(diào)節(jié)。如上所述，這一額外距離預(yù)期為0-T。滾輪30在工作面26上方平動(dòng)的高度還要考慮到材料固化而收縮以及上述其他因素而予以調(diào)節(jié)。擋板54的工作方式與上述實(shí)施例相同。施加器66也可與滾輪30和擋板54裝在同一支架上?；蛘撸┘悠?6可裝在另一支架上(未示出)。當(dāng)施加器66把材料施加到表面22的上方時(shí)，邊界68隨著所施加的材料與圖5a所示業(yè)已存在的那部分建筑材料層24和工作面26匯合而打斷。然后反向轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪30在施加器66后面把建筑材料層24壓平到預(yù)定厚度。圖5b示出施加器66、滾輪30和擋板54先后在初始建筑材料層24a上掃動(dòng)。在這里，表面22右邊的邊界68已被所施加的材料16消除。同時(shí)滾輪30已平整層24a的一部分而局部形成層24b即層24。積塊46也因擋板54的斜置而從滾輪30頂部被送走。由于積塊46不位于滾輪30前方，因此其重力不會造成它沉入層24中。滾輪30前方的積塊46在深積水區(qū)比在層24的受表面支撐的部位更容易沉入，因?yàn)樵谏罘e水區(qū)中通向桶14的其他部分的流動(dòng)路徑更大，從而對流動(dòng)的阻力小，材料16可更迅速地流動(dòng)到各處。支撐滾輪30、擋板54和施加器66的支架或其他裝置可調(diào)節(jié)以便改變這些部件的位置次序，從而可在桶14上來回進(jìn)行施加和掃動(dòng)。也可改動(dòng)圖5a-5b實(shí)施例而絲毫不浸入地把建筑材料層24施加到物體12上。此時(shí)，在上一個(gè)物體截面20形成后，物體12保持不動(dòng)而施加器66把一層建筑材料16施加到物體12以及上一個(gè)物體截面20的頂面22四周的建筑材料16的表面上。然后滾輪30把建筑材料層24平整到預(yù)定厚度而除去所有表面缺陷。在該實(shí)施例中，工作面26可因逐層施加而升高，也可把整個(gè)桶14或桶14的底板下降一層厚度而保持工作面不動(dòng)。在另一實(shí)施例中，施加器66可施加比一層厚度多的材料16，然后可用根據(jù)所施加的材料的精確數(shù)量或一高度檢測裝置或最好同時(shí)使用這兩者加以控制的抽取裝置除去多余的材料。圖5c-5d詳細(xì)示出施加器66的一優(yōu)選實(shí)施例。施加器66可包括斜壁67而便于材料的施加。施加器66還包括一網(wǎng)狀或帶孔底壁69把樹脂均布到表面22上。圖5d為沿圖5c中5d-5d線方向上的帶孔底壁69?？墒褂闷渌麡?gòu)型的施加孔，包括一個(gè)或多個(gè)長方形孔或其他孔型。若使用Ciba-Geigy樹脂SL5149或SL5154作為建筑材料，孔徑最好為約0.020英寸到大于0.100英寸以防止堵塞。但優(yōu)選孔徑可隨粘度、表面張力和其他材料特性而改變。圖6a-6b示出圖5a-5b的具有圖4a-4b所示傳送裝置60的實(shí)施例。這里，累積材料46可傳送到桶14的不影響工作面的將受增效刺激作用的部分的部位或傳送到一分開的儲槽。如上所述，材料的這一傳送可進(jìn)一步減小滾輪30前方的材料累積46而減小累積材料在滾輪30前方坍落入工作面26中的可能性。在另一實(shí)施例中，施加器66可把材料直接施加到擋板之前的滾輪30上，或者，若希望加厚涂層的話，可不使用擋板54。若使用擋板，擋板54與滾輪30之間的距離T仍最好設(shè)定成形成合適厚度的邊界層55而使一層厚度或其他預(yù)定厚度的涂層沉積在滾輪30后方。在該實(shí)施例中，若施加器66靠近滾輪30，則施加器66的后臂可用作擋板。最好在完成掃動(dòng)后才進(jìn)行增效刺激。若使用多次掃動(dòng)形成建筑材料層24，則在最后一次掃動(dòng)后開始增效刺激。在完成掃動(dòng)與開始增效刺激之間可停頓一段時(shí)間以使表面的微小缺陷自動(dòng)消失?；蛘撸谑褂枚啻螔邉?dòng)形成建筑材料層24時(shí)，可在完成第一次掃動(dòng)前開始增效刺激。在為達(dá)到預(yù)定厚度和均勻性而再涂參數(shù)有更大選擇余地時(shí)，可用手工或最好用計(jì)算機(jī)控制在建造物體12過程中調(diào)節(jié)上述各參數(shù)。這些調(diào)節(jié)可用來在建造物體過程中改變層厚、在建造物體過程中改變溫度或改變建筑材料而無需人的介入。例如可在各次掃動(dòng)之間改變轉(zhuǎn)動(dòng)速度、平動(dòng)速度、滾輪余隙、滾輪間隙和掃動(dòng)距離。同樣，在使用施加器66的實(shí)施例中，可改變材料16的施加流率。上述實(shí)施例可用于組合使用滾輪30和各種刮刀而調(diào)節(jié)初始建筑材料層24a的厚度或有助于生成建筑材料層24以便形成下一個(gè)物體截面。桶14的兩邊可設(shè)置液槽(未示出)而用作滾輪30運(yùn)動(dòng)的始點(diǎn)和終點(diǎn)。在液槽所在部位，可除去仍存留在滾輪30上的建筑材料16和排走形成在滾輪30和/或擋板54上的積塊46。與所有上述實(shí)施例一樣，可使用獨(dú)立的液面平整方法確保工作面26處于理想工作面的平面上。如上所述，可使用轉(zhuǎn)動(dòng)方向與第一滾輪相反的第二滾輪以便來回交替掃動(dòng)。每一滾輪的垂直位置可調(diào)節(jié)或不可調(diào)節(jié)，從而每次橫掃桶14時(shí)只有一個(gè)滾輪接觸建筑材料。在某些情況下，使用多個(gè)擋板是有利的?？山M合本節(jié)所述各實(shí)施例而形成新的實(shí)施例。也可組合本節(jié)的反向滾輪和下文所述再涂技術(shù)而形成新實(shí)施例。噴墨再涂法本發(fā)明另一實(shí)施例涉及圖7a-7g所示噴墨印刷頭再涂器100。與噴墨有關(guān)的下述專利作為參考材料包括在本申請中:</tables>關(guān)于墨噴的進(jìn)一步背景材料可見AcademicPress，Inc.出版的電子學(xué)和電子物理進(jìn)展1985年卷65上的J.Heinzl&amp;C.H.Hertz的文章“噴墨印刷”，該文章的全部內(nèi)容作為參考材料也包括在本申請中。在本申請中，“墨噴”一詞指在形成物體的過程中噴射建筑材料，而不是指在印刷過程中通常所使用的噴墨或在美國專利No.4,575,330中那樣在立體平板印刷過程中使用“墨噴”而噴射反應(yīng)化合物而造成建筑材料的固化。在本實(shí)施例中，一墨噴陣列從待涂表面上方噴射建筑材料液滴。在接觸該表面時(shí)，各液滴變平而與相鄰液滴匯合而形成建筑材料層。如下所述，可形成薄至0.5密耳或以下的建筑材料層而生成高分辨率物體。如圖7a所示，噴墨印刷頭再涂器100包括一噴墨印刷盒102，其底面104上構(gòu)作有噴口106陣列。再涂器100可用一支架(未示出)裝在SLA上而使再涂器100橫掃桶14并從上方噴射建筑材料。再涂器100的移動(dòng)以及從中噴射的材料量最好用計(jì)算機(jī)控制。由于墨噴可噴射預(yù)定厚度的均勻涂層，因此無需其他再涂部件。例如在墨噴涂層形成過程中無需輔助使用刮刀，但在某些實(shí)施例中，最好每隔幾層用刮刀消除積累起來的誤差。此時(shí)，比方說可每隔20或200層使用一次刮刀?？傊?，由于無需使用刮刀，因此由刮刀造成的前述問題不復(fù)存在?？砂驯旧暾埶霭ㄒ粋€(gè)或多個(gè)噴墨印刷頭和一平動(dòng)裝置的噴墨再涂裝置裝入現(xiàn)有立體平板印刷機(jī)中而取代刮刀再涂裝置。一把材料供應(yīng)給噴口106的軟管108可與墨盒102連接。墨盒102中可有通道(未示出)把軟管108中的建筑材料16引到各噴口106?；蛘撸浌?08本身可分成許多細(xì)管而通向各噴口106。如圖7a所示，軟管108可從桶14伸出，其上有泵110而把材料16從桶14直接送到再涂器100?；蛘?，可用一個(gè)或多個(gè)液槽之類的材料源供應(yīng)材料而使物體12的各部分由不同材料形成。從而，物體12可包括導(dǎo)電部；或物體12可呈柔性而形成一鉸鏈或其他柔性部件；或物體12的各部分可顏色不同、硬度不同或化學(xué)或物理特性不同。還可在物體12內(nèi)部噴涂“非建筑材料”，比方說可除去的蠟而制成蠟?zāi)ｈT型。墨盒102可足夠長而橫跨大部分桶14。這樣，用一個(gè)墨盒橫掃桶14一次就可形成一層建筑材料24?；蛘撸部捎迷S多墨盒102以帶狀橫掃桶14的不同部分。例如可用4個(gè)墨盒102，桶14的每一象限用一個(gè)墨盒?；蛘咧挥靡粋€(gè)墨盒102橫掃14的不同部分直到形成足夠大的建筑材料層24?？傊谛纬山ㄖ牧蠈?4后，墨盒102最好位于桶14的邊上而不檔住增效刺激源28?；蛘吲c上述反向轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪實(shí)施例一樣，仍留在桶14的建造區(qū)中的墨盒102只須位于受增效刺激作用以便噴涂層24形成下一個(gè)物體截面的區(qū)域之外。圖7b-7d示出底面104的噴口106陣列的各種構(gòu)型?？稍黾訃娍?06陣列中的噴口106的數(shù)量以提高所噴射的材料的流量而形成更大物體或縮短形成各層建筑材料層所需時(shí)間從而縮短物體建造總時(shí)間?？傊缟纤觯恳粐娍?06噴射的液滴在碰到待涂表面時(shí)變平而匯合在一起。因此噴口106之間最好靠得足夠近以便所噴射的液滴也靠得足夠近而在碰到該表面時(shí)匯合在一起。噴口106之間的有效間距還隨墨盒102橫掃桶14時(shí)的位置而變。例如如圖7d所示，噴口106的構(gòu)型與圖7b相同，但墨盒102相對其平動(dòng)方向的角度有效減小了噴口106之間的距離。噴口106的最佳間距決定于所噴射的液滴大小、所使用的建筑材料的類型、待形成的物體的所需分辨率等等因素。首先，液滴越大，噴口106的間距越大。這是因?yàn)樵谂龅酱勘砻孀兤綍r(shí)，大液滴所占面積大而會與離得遠(yuǎn)的其他大液滴匯合在一起。其次，建筑材料的粘度越高，噴口106供噴射材料通過的孔徑112必須越大。這首先是因?yàn)檎扯雀叩牟牧蠒氯】讖?12的噴口106。由于材料粘度高孔徑必須大，因此液滴大從而噴口106的間距可大。但這必須考慮到粘度高的材料變平和匯合所需時(shí)間長。因此，噴口最好仍靠得足夠近以便液滴的匯合。總之，材料16的粘度不得超過噴口106的工作要求。高分辨率噴墨器一般要求材料16的粘度在工作溫度下小于50厘泊，最好小于30厘泊。中等分辨率噴墨器一般要求材料16的粘度小于500厘泊。雖然可加熱材料16降低其粘度，但應(yīng)注意，材料16為光或熱聚合物，加熱最高溫度受到其中的單體的穩(wěn)定性的限制，從而實(shí)際單體的溫度不得超過100C。此外，若在噴射和固化材料16時(shí)提高溫度，材料在固化時(shí)由于熱收縮的變形更甚。不過，可通過在固化前冷卻材料16解決這一問題。第三，在用薄建筑材料層形成高分辨率物體時(shí)，一般使用小液滴。因此，噴口106最好靠得足夠近以便所噴射的液滴在碰到表面時(shí)匯合而迅速形成建筑材料層24。除了形成高分辨率物體，從靠得更近的噴口106噴出的更小液滴還可縮短物體建造時(shí)間。即，靠得近的液滴在碰到表面時(shí)變平而匯合所需時(shí)間短。這使得工作面26形成得更快，從而縮短進(jìn)行增效刺激前所需時(shí)間。低粘度和表面張力的材料在碰到表面后變平得更快從而有助于縮短建造時(shí)間。液滴不管多大，噴墨再涂可減少物體建造時(shí)間，因?yàn)樗鶉娚湟旱巍坝辍钡南蛳铝^小而不會影響固化中的上一個(gè)物體截面20。例如，若上一個(gè)物體截面20為受光照的光聚合物，必須有一段時(shí)間用來把建筑材料層20的光聚合物固化到顯示出固體或準(zhǔn)固體的強(qiáng)度。若在固化時(shí)間不足時(shí)就在層20上形成建筑材料層24，比方說使用深深浸入時(shí)材料16在層20上的流動(dòng)力實(shí)際上會“沖走”基本上尚處在液態(tài)的物體截面20。但是，由于噴墨液滴雨的力較小，即使固化時(shí)間不足一般也不會沖走層20。因此，可更快地相繼形成物體12的各層。該實(shí)施例可使用若干市場上出售的噴墨印刷頭100?？讖?12為2密耳的一種噴墨印刷頭是由Spectra，Inc.ofHanover，NewHampshire制造的HDS96型號。這一墨噴所噴射的液滴在碰到待涂表面時(shí)變平成厚度為0.5-1密耳、直徑為4-6密耳的圓片。為得到這些尺寸的圓片，噴墨印刷頭底面104最好位于上一個(gè)物體截面20的頂面22上方約1-2mm處。優(yōu)選實(shí)施例使用具有兩個(gè)SpectraHDS96噴墨印刷頭的一墨盒102，每一印刷頭的底面104上有96個(gè)噴口112。對噴射過程進(jìn)行控制，從而墨盒102的平動(dòng)速度為每秒56英寸，每一噴口陣列106的液滴噴射率為每秒16,000液滴，相當(dāng)于每英寸300液滴。這樣，可在約5秒的時(shí)間內(nèi)在12×12的面積上形成厚0.0005英寸的建筑材料層。一種能噴射直徑為6-10密耳的液滴的噴墨印刷頭為由LeeCorporationofWestbrook，Conneticut制造的INZX050050CC型號，它的最大噴射率為每秒1,200個(gè)液滴。盡管液滴大會降低分辨率，但噴射大液滴的墨盒便宜，材料噴射流量大，從而有利于形成厚建筑材料層，且由于可使用粘度更大的材料從而可噴射的材料的范圍一般更廣泛。DalaproductsofWoodlandHill，Califomia也制造可用于本噴墨再涂方法的噴墨印刷頭。下面示出層24的厚度與液滴大小之間的關(guān)系的若干例子例示出令人感興趣的參數(shù)。首先，若使用可噴射直徑約為2.2密耳的液滴的SpectraHDS96印刷頭，則由關(guān)系式V＝(4/3)πr3可得每一液滴的體積為100微微升。若以每英寸300×300液滴印刷體積為100微微升的液滴，所得建筑材料層24約厚0.55密耳。其次，若使用可噴射直徑約為10密耳的液滴的LeeINZX050050CC印刷頭，則液滴體積為1,800微微升，在每英寸100×100液滴的速率下，所得建筑材料層24約厚1.1密耳。下面討論具有上述原理和優(yōu)點(diǎn)的噴墨再涂的實(shí)施例。仍見圖7a，上一個(gè)物體截面20的頂面22一般與工作面26即桶14中其余材料16的表面處于同一平面。然后隨著再涂器100橫掃桶14，噴口106噴出材料16的噴流120而形成建筑材料層24。第一實(shí)施例構(gòu)作成供應(yīng)給噴墨印刷頭100的材料16取自桶14。如圖7a所示，再涂器100已橫掃桶14的一部分而到達(dá)表面22的右邊。但是，材料16的高度仍大致與表面22相平，因?yàn)殡S著經(jīng)軟管108從桶14中抽出材料16，再涂器把該材料噴回桶中，從而桶14中的材料16的體積大致保持不變。當(dāng)再涂器100橫掃表面22后，噴流120形成預(yù)定厚度的建筑材料層24。但是，由于立體平板印刷中建筑材料層24的厚度只有0.5-10密耳，因此材料16的表面張力和粘度有效地使得材料在建筑材料層24兩端處停滯不動(dòng)，從而材料在表面22的兩端上不流回桶14中。因此桶14中的材料16的體積稍稍減小一等于建筑材料層24的體積的數(shù)量。當(dāng)再涂器100橫掃桶14的表面22的左邊部分時(shí)，由于抽出的材料又噴回桶中，因此材料16的體積又大致保持不變。當(dāng)再涂器100掃過桶14后，噴射到表面22上的材料16的表面126比桶14的其余表面高出(a)建筑材料層24的預(yù)定厚度與(b)在橫掃表面22時(shí)因沒有材料回到桶14中工作面26所下降高度之和。因此，為了形成均勻的工作面26，可把平臺18降低這一累計(jì)高度而得到圖7e所示形狀。此時(shí)，印刷頭100最好位于桶14的周邊處而用增效刺激源對建筑材料層24進(jìn)行增效刺激?？捎脟娔偻科?00在表面22上多次掃動(dòng)從而噴射足夠數(shù)量的材料形成預(yù)定厚度的建筑材料層。而且，在印刷頭100多次掃動(dòng)之間會形成交替的液滴噴射點(diǎn)而確保涂層更均勻。同時(shí)為了減少噴射時(shí)間，可在該噴射裝置中使用多個(gè)印刷頭提高噴射率。若假定無需在上一個(gè)已固化物體截面20及其積水區(qū)之外的區(qū)域噴射材料，則可使用噴射時(shí)間減少的實(shí)施例。如上述實(shí)施例所述，在合適條件下把材料噴射到表面22之外的區(qū)域增益甚少。因此可用于上述實(shí)施例的另一種方法是噴墨印刷頭100只把材料噴射到表面22及其積水區(qū)上。在如此局部噴射后，可把上一個(gè)物體截面20降低一層厚度。這一降低可把上一個(gè)物體截面20相對于理想工作面26置于合適位置上并使表面22上方的建筑材料層24的頂面位于與桶14的其余材料16的表面處于同一水平面上。因此，經(jīng)過一段短時(shí)以供截面20上方的涂層24的邊界區(qū)的材料與周圍材料匯合后即可進(jìn)行增效刺激而形成三維物體的下一個(gè)截面。由于印刷頭100的噴射量減少，因此這一實(shí)施例的再涂時(shí)間縮短。圖7f所示實(shí)施例與上述實(shí)施例相同，只是在用噴墨印刷頭100噴射材料前平臺18先降低一等于建筑材料層24的預(yù)定厚度的距離。由于粘度和表面張力防止材料16流到表面22上，因此此時(shí)在表面22四周會形成邊界68。然后再涂器100只橫掃桶14的物體12的表面部位即包括積水區(qū)在內(nèi)的表面22上方。然后把建筑材料層24噴射到預(yù)定厚度而形成均勻的工作面26而無需象上述實(shí)施例那樣須有一段短時(shí)間供邊界68的材料匯合?？傊?，可使用噴射后須有一段短時(shí)間供邊界材料匯合的實(shí)施例，且在某些情況下希望如此。再涂臨界區(qū)域在另一實(shí)施例中，只在選定部位即只在上一個(gè)物體截面20的表面22上方噴射材料以便節(jié)省大量時(shí)間的同時(shí)確保材料噴射在所有所需部位。如上面結(jié)合反向轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪所述，與大流動(dòng)路徑連通的深水區(qū)區(qū)域液面才容易達(dá)到同一高度，因此為確保正確涂覆淺水區(qū)和與桶14中的大量材料之間流通不暢的區(qū)域，噴墨印刷頭100最好把材料噴射到這些區(qū)域上。如上面結(jié)合反向轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪所述，可看成麻煩淺水區(qū)的深度決定于建筑材料的粘度和表面能以及轉(zhuǎn)變后的材料的表面能。此外如上所述，淺水區(qū)的深度一般不到約40密耳(1mm)-約240密耳(6mm)。因此，為了確保正確噴射，噴墨印刷頭100最好把材料特別噴射在深度不到40-240密耳的所有淺水區(qū)上。對于粘度較低、比方說1-100厘泊的材料來說，估計(jì)淺水區(qū)包括深度不到40密耳的區(qū)域。對于中等粘度、比方說100-1,000厘泊的材料來說，估計(jì)淺水區(qū)包括深度不到40-120密耳的區(qū)域。當(dāng)使用較高粘度、比方說1,000-10,000厘泊的材料時(shí)，淺水區(qū)可包括達(dá)120-240密耳以上的區(qū)域。在這些條件下，可對描述物體12的各截面的數(shù)據(jù)進(jìn)行建筑材料層或橫截面的比較以正確確定每一層的那些區(qū)域應(yīng)看成是淺水區(qū)。層比較方法可見分別于1994年4月25日和1994年6月16日申請的同在審理中的美國專利申請SerialNos.08/233,027和08/259,333，其全部內(nèi)容作為參考材料包括在本申請中。為確定哪些區(qū)域?yàn)槁闊\水區(qū)，可首先確定可看成是淺水區(qū)的深度。然后用該淺水區(qū)深度除以用來形成物體12的層厚。四舍五入后所得商代表層比較過程中所應(yīng)使用的層數(shù)N。然后對上一個(gè)已固化截面20所含區(qū)域以及緊前面的所有N-1個(gè)截面所含區(qū)域進(jìn)行邏輯加。這一邏輯加運(yùn)算所得結(jié)果代表當(dāng)前層最好用噴墨印刷頭100進(jìn)行噴涂的淺水區(qū)。每一層的淺水區(qū)可在物體12開始形成前確定也可按需要邊形成物體邊確定。在導(dǎo)出所需數(shù)據(jù)時(shí)可使用各種布爾運(yùn)算，包括邏輯加(+)、邏輯減(-)、邏輯乘(×)以及其他運(yùn)算。還可確定孤立于桶14中的大量材料16或與之流通不暢的區(qū)域的材料。這類區(qū)域包括積水區(qū)和“近”積水區(qū)。在確定用噴墨印刷頭所要噴涂的區(qū)域時(shí)有各種方法確保淺水區(qū)包括積水區(qū)和近積水區(qū)。最直接的方法是對該物體、所連接的物體和支撐物的先前截面上的所有區(qū)域進(jìn)行邏輯加。由這一邏輯加所得結(jié)果確定在形成建筑材料層24時(shí)所要噴涂的區(qū)域。這一計(jì)算的一種簡單修正涉及到包括一可由SLA操作員設(shè)定、用來表明物體12是否包含積水區(qū)和/或近積水區(qū)的轉(zhuǎn)換器。根據(jù)這一轉(zhuǎn)換器的設(shè)定值，可從N個(gè)先前已形成的物體截面或所有先前已形成的物體截面中確定每一層要噴涂哪些積水區(qū)。按照該物體的形狀，若把該轉(zhuǎn)換器設(shè)定到“無積水區(qū)”設(shè)定值，則材料噴涂量小于或等于在相反設(shè)定該轉(zhuǎn)換器時(shí)所需噴涂量。作為避免由積水區(qū)造成的困難的另一實(shí)施例，可使用每一物體截面的最大范圍確定一最小長方形噴射區(qū)。為確定形成一給定層的凈噴射區(qū)，可對緊前面的N個(gè)截面的最小長方形噴射區(qū)進(jìn)行邏輯加。該邏輯加代表凈噴射區(qū)。也可使用完全自動(dòng)化技術(shù)導(dǎo)出在形成每一層時(shí)所需噴涂的最小區(qū)域。對于給定材料，可用實(shí)驗(yàn)確定各淺水區(qū)的深度?？稍谝痪哂休^大橫截面和臨界圓的截面上進(jìn)行再涂試驗(yàn)。應(yīng)根據(jù)一般在SLA上建造的物體的橫截面尺寸選擇該截面的橫截面面積和臨界圓。例如，若主要建造小物體、比方說橫截面的臨界圓半徑小于1/2英寸的物體，則可使用臨界圓半徑為1/2英寸的試驗(yàn)表面。或者，若建造橫截面臨界圓半徑達(dá)4英寸的物體，則應(yīng)使用同樣大小的試驗(yàn)面。然后把該表面浸入液體中不同深度而確定材料流到不同深度的橫截面上所需時(shí)間。在合理短時(shí)間內(nèi)、比方說不到2秒或5秒中形成涂層的最小深度可定義成淺水區(qū)深度?？稍诖_定要進(jìn)行噴墨噴射的區(qū)域上進(jìn)行一次或多次反向侵蝕程序即擴(kuò)展程序以便用一定數(shù)量的材料擴(kuò)展這些區(qū)域以確保噴墨印刷頭100進(jìn)行充分的噴涂。為了在形成各層時(shí)的噴墨噴射部位與在形成各截面時(shí)的照射部位之間無需進(jìn)行精確對齊，更須如此。侵蝕程序和反向侵蝕程序可見上述若干美國專利申請，包括SerialNos.08/233,027；08/259,333。還可見其全部內(nèi)容作為參考材料包括在本申請中的Hull等人8/31/94申請的美國專利申請SerialNo.08/299,475。實(shí)質(zhì)上，反向侵蝕程序與行寬、固化寬度或光線寬度補(bǔ)償技術(shù)相似，只是補(bǔ)償量為負(fù)值，從而橫截面面積擴(kuò)展而不是該區(qū)域收縮。上述侵蝕技術(shù)和布爾運(yùn)算可對界定這些區(qū)域的邊界向量進(jìn)行，也可對界定這些區(qū)域的軟件或硬件構(gòu)作的位圖(象素圖)進(jìn)行。總之，最好根據(jù)表示待涂區(qū)域的位圖控制墨噴。圖7g示出一可減少物體12的建造時(shí)間的噴墨再涂實(shí)施例。這里，一邊對層24的已形成的一部分進(jìn)行增效刺激，一邊形成層24的其余部分。物體12還以下文所述合適時(shí)間降入周圍液槽中。在該實(shí)施例中，噴墨印刷頭100還可在表面22全部接受增效刺激之前開始在上一個(gè)物體截面20的頂面22之上噴涂層24。即，噴墨印刷頭100可在表面22的接受增效刺激的部分上再涂，而不是等到整個(gè)表面22已接受增效刺激之后。圖7g示出從上方看去的表面22，它分成段A和B。控制增效刺激源28的軟件最好使得增效刺激作用在段B之前先作用在表面22中段A的所有部分。在段A作用完后，再涂器100可立即在其上形成下一層24同時(shí)增效刺激源作用于段B。同樣，在段B作用完后，再涂器100可在其上形成下一層24同時(shí)增效刺激源28作用于層24的剛完成再涂的段A的那些部分。這一過程可交替進(jìn)行而減少物體12的建造時(shí)間。為了在段A接受增效刺激時(shí)不擾動(dòng)段A的液面即工作面26，噴射到表面22的段B的材料16可取自一與桶14分開的儲槽(未示出)。在段B接受增效刺激后，平臺18可降低一層厚度或其他預(yù)定厚度并把降低平臺18造成的材料升高量引入該儲槽而矯正桶14中的材料16的體積。在用噴墨再涂在桶14中形成物體12的另一實(shí)施例中，在起先形成物體12時(shí)桶14不灌滿材料16。在此實(shí)施例中，在整個(gè)桶14上噴涂一建筑材料層24后局部接受增效刺激。然后保持平臺18不動(dòng)在整個(gè)桶14上相繼形成各層24并局部接受增效刺激。這樣，工作面26隨著物體12的建造而升高。為了保持工作面26與增效刺激源28之間的距離合適，在形成每一層24時(shí)增效刺激源也升高。為了減小由噴口誤噴射或由各噴口噴涂量不同造成的再涂誤差，可控制各噴口以不同流率噴涂材料。也可結(jié)合下文內(nèi)容使用其他實(shí)施例解決在用本申請其他部分所述在上一個(gè)截面上噴涂精確數(shù)量的材料形成各建筑材料層和形成各截面時(shí)可能產(chǎn)生的液面不平問題。可組合本節(jié)所述各實(shí)施例而形成新的實(shí)施例。也可組合本節(jié)的噴墨再涂和上文、下文所述其他再涂技術(shù)而形成新實(shí)施例。投射再涂圖8a-8n所示本發(fā)明另一實(shí)施例涉及一橫掃工作面26的敷料器210，它包括一從敷料器210投射或拋射建筑材料的轉(zhuǎn)動(dòng)件。建筑材料至少投射或拋射到上一個(gè)物體截面20上并還一般投射或拋射到至少一部分工作面26上。圖8a所示優(yōu)選實(shí)施例為一通過把建筑材料射流211投射到至少是上一個(gè)物體截面20的頂面22上而形成建筑材料層24的敷料器210的側(cè)視圖。敷料器210可包括外殼212，外殼212內(nèi)裝其軸線與敷料器210平動(dòng)方向垂直的拋射轉(zhuǎn)輪213。拋射轉(zhuǎn)輪213的軸線也可與敷料器210平動(dòng)方向相交成其他角度。轉(zhuǎn)輪213可如圖8b所示為一裝在軸216上的圓棍或如圖8c所示為裝在軸216上的一排靠得很近的輪子215。轉(zhuǎn)輪213最好至少伸展待形成的物體20的寬度，更好大致伸展在工作面26的整個(gè)寬度的上方?；蛘?，若桶14有側(cè)室，則敷料器210和轉(zhuǎn)輪213的伸展長度可超過桶14的寬度。轉(zhuǎn)輪可自轉(zhuǎn)或由一電動(dòng)機(jī)(未示出)驅(qū)動(dòng)。裝在外殼212上、沿轉(zhuǎn)輪213長度等距分布的一排噴嘴219或一狹長切口把建筑材料16噴射到轉(zhuǎn)輪13圓周面上或圓周面旁。每一噴嘴噴射的材料量最好都相同，從而轉(zhuǎn)輪213的每一輪子215或每一段把相同數(shù)量的材料拋射到表面22或工作面26上?；蛘?，如下所述，材料可經(jīng)比方說軸216噴射到轉(zhuǎn)輪213的軸線旁，然后材料向外流到轉(zhuǎn)輪圓周面而拋射出去。材料噴射到轉(zhuǎn)輪213的圓周面上或圓周面旁后，特別是在轉(zhuǎn)輪213以足夠高的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，由于噴嘴219噴射的材料在轉(zhuǎn)輪未轉(zhuǎn)滿一圈的一段時(shí)間中粘附在轉(zhuǎn)輪213上，因此材料會在選定時(shí)刻投射。以選定方向進(jìn)行投射的另一種方法是使用凸輪或其他非圓柱形轉(zhuǎn)輪或偏心轉(zhuǎn)輪，同時(shí)脈動(dòng)并定時(shí)把材料噴射到轉(zhuǎn)輪上。此時(shí)，最好定時(shí)噴射材料而把材料噴射到不斷轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)輪213或輪子215上的同一部位，而材料在轉(zhuǎn)輪213或輪子215轉(zhuǎn)滿一圈之前投射。為了減小作用在輪子或轉(zhuǎn)輪組件軸承上的力的不平衡，轉(zhuǎn)輪或輪子組件可設(shè)計(jì)成其重心與轉(zhuǎn)動(dòng)軸線重合。這只須適當(dāng)均衡轉(zhuǎn)輪213或輪子215的各部分或使得轉(zhuǎn)輪213或輪子215長度上的各段“發(fā)射區(qū)”沿其圓周分布在不同位置上。噴射到轉(zhuǎn)輪213圓周面旁的材料最好有一與轉(zhuǎn)輪213的切向速度平行的速度分量以便于轉(zhuǎn)輪213接受材料?？傊?，從轉(zhuǎn)輪213投射的一部分材料在敷料器210橫掃桶14時(shí)被導(dǎo)向并穿過外殼212上的孔224而投射到表面22和工作面26上而形成建筑材料層24。外殼212上可有凸緣225防止被外殼212攔截的材料落到表面22或工作面26上或檔住射流211。當(dāng)比方說用噴嘴219把材料噴射到轉(zhuǎn)輪圓周面上時(shí)，材料沿轉(zhuǎn)輪312圓周面的切向投射。當(dāng)材料比方說通過軸216噴射到轉(zhuǎn)輪213中心上或中心旁時(shí)，材料在到達(dá)轉(zhuǎn)輪圓周面時(shí)會有一徑向速度分量。但由于徑向速度分量比切向速度分量小，因此該材料一般沿轉(zhuǎn)輪圓周面的切向投射。但若控制噴射到轉(zhuǎn)輪中心或中心旁的材料的徑向和切向速度分量，就可從轉(zhuǎn)輪圓周面以在切向與徑向之間的預(yù)定角度投射材料?？傊?，轉(zhuǎn)輪213最好如圖8a所示全部位于外殼212中，從而射流211的大小和方向取決于孔224和凸緣225的大小和位置。為此，可調(diào)節(jié)孔224和凸緣225的大小和方向而獲得預(yù)定形狀的射流211。凸緣225最好構(gòu)作成不從孔224直接投射的材料以后不由于從外殼212滴落而間接或殘留地穿過孔224。如圖8n所示，外殼212上還有材料捕獲件226和材料清除件228進(jìn)一步減小材料不受控制地流出的可能性。凸緣225和材料捕獲件226和材料清除件228從而防止材料因滴落等原因造成的不均勻投射從而造成所形成的建筑材料層24不均勻。因此，凸緣225最好構(gòu)作成盡可能減小所投射材料射到其外表面后向下滴落到表面22或工作面26上的可能性。為此，可如圖8a所示把凸緣225的方向設(shè)置成與材料投射方向平行或與材料投射路徑成一角度而使所投射材料射到凸緣225的內(nèi)部。可適當(dāng)使用輔助凸緣和/或吸水或排水裝置之類的材料清除裝置清除仍可能射到凸緣225外表面上的任何殘留材料。外殼212的形狀也可修正成與圖8a所示不同而更好地清除和/或捕獲外部材料。如上所述，外殼212可對稱設(shè)計(jì)或有從凸緣225伸展的向下斜面。這種外殼212的一個(gè)例子示出在圖8n中，其上還有捕獲件226和清除孔228。如上所述，也可把材料不噴射到轉(zhuǎn)輪圓周面上或圓周面旁，而是經(jīng)比方說軸216噴射到轉(zhuǎn)輪213或輪子215的中心。然后材料沿徑向向外流到轉(zhuǎn)輪圓周面后投射。為此，軸216可為一灌滿建筑材料的帶孔空心管。從而材料可從軸216流過這些孔和轉(zhuǎn)輪213或輪子215上的通道(見圖8e)而到達(dá)轉(zhuǎn)輪213的圓周面。轉(zhuǎn)輪213也可繞有一根或多根鋼絲(未示出)或表面拷花或機(jī)加工出各種圖案而形成轉(zhuǎn)輪213的供射流211從其上投射的部分。這樣，轉(zhuǎn)輪213上可有圖8g中點(diǎn)211之類的“高”點(diǎn)。高點(diǎn)221有助于形成均勻的射流211，因?yàn)椴牧蠒晃礁唿c(diǎn)上后從其上投射。轉(zhuǎn)輪213或輪子215也可用多孔材料制成或如圖8d所示表面上貼有多孔材料。這樣，噴射到轉(zhuǎn)輪213或輪子215軸線旁的材料會通過多孔材料到達(dá)轉(zhuǎn)輪圓周面后投射?；蛘?，多孔材料會使轉(zhuǎn)輪213或輪子215吸收比方說用噴嘴219噴射到轉(zhuǎn)輪圓周面上或圓周面旁的材料。或者，如圖8e所示，轉(zhuǎn)輪213或輪子215上可有許多從軸區(qū)伸展到轉(zhuǎn)輪圓周面的徑向孔用作材料流的通道。圖8f-8j示出從一轉(zhuǎn)動(dòng)敷料器投射材料進(jìn)行投射再涂的另一實(shí)施例。圖8f為把建筑材料射流211投射到上一個(gè)物體截面20的表面22上而形成建筑材料層24的一敷料器210的側(cè)視圖。敷料器210還包括可用一支架(未示出)裝在SLA上而可在表面22上平動(dòng)的外殼212。敷料器210最好用計(jì)算機(jī)控制。外殼212內(nèi)裝一排噴嘴219把建筑材料16噴射到相應(yīng)排的轉(zhuǎn)輪組件240上。一從桶14或其他材料源伸出的管道(未示出)把材料16送到敷料器210，然后該敷料器把材料16分配給各噴嘴219。外殼212的長度最好足夠長以便內(nèi)裝一排約10-40個(gè)噴嘴219以及相應(yīng)的轉(zhuǎn)輪組件240。這些噴嘴219和轉(zhuǎn)輪組件240可裝在長約10英寸的外殼212中?？捎貌煌L短的外殼、不同數(shù)量的噴嘴218和轉(zhuǎn)輪組件240再涂大小不同的表面22，或用較短敷料器210或多個(gè)敷料器210多次掃動(dòng)表面22的不同部位。在使用較短敷料器210或多個(gè)敷料器210時(shí)，可交替改變噴射部位以便形成均勻的建筑材料層24。此外，若使用一個(gè)或多個(gè)較短敷料器210，可用各轉(zhuǎn)輪組件隨機(jī)或輪換噴涂各部位，以便減輕在用同一轉(zhuǎn)輪組件固定噴涂同一部位時(shí)由于各轉(zhuǎn)輪組件噴射量的微小差別而累積起來的厚度不均勻。每一轉(zhuǎn)輪組件240可包括由一電動(dòng)機(jī)246驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸244所轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)輪242。轉(zhuǎn)輪242和轉(zhuǎn)軸244最好用鋁之類的輕型材料制成。轉(zhuǎn)輪242的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速最好恒定以減小材料拋射量由于轉(zhuǎn)輪組件運(yùn)行不穩(wěn)而造成的變動(dòng)。但可根據(jù)建筑材料層24的預(yù)定厚度改變轉(zhuǎn)輪242的轉(zhuǎn)速和敷料器210橫掃桶14的平動(dòng)速度。最好在逐次掃動(dòng)過程中進(jìn)行這一改變。外殼212上可有供從轉(zhuǎn)輪218上投射的材料穿過的孔224。由于如圖8h所示材料一般更多地沿切向而非徑向從轉(zhuǎn)輪242上投射，因此轉(zhuǎn)輪242最好不突出到外殼212之外。圖8h示出一逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)輪242，材料從轉(zhuǎn)輪242大致以與圓周面上拋射點(diǎn)相切的方向投射。圖8i為從轉(zhuǎn)軸244上方向下看去的側(cè)視圖，示出以逆時(shí)針方向260轉(zhuǎn)動(dòng)而在所有方向上拋射材料16的多個(gè)轉(zhuǎn)輪242中的三個(gè)轉(zhuǎn)輪。只有在孔224的方向上拋射的材料才實(shí)際上從敷料器210投射到工作面26或表面22上。在所有方向上拋射的材料流入可由一部分凸緣225形成的液槽262中。液槽262中的材料可用一泵或其他裝置(未示出)循環(huán)而再噴射到轉(zhuǎn)輪242上。可以看出，凸緣225沿切向指向相應(yīng)轉(zhuǎn)輪而使材料直接從孔224拋射出外殼212。從圖8i可見，外殼212的頂部可包括環(huán)形段264，從而在此方向上投射的材料不僅碰到外殼212后向下滴落，而且，在碰到外殼212后該材料的投射力使得材料沿弧形段264流動(dòng)后流入液槽262中。外殼212的內(nèi)表面上可涂有防粘劑以便于材料流入液槽262中?；蛘?，外殼212的內(nèi)表面上可涂有多孔材料而利用毛細(xì)管作用使所拋射的材料在流向液槽262過程中附著在外殼212上。從圖8i可見，外殼212最好包括罩266防止材料從一轉(zhuǎn)輪242拋射到相鄰轉(zhuǎn)輪上。罩266還防止材料從相鄰轉(zhuǎn)輪的孔224拋射出去。罩266可一直伸展到液槽262的底面上而隔開從各轉(zhuǎn)輪拋射的材料。這有助于各轉(zhuǎn)輪242從其孔224拋射出的材料量大致相同。把材料隔開加上下文所示反饋機(jī)構(gòu)可以預(yù)定大小保持穩(wěn)態(tài)拋射?？傊?，若把一定量的材料噴射到每一轉(zhuǎn)輪上并確定材料殘留量與拋射量之差，就可得到由每一轉(zhuǎn)輪組件240所拋出的材料量的一級近似值。圖8i還示出，由于材料從轉(zhuǎn)輪242沿切向投射，因此孔224的位置最好相對轉(zhuǎn)輪242偏心。此外，各轉(zhuǎn)輪242之間的間距、孔224的大小和位置以及敷料器210底面276與工作面26之間的距離最好互相配合而形成預(yù)定厚度的均勻建筑材料層24。為此，可用各種辦法幫助形成所需建筑材料層241)由于各投射點(diǎn)與工作面26的距離以及投射角度均不同，因此使用不對稱投射樣式，2)敷料器210的每一格中可包括以相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)的兩個(gè)轉(zhuǎn)輪242而使孔224位于兩轉(zhuǎn)輪242的中心，3)可交替改變兩兩相鄰轉(zhuǎn)輪242的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，4)使用其轉(zhuǎn)輪242的位置互相交錯(cuò)的兩個(gè)敷料器，以及5)各轉(zhuǎn)輪可位于不同垂直高度上，例如轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同的相鄰轉(zhuǎn)輪可互相上下錯(cuò)開并適當(dāng)調(diào)節(jié)孔而更對稱地投射材料。另一種由于上述原因而較次的辦法是，外殼212可包括一連續(xù)伸展在外殼大部分長度上的、供所有轉(zhuǎn)輪投射材料的狹長切口。與上述各實(shí)施例一樣，各噴嘴219的位置設(shè)置成把材料16噴射到轉(zhuǎn)輪242的內(nèi)部或外部。但是最好噴射到轉(zhuǎn)輪215的外部從而材料粘附在轉(zhuǎn)輪215上不到一圈而使更多材料以給定方向投射。外殼212捕獲的材料一般向下流動(dòng)。凸緣225可位于孔224上方而把向下流動(dòng)的材料16引導(dǎo)到孔224的四周后到達(dá)外殼212的底面而形成積液270。該積起的建筑材料可經(jīng)一管道(未示出)引回桶14或其他建筑材料源而重復(fù)使用。因此該實(shí)施例可有效使用建筑材料16而降低SLA的工作成本。敷料器210在投射建筑材料射流211的同時(shí)以X-方向217在表面22上平動(dòng)。各轉(zhuǎn)輪242投射的射流211匯合在一起橫掃表面22而形成建筑材料層24。這樣形成建筑材料層24克服了使用幕涂機(jī)時(shí)發(fā)生的氣泡問題。為了保持穩(wěn)態(tài)，一旦開始建造物體，最好轉(zhuǎn)輪242恒速轉(zhuǎn)動(dòng)，材料16不停噴射。即使材料16源為桶14，不停噴射也不至于不利地改變桶14中的材料16的體積，例如相對增效刺激源28錯(cuò)置工作面26，因?yàn)殡S著材料16抽入外殼212中，它又作為建筑材料層24噴回桶14中。因此，桶14中的材料16的體積的凈變化并不大。在給定穩(wěn)態(tài)情況下，存留在外殼212中的材料量可與其他情況下不同。如此造成的桶中材料的變化可使用上述液面平整裝置加以調(diào)節(jié)。敷料器210在連續(xù)進(jìn)行掃動(dòng)過程中在開始和結(jié)束平動(dòng)時(shí)須加速和減速，從而單位面積的材料噴射量發(fā)生變動(dòng)而造成建筑材料層24的不均勻。但這一加速/減速最好發(fā)生在桶14的周邊處而遠(yuǎn)離建造中的物體。另一種由于會失去穩(wěn)態(tài)而較次的辦法是此時(shí)降低轉(zhuǎn)輪242的轉(zhuǎn)速而減少敷料器210的材料16的噴射量而補(bǔ)償敷料器的速度下降。雖然可使用其他轉(zhuǎn)速，但轉(zhuǎn)輪242的轉(zhuǎn)速最好為約1,000-10,000rpm，轉(zhuǎn)輪242的直徑可為1/2-2英寸，最好為1/2-1英寸，更好為約3/4英寸。如圖8g所示，轉(zhuǎn)輪242的邊緣最好呈齒形而形成許多沿圓周等距分布的點(diǎn)221，這些點(diǎn)用作轉(zhuǎn)輪242的材料發(fā)射點(diǎn)。這使得材料16在到達(dá)發(fā)射點(diǎn)時(shí)力量更大而更均勻地甩出液滴而形成更均勻的建筑材料層24。在該實(shí)施例中最好使用可消除微小缺陷的光聚合樹脂，例如都由CibaGeigy生產(chǎn)的SL5149，SL5154和LMB5463。這些樹脂的液滴一旦噴射到表面22上會迅速互相匯合從而其間絲毫不出現(xiàn)邊界。從而當(dāng)每一轉(zhuǎn)輪242噴射的射流211接觸到表面22時(shí)，所噴射建筑材料迅速調(diào)整而除去任何不平而形成均勻的建筑材料層24。應(yīng)該看到，該實(shí)施例也可結(jié)合使用本申請其他實(shí)施例所述矯正各物體截面建造過程中的累積誤差、由不均勻噴射建筑材料層造成的誤差以及收縮造成的誤差的各種方法。例如，敷料器210可每隔n層多噴射一建筑材料層24以校正整個(gè)高度不足。此外，外殼212的底面276可用作刮刀矯正厚度的不均勻?？稍谑褂帽确秸f深深浸入的過量涂層時(shí)比方說每隔10-200層使用這種外殼212式刮刀矯正在先前形成各物體截面過程中造成的累積誤差?；蛘撸梢蛲渡溲b置所噴射的材料過量而造成過量噴涂，此時(shí)可用刮刀除去過量材料。此外，可提高或降低敷料器210的掃動(dòng)速度而矯正先前各層的厚度誤差。圖8j示出圖8f實(shí)施例的另一種構(gòu)型。與圖8a實(shí)施例一樣，孔224的大小和位置直接控制著射流221的尺寸和射流221與表面22的接觸方向。因此，可把精確控制的射流引導(dǎo)到表面22上。此外，為了防止孔224堵塞或從孔224投射過量材料，外殼212上可裝有引導(dǎo)件280把外殼212截獲的材料從孔224引開。該實(shí)施例包括如下所述反復(fù)循環(huán)供應(yīng)給轉(zhuǎn)輪242的材料16的裝置。引導(dǎo)件280把外殼截獲的材料引到外殼212底面處的積液270。管道282和閥284可除去過量材料或按需要添加材料而把積液270中的材料16保持在一定高度上?？捎寐菪弥惖谋?未示出)和一液面檢測裝置控制積液270的高度。如圖所示轉(zhuǎn)輪242上裝有浸入積液270中的推進(jìn)器286從而其葉片287可把原來由噴嘴219供應(yīng)的材料16送回轉(zhuǎn)輪242。在到達(dá)轉(zhuǎn)輪242后，該材料16又流到轉(zhuǎn)輪242的圓周或點(diǎn)221上后投射出去。推進(jìn)器286也可為一裝在一套筒內(nèi)的螺桿而把材料向上抽到轉(zhuǎn)輪242中心。與圖8e的轉(zhuǎn)輪215一樣，圖8j的轉(zhuǎn)輪242可包括從轉(zhuǎn)輪242的軸區(qū)伸展到周邊區(qū)的徑向孔。此時(shí)，從積液270向上抽取的材料流過徑向孔后從轉(zhuǎn)輪242投射出去。在開始噴射時(shí)，積液270可由外殼212截獲的材料以及管道282流入的材料提供。隨著積液270的升高，推進(jìn)器286把更多的材料送給轉(zhuǎn)輪242從而射流211增加。射流211不斷增加直到達(dá)到比方說從噴嘴219和/或管道282流入敷料器210的流率等于從孔224噴射的材料的流率的穩(wěn)態(tài)。在穩(wěn)態(tài)下，由推進(jìn)器286和/或噴嘴219供應(yīng)給轉(zhuǎn)輪242的材料16的流率已知并恒定，從而從孔224噴射的材料的流率也已知。由于敷料器210在表面22上的平動(dòng)速度是已知的，因此可算出建筑材料層24的厚度。由于上述關(guān)系，調(diào)節(jié)敷料器210的平動(dòng)速度和供應(yīng)給它的材料16的流率即可獲得建筑材料層24的預(yù)定厚度，即敷料器210的噴射量等于供應(yīng)給它的材料16的數(shù)量。或者，在推進(jìn)器286把材料16推進(jìn)到轉(zhuǎn)輪242上后，引導(dǎo)件280把外殼截獲的材料16向下引回桶14中。此時(shí)，如送到轉(zhuǎn)輪242上的材料16的流率已知且恒定，從孔224噴射的那部分材料16已知且恒定并且敷料器210的平動(dòng)速度已知且恒定，則同樣可知道建筑材料層24的厚度。在上述使用推進(jìn)器286的實(shí)施例中，材料16可從桶14中不斷泵入敷料器210中，因?yàn)檫_(dá)到穩(wěn)態(tài)后從桶14中取出的材料流率等于材料送回桶14中的流率。為了精確控制比方說從噴嘴219和管道232引入敷料器210中的材料量，在噴射材料16時(shí)可使用一具有一轉(zhuǎn)速可調(diào)電動(dòng)機(jī)的泵(未示出)和一位于一最后的節(jié)流器之前的壓力傳感器(未示出)。為此，可使用一伺服(未示出)控制電動(dòng)機(jī)而提供恒定壓力從而提供材料的恒定流率。圖8k示出替代轉(zhuǎn)動(dòng)投射再涂的另一實(shí)施例，包括一排活塞驅(qū)動(dòng)的噴射器290而非轉(zhuǎn)輪242或213?？蓮墓艿?92把材料16供應(yīng)給活塞290。材料16源可以是桶14、由外殼截獲的材料16的積液270或其他儲槽?；钊?90的尺寸最好很小而高頻率運(yùn)行以防止材料16的噴射呈可看得出的波浪形從而造成不均勻的建筑材料層24。活塞噴射器290的材料16經(jīng)一噴嘴噴射到工作面26上。在圖8l-8m所示投射再涂的另一實(shí)施例中，敷料器210在把射流211噴射到表面22上而形成建筑材料層24時(shí)不平動(dòng)。在該實(shí)施例中，用轉(zhuǎn)輪242操縱敷料器210，但同時(shí)使用圖8a-8e的轉(zhuǎn)輪213或圖8k的活塞。外殼212可包括一以樞軸298可轉(zhuǎn)動(dòng)地裝在支架296上的支座294。支架296可與SLA連接。如圖8m所示，敷料器210可圍繞樞軸298順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)而形成建筑材料層24。為形成下一個(gè)建筑材料層24，敷料器210可逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。在形成一建筑材料層24后，敷料器210最好可由支架296移動(dòng)到桶14的周邊處以防止妨礙層24接受增效刺激?；蛘撸摲罅掀骺晌挥谕?4的邊緣處而可轉(zhuǎn)動(dòng)到噴射層24的一邊?？赊D(zhuǎn)動(dòng)一圈形成層24，也可來回轉(zhuǎn)動(dòng)多圈形成建筑材料層24。為了獲得均勻的建筑材料層24，可通過敷料器210的轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)射流211的流量，從而在敷料器210轉(zhuǎn)向向下垂直噴射射流211的位置時(shí)減小流率或提高掃動(dòng)速度，而在敷料器210轉(zhuǎn)動(dòng)到垂直噴射位置之外時(shí)提高射流或降低速度。圖8l-8m的實(shí)施例的另一實(shí)施例是在桶14上方各部位安裝多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)敷料器210，例如在桶14的每一象限安裝一敷料器210。在這一實(shí)施例中，每一敷料器210所需轉(zhuǎn)動(dòng)量減小，從而對射流211的調(diào)節(jié)控制更容易?？山M合本節(jié)所述各投射再涂實(shí)施例而形成新的實(shí)施例，也可組合投射再涂實(shí)施例和前文和下文所述其他再涂技術(shù)而形成新實(shí)施例。條形敷料器再涂圖9a-9n示出本發(fā)明另一實(shí)施例，在此實(shí)施例中，敷料器310同時(shí)施加和平整建筑材料層24。在這一方法的第一優(yōu)選實(shí)施例中，在上一個(gè)物體截面20因其建筑材料接受增效刺激而形成后，把物體12浸入建筑材料16的理想工作面26下方一層厚度或其他預(yù)定厚度。在進(jìn)行增效刺激時(shí)敷料器310至少局部灌滿材料16，而在進(jìn)行增效刺激后敷料器310在理想工作面26上或其稍稍上方掃動(dòng)的同時(shí)從開口315施加材料而形成建筑材料層24。在施加材料16后按需要調(diào)節(jié)上一個(gè)物體截面20的頂面22的垂直位置而使其位于理想工作面26下方一層厚度或其他預(yù)定厚度處。敷料器310可用一支架和驅(qū)動(dòng)裝置連接到SLA上從而它可在理想工作面26上或其稍稍上方水平掃動(dòng)。敷料器310最好用計(jì)算機(jī)控制而精確形成建筑材料層24。敷料器310最好只掃動(dòng)到所需位置(而不是橫掃整個(gè)桶14)以確保足以形成建筑材料層24但不妨礙增效刺激源28進(jìn)行增效刺激。對于這一增強(qiáng)掃動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)的要求前面已結(jié)合反向轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪實(shí)施例和噴墨噴涂實(shí)施例討論過。在建筑材料層24形成后對該建筑材料層進(jìn)行增效刺激而形成物體12的下一個(gè)截面。在這下一個(gè)截面形成后反復(fù)進(jìn)行建筑材料層的形成過程和截面形成過程。但在反復(fù)進(jìn)行這兩個(gè)步驟時(shí)，敷料器310在施加材料形成相繼各層時(shí)可來回掃動(dòng)。來回掃動(dòng)地不斷反復(fù)進(jìn)行截面形成步驟和建筑材料層形成步驟直到完成物體的建造。在這第一實(shí)施例中，用真空泵321、調(diào)壓器323和真空管道325把樹脂保持在敷料器310中。經(jīng)管道325在敷料器310的室327頂部所形成的真空造成室327內(nèi)與敷料器310外部之間有一壓力差。敷料器310除了其頂部處的一個(gè)或多個(gè)孔以及其底部的開口315外與外界密封。敷料器310頂部的孔用來連接真空管道325，而底部的開口構(gòu)成敷料器310吸入和施加建筑材料16的狹長切口。由于敷料器310位于理想工作面26上或稍稍上方且由于建筑材料16自發(fā)或人為地接觸敷料器310的底面，因此形成如圖9a所示一橋接工作面26與敷料器310的底面之間間隙的彎液面331。由于彎液面331密封敷料器310，因此當(dāng)敷料器310頂部的真空形成壓力差時(shí)建筑材料16被向上吸入敷料器310中直到敷料器310的內(nèi)外壓力平衡。調(diào)壓器323用來調(diào)節(jié)所形成的壓力差從而調(diào)節(jié)吸入敷料器310中的材料16的數(shù)量。受調(diào)節(jié)的材料16的數(shù)量設(shè)定成至少為形成下一層24所需的最大材料量。若設(shè)層24形成在桶14的整個(gè)面積上，則材料16的這一最大量的體積等于待形成的層24的厚度乘以內(nèi)裝建筑材料16的桶14的橫截面面積。但是，敷料器310中的受調(diào)節(jié)的材料16的數(shù)量最好大大大于形成層24的預(yù)期最大量。過量材料確保敷料器310在掃動(dòng)時(shí)不至于流空從而確保不破壞彎液面331。這一點(diǎn)是很重要的，因?yàn)閺澮好娴钠茐臅斐蓵簳r(shí)失去真空，轉(zhuǎn)而造成在準(zhǔn)備形成下一層24時(shí)無法迅速補(bǔ)充敷料器310施加掉的材料。雖然可在掃動(dòng)過程中切斷真空，但在優(yōu)選實(shí)施例中，即使在掃動(dòng)過程中也連續(xù)保持真空。敷料器310的長度最好如圖9c所示稍小于桶14的內(nèi)部寬度或至少稍伸展到物體12的最大尺寸之外。圖9a示出緊接著物體12由與平臺18連接的升降器17浸入工作面26下方一層厚度后置于物體12左邊的敷料器310。從圖9a中可看出，材料16被抽到室327中很高處。圖9b示出幾乎掃完上一個(gè)物體截面20的整個(gè)距離的敷料器310。從圖9b可見，室327中的樹脂高度由于在掃動(dòng)過程中施加材料16而下降。由于敷料器310和桶14中的材料總量大致保持不變(忽略固化后材料的收縮和由孔的波動(dòng)造成的體積變化)，若敷料器310中的材料量變動(dòng)，桶14中的材料量從而液面高度也隨之變動(dòng)。因此敷料器310中的樹脂量在進(jìn)行增效刺激時(shí)最好相對保持不變。而且最好是結(jié)合桶14使用獨(dú)立的液面平整裝置。如前所述并從比較圖9a與9b可看出，在開始掃動(dòng)前敷料器310中最好含有足夠數(shù)量的材料。否則會造成空白點(diǎn)或涂層厚度不足。敷料器310包括凸緣312，凸緣213又包括圖9a-9b所示斜角部，從而有助于減輕前緣鼓起問題。圖9c為優(yōu)選敷料器310的立體圖。從圖9a-9c可看出，敷料器310可呈具有空心內(nèi)部的長條形。圖9c還示出敷料器310頂面上若干供一根或多根真空管道325連接其上的孔326。管道325與孔326之間必須確保緊配合以防止失去真空。圖9c還示出在敷料器310上鉆孔然后在其上裝上玻璃窗以保持真空而形成的觀察口335。從觀察口335可用肉眼確定敷料器310中的建筑材料16的高度。圖9d-9f為圖9a-c優(yōu)選敷料器310的正視圖、側(cè)視圖和俯視圖，但未示出敷料器310頂面上的孔。這些圖示出用在3DSystems，Inc.ofValencia，Califomia出售的SLA-250立體平板印刷設(shè)備中的上述類型敷料器的尺寸。孔337為把敷料器310裝到已裝在3DSystems的SLA-250立體平板印刷設(shè)備上的刮刀上的安裝孔。用于圖9d-9f敷料器的優(yōu)選泵為ApollopumpsofOntario，Califomia出售的ModelNo.3020。對圖9d敷料器來說，最好真空調(diào)節(jié)器供應(yīng)一穩(wěn)定的真空壓力而足以把材料16向上吸入敷料器310達(dá)約1/2。對圖9d敷料器310來說，向上抽入其中的材料16的容積一般為20-25mL，而由SLA250生成的0.15mm厚的一層材料的容積約為9-12mL。一優(yōu)選的調(diào)壓器為可連續(xù)供應(yīng)少量空氣而泄放入敷料器310中從而形成足以把材料吸入敷料器310中預(yù)定深度的平衡真空壓力的一泄放閥。在用上述優(yōu)選敷料器310所進(jìn)行的試驗(yàn)中形成了各種厚度的建筑材料層24。從這些試驗(yàn)中，可獲得至少為2-19密耳的層厚，最優(yōu)選的層厚為4-6密耳。還可看到，若使用具有均勻性的建筑材料，可用該優(yōu)選實(shí)施例的敷料器310形成薄至0.5-1密耳的建筑材料層24。還可看到，只要室327中有足夠的材料，該優(yōu)選實(shí)施例的敷料器310所形成的層厚沒有上限。圖9g為位于工作面26上方很小間距處的敷料器310的側(cè)視圖。掃動(dòng)過程中敷料器310底面與理想工作面26之間的這一間距相當(dāng)于使用刮刀時(shí)的“刮刀間隙”而稱為“敷料器間隙”(AG)。在上述優(yōu)選實(shí)施例中，最好使用SL5170立體平板印刷樹脂，但也可使用3DSystems的其他立體平板印刷樹脂。用3-10密耳的敷料器間隙成功地進(jìn)行了形成建筑材料層的試驗(yàn)。雖然敷料器間隙AG的下限為零，但由于前緣鼓起問題以及敷料器310與形成中的物體12發(fā)生碰撞的幾率增加，因此一般不使用為零的敷料器間隙。敷料器間隙AG的上限為在工作面26上方保持敷料器310與工作面26之間形成彎液面331的最大高度。該最大敷料器間隙AG一般稍稍小于30-35密耳，但取決于所使用的建筑材料。敷料器間隙AG的最佳值為確保敷料器310與物體12之間大致不發(fā)生碰撞且前緣鼓起不成為問題時(shí)的最小間隙。這一最佳值據(jù)信決定于所使用的材料16的粘度之類的特性以及敷料器310的構(gòu)造。敷料器間隙的最優(yōu)選值為5-8密耳。圖9h示出掃動(dòng)過程中敷料器310底面與上一個(gè)物體截面20的頂面20之間的間距。這一間距稱為“敷料器余隙”AC而相當(dāng)于使用刮刀時(shí)的“刮刀余隙”。敷料器余隙AC一般為約一層厚度到三層厚度。敷料器余隙AC的最優(yōu)選范圍為1.1-1.7層厚，最優(yōu)選值為1.4層厚。從敷料器間隙和余隙的上述范圍可看出，上一個(gè)物體層的頂面可位于其為了一材料層接受增效刺激以便形成下一個(gè)物體截面所需位置上方或下方。因此，決定于所使用的間隙和余隙的精確值，在用敷料器310掃動(dòng)后可能需要稍稍升高或降低物體以便完成該涂層過程而可形成下一個(gè)物體截面。用圖9d-9f所示構(gòu)造的敷料器310進(jìn)行的試驗(yàn)表明在使用SL5170樹脂時(shí)的最優(yōu)選掃動(dòng)速度為約1-4英寸/秒。但是，這些試驗(yàn)還表明，若把該SLA或其他設(shè)備設(shè)計(jì)成以更高速度平移敷料器310而不至造成SLA過份振動(dòng)，也可提高掃動(dòng)速度。還發(fā)現(xiàn)，在給定敷料器310構(gòu)造下，隨著建筑材料16的粘度增加，最好降低掃動(dòng)速度以使材料16有足夠的施加時(shí)間。若從上一個(gè)物體截面上方挖出的材料16過多，則可知道掃動(dòng)速度太高。在試驗(yàn)過程中觀察到上述實(shí)施例的下述優(yōu)點(diǎn)(1)建筑材料層24的建造精度大大提高，(2)掃動(dòng)后的延遲大大減小或完全消除，(3)預(yù)浸入延遲大大減小或完全消除，(4)可不管物體12的形狀而使用一般化的再涂參數(shù)。此外，還可看到，上述再涂實(shí)施例在再涂過程中作用在物體12上的力減小從而物體12的變形大大減小。由于作用在物體12上的力減小，比方說上一個(gè)物體截面20等等先前形成的物體各截面用來保持其整體性所需的結(jié)構(gòu)件減少，而這又使得建造參數(shù)的選擇范圍更寬并由于可接受的標(biāo)準(zhǔn)降低而無需費(fèi)力尋找合適的物體建筑材料，例如環(huán)氧樹脂。上述優(yōu)選實(shí)施例所形成的建筑材料層24據(jù)信還能自動(dòng)矯正比方說由于收縮或只是由于涂層誤差造成的逐層的微小厚度誤差，從而無需每隔幾層便檢查和/或矯正累積誤差?？傊?，需要時(shí)仍可每隔若干層進(jìn)行深深浸入后掃除過量材料而矯正累積誤差。總之，敷料器310的這一優(yōu)選實(shí)施例同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)功能(1)施加材料16而形成初始建筑材料層24a以及(2)同時(shí)平整建筑材料層24a而形成其工作面與理想工作面26大致共平面的最終建筑材料層24。該優(yōu)選實(shí)施例還(1)形成更精確的建筑材料層，(2)大大減少再涂時(shí)間以及(3)可使用一般化即容易自動(dòng)化的再涂參數(shù)。還可看到，可在敷料器310在上一個(gè)物體截面20上方對層24的后一部分施加材料的同時(shí)對層24的前一部分進(jìn)行增效刺激，從而進(jìn)一步減少建造時(shí)間。圖9i和9j示出敷料器310的第二實(shí)施例。在該實(shí)施例中，不是用真空泵321、調(diào)壓器323和真空管道325在敷料器310的室327中灌滿建筑材料16，而是用泵340、抽水管342和進(jìn)水管344把材料16保持在室327中。在該實(shí)施例中，材料16從敷料器310經(jīng)抽水管342抽到泵340后從泵340經(jīng)管344回流入桶14中。圖中的箭頭示出材料在這些管中的流向。為了防止進(jìn)水管344在把建筑材料16送回桶14中時(shí)形成氣泡，進(jìn)水管344進(jìn)入建筑材料16的部位可用圍墻、壁或氣泡捕獲器(未示出)圍住。在與圖9d-9f的敷料器310和SL5170立體平板印刷樹脂一起使用時(shí)，優(yōu)選泵30為ColePamer出售的ModelNo.50000-072膜式或活塞泵。該泵的最大可控流率為0.3加侖/小時(shí)。在給定應(yīng)用中，所需流率可大于在給定時(shí)間中形成的層數(shù)所含材料量。但是，該流率最好遠(yuǎn)大于這一材料量以保持彎液面311的整體性。為進(jìn)一步保持彎液面311，泵340最好連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)從而不管敷料器310是否掃動(dòng)不斷把材料16抽入敷料器310后送回桶14中。從長遠(yuǎn)觀點(diǎn)看來最好使用螺旋泵以便在改變SLA所使用的建筑材料時(shí)減小清掃時(shí)間和問題?；蛘?，SLA也可對于每種材料使用單獨(dú)的泵和管道。也可對于每種材料使用單獨(dú)的敷料器310。在該實(shí)施例中，可在上一個(gè)物體截面20接受增效刺激的同時(shí)把足以形成建筑材料層24的材料16的數(shù)量泵入敷料器310。也可邊形成建筑材料層24邊把材料16泵入敷料器310。圖9k示出敷料器310的另一實(shí)施例，它包括一最好比方說由螺線管和計(jì)算機(jī)控制開合的電動(dòng)泄放閥350。在掃動(dòng)前，以箭頭352所示向下方向把敷料器310局部降入建筑材料16中同時(shí)打開泄放閥350從而把材料16裝入敷料器310。在材料16在敷料器310中灌滿到預(yù)定高度時(shí)關(guān)上泄放閥150而以箭頭352所示向上方向把敷料器310垂直舉出材料16而使其底面位于理想工作面26上方預(yù)定敷料器間隙AG處。由于敷料器310通過彎液面331與桶14中的材料16保持接觸并由于敷料器310因泄放閥350關(guān)閉而完全密封，因此材料16吸入在敷料器310中。然后敷料器310可在上一個(gè)物體截面20上方如箭頭354所示水平掃動(dòng)而形成下一建筑材料層24。在圖9i和9j所示實(shí)施例的另一實(shí)施例中，材料泵動(dòng)的方向可相反。只要帶槽口的敷料器310的底部位于連接敷料器與工作面的彎液面中，只要材料施加流率與掃動(dòng)速度匹配而在上一個(gè)物體截面20和任何其他淺水區(qū)上方形成預(yù)定厚度的涂層，據(jù)信就可形成可接受的涂層。敷料器310在不掃動(dòng)時(shí)可不斷從淺水區(qū)抽走材料。圖9l示出敷料器310的另一實(shí)施例。在該實(shí)施例中，敷料器310可包括若干可相對移動(dòng)的部件，包括頂部件311、凸緣312和端帽313(敷料器310的另一端的端帽未示出)。與上述實(shí)施例一樣，這些部件構(gòu)成一密封的敷料器310。在該實(shí)施例中，如此把材料16裝入敷料器310中(1)在敷料器310與材料16接觸前或接觸時(shí)減小室327的體積，(2)然后在敷料器310的底面與建筑材料16接觸的同時(shí)擴(kuò)大室327的體積。在頂部件311和端帽313上滑動(dòng)兩凸緣312而使它們靠攏和分開即可收縮和膨脹室327。凸緣312的收縮和膨脹最好使用螺線管、具有球狀螺桿的電動(dòng)機(jī)、液壓等等在計(jì)算機(jī)控制下進(jìn)行。由于在膨脹時(shí)敷料器310因其部件之間為緊配合而密封，因此平衡室327中所生成的真空的唯一途徑是把材料16抽入敷料器310。一旦足夠的材料16抽入敷料器310，即可停止膨脹而開始掃動(dòng)并同時(shí)施加材料。圖9m為也可收縮和膨脹的另一敷料器310的端視圖。這里，在敷料器310接觸材料16前或接觸時(shí)向下移動(dòng)頂部件314并在敷料器310接觸材料16后向上移動(dòng)頂部件314而實(shí)現(xiàn)室327的收縮和膨脹而形成真空而把材料吸入室327中。當(dāng)敷料器310橫掃桶14時(shí)，可再次向下移動(dòng)頂部件311而在材料16上作用一力而便于施加材料。在另一實(shí)施例中，可把用其他虹吸材料制成的海綿(未示出)插入圖9a、9i、9l和9m的敷料器310中。在圖9k中，可用該海綿在閥350打開時(shí)把材料向上吸入敷料器310中而無需為了把材料裝入室327中而把敷料器310降入建筑材料16中。同樣，可在圖9l-9m實(shí)施例中使用海綿從而如上所述膨脹室327而把材料16抽入海綿中。內(nèi)有海綿的敷料器310可用密封的敷料器310在掃動(dòng)時(shí)施加材料。或者，掃動(dòng)時(shí)也可打開閥350，除去端帽313或收縮室327。由于海綿的虹吸能力，因此敷料器310在掃動(dòng)時(shí)無需密封。不同的建筑材料可使用不同的虹吸材料而使虹吸速率和材料施加能力最佳。在使用海綿時(shí)，敷料器310中的海綿最好放置成海綿的底面稍高于凸緣312的底面。圖9n示出使用虹吸力的敷料器310的一例。在該實(shí)施例中虹吸件包括若干放置在凸緣312和頂部件311中的間距很小的內(nèi)部凸緣364，其大小做成其虹吸力可把材料吸入敷料器310中。各內(nèi)部凸緣364之間的距離362可隨材料粘度而變動(dòng)，但若材料16使用SL5170之類的光聚合樹脂，則間距362最好為0.05-0.150英寸。為便于吸收材料，內(nèi)部凸緣364的表面最好涂有多孔材料以提高凸緣364的毛細(xì)管作用。也可上下移動(dòng)內(nèi)部凸緣364從而浸入桶14中的建筑材料16中而吸滿材料?；蛘咭部砂巡牧?6泵入到各內(nèi)部凸緣364之間。圖9o示出在兩凸緣312之間有一滾輪370的敷料器310的另一實(shí)施例。這里，滾輪370可為其兩端用軸372連接到敷料器310上的一圓筒。滾輪370最好受驅(qū)動(dòng)而使其以與敷料器310的平動(dòng)速度相配的切向速度轉(zhuǎn)動(dòng)從而滾輪370的底部與工作面26之間不存在水平運(yùn)動(dòng)。滾輪370也可自由轉(zhuǎn)動(dòng)從而可隨著敷料器310沿著工作面26的平動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。滾輪370最好用鋁制成，但也可包括海綿狀材料或有海綿狀涂層或表面。在另一實(shí)施例中，滾輪370可有拷花或機(jī)加工表面以便增大接受材料16的表面積。滾輪370的底部可位于凸緣312底部上方并最好位于凸緣312底部上方約0.002-0.200英寸處。工作時(shí)，室327內(nèi)的材料16不必碰到敷料器310的內(nèi)壁，但只粘附在滾輪370上而隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。材料也可均勻注入室327而到達(dá)預(yù)定高度。上述實(shí)施例中所使用的把材料16注入敷料器310的方法也可用于圖9o的實(shí)施例。滾輪370也可在轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)接觸材料16而在其上累積一定量的轉(zhuǎn)動(dòng)材料16。圖9p示出包括真空/管道380和灌注裝置382的另一敷料器實(shí)施例。該實(shí)施例可與上述其他類型的敷料器310一起使用。管道380從桶14中伸出、與灌注裝置382連接后經(jīng)頂部件311插入敷料器310中。管道382也可經(jīng)凸緣312進(jìn)入敷料器310。管道380也可從另一內(nèi)裝材料16的儲槽(未伸出)伸出。圖9p實(shí)施例可依靠由包括閥384的灌注裝置382起初產(chǎn)生的真空的真空壓力工作。為產(chǎn)生真空，可在打開閥384和387并關(guān)閉閥385的情況下開動(dòng)真空泵388?？纱蜷_或關(guān)閉、最好打開可把空氣泄放入該真空裝置中的閥383。這可把材料16從桶14中經(jīng)管道380、閥384抽入儲槽386，直到材料16灌滿一部分儲槽386而材料一般位于閥384上方。此時(shí)，閥387關(guān)閉，閥385打開，閥388關(guān)閉和/或閥383打開或進(jìn)一步打開。這使得材料流入敷料器310而確保生成彎液面。然后調(diào)節(jié)閥388和閥383在敷料器310中吸入并保持一定量的材料。在完成灌注后，敷料器310即可橫掃表面22而施加材料。當(dāng)敷料器310施加材料時(shí)，閥383和388把敷料器中的材料保持在一定高度上。在掃動(dòng)過程中，也可關(guān)閉閥384而打開閥385和387。在這種實(shí)施例中，由于已有真空和虹吸作用可把更多材料16從桶14中經(jīng)管道380吸入敷料器210中。這樣，可在形成建筑材料層24的過程中源源不斷地把材料16供應(yīng)給敷料器310。在形成建筑材料層24時(shí)，凸緣312的后緣最好位于表面22上方一定高度處以確保層24為預(yù)定厚度。雖然在上述實(shí)施例中敷料器310最好來回橫掃桶14，但敷料器310在再涂過程中也可始終以同一方向掃動(dòng)。敷料器也可在形成下一個(gè)建筑材料層24的過程中在上一個(gè)物體截面20上掃動(dòng)多次。在形成每一建筑材料層24時(shí)若始終以同一方向掃動(dòng)并掃動(dòng)偶數(shù)次，則敷料器310的形狀不必嚴(yán)格對稱。而且，敷料器310的形狀可與上述實(shí)施例所示不同。例如，敷料器310或其一部分、例如凸緣312或凸緣312的接近工作面26的部分可用橡膠或毛刷之類柔性材料制成。圖9q-9q″例示出敷料器的若干可能形狀。圖9q中的部件390示出凸緣在靠近工作面處向里彎的敷料器。圖9q″示出凸緣垂直的敷料器。圖9q中的部件394示出不對稱的敷料器。若部件394的凸緣呈剛性，所示敷料器最適用于再涂時(shí)使用同一掃動(dòng)方向、掃動(dòng)數(shù)為偶數(shù)或同時(shí)使用多個(gè)條形敷料器的場合。若凸緣底部為柔性，則敷料器可用來來回掃動(dòng)，因?yàn)橥咕壴趤砘貟邉?dòng)時(shí)會改變方向。圖9q′的部件396和圖9q″的部件398示出兩個(gè)更大的敷料器，從而敷料器中可吸入更多材料而形成更大的建筑材料層、從而便于使用粘度更高的材料或提高掃動(dòng)速度。也可使用多個(gè)敷料器。如上所述，敷料器310的長度最好橫伸在大部分桶14上，以便一次掃動(dòng)就形成建筑材料層24。也可使用多個(gè)較短的敷料器310在桶14的不同部位上掃動(dòng)。也可使用多個(gè)較短的敷料器在工作面26的不同部位上掃動(dòng)多次。為了便于敷料器310在桶14上方平動(dòng)，敷料器310和把敷料器310連接到SLA上的支架(未示出)最好用鋁之類的輕型材料制成。這可減小平動(dòng)過程中加速和減速所需的力。為了形成高精度的物體，工作面26應(yīng)相對增效刺激源28位于理想高度上，該理想高度一般可看成一理想平面。而且，這一理想高度一般由前述母申請08/146,562和美國專利No.4,575,330所述那類獨(dú)立液面控制裝置保持在預(yù)定高度上。最優(yōu)選的獨(dú)立的液面控制裝置包括液面檢測裝置和有效升降液面的桶升降裝置。若在形成建筑材料層24時(shí)敷料器310從桶14吸取材料16后又把材料施加回桶14中，并且若希望形成材料16的理想平面后接受增效刺激而形成下一個(gè)物體截面，則在每一層進(jìn)行增效刺激時(shí)敷料器310中的材料量必須大致保持不變。若敷料器310只含少量材料16而在進(jìn)行增效刺激過程中注入材料以便增加其中的材料量，則可忽略桶中比方說深水區(qū)液面的下降。但若敷料器310中含有大量材料16，則應(yīng)防止在進(jìn)行增效刺激過程中敷料器310中的材料量發(fā)生變動(dòng)，以免工作面26變動(dòng)過大、所形成的物體截面不精確或在最壞情況下，層與層之間發(fā)生分離。工作面26的可容許變動(dòng)量決定于若干因素，包括(1)物體所要達(dá)到的精度，(2)建筑材料層24接受增效刺激的方法，(3)液面的變動(dòng)方向，(4)形成建筑材料層24時(shí)所使用的增效刺激源的高度，(5)所形成的物體12的幾何形狀。按照所使用的液面平整方法，即使在形成各物體截面的過程中敷料器310中的材料量保持不變，但還應(yīng)考慮對于不同建筑材料層敷料器310中的材料量也不同?？捎脦追N方法處理這一問題。首先可看到，敷料器310中材料16的變動(dòng)量在進(jìn)行增效刺激時(shí)很小而不造成問題。因此可在施加后以及在進(jìn)行增效刺激時(shí)變動(dòng)、例如補(bǔ)充敷料器310的材料量。其次，在進(jìn)行增效刺激時(shí)不讓敷料器310中材料16的高度發(fā)生變動(dòng)。在這種情況下，應(yīng)在施加后、進(jìn)行增效刺激前或在進(jìn)行增效刺激后、施加前補(bǔ)充敷料器310中的材料16。決定于補(bǔ)充所需時(shí)間，這一方法由于再涂時(shí)間加長而不可接受。第三，可使桶14中材料16作相應(yīng)但相反的位移來平衡敷料器310中的材料16的變動(dòng)。第四，可在任何給定時(shí)間用桶14中材料相應(yīng)的位移來平衡桶14中的材料16的數(shù)量。第三和第四種平衡方法可涉及兩位移量之間的相互作用，或者，只是估計(jì)兩位移量相配。作為第五種方法，敷料器310可從其材料16的液面對桶14中的材料16的液面很少影響或毫無影響的一獨(dú)立室中抽取材料16而避免擾動(dòng)桶14中的材料16的液面。在施加材料與進(jìn)行增效刺激之間，可用一連通管在該獨(dú)立室與桶14之間迅速傳送材料16以抵銷經(jīng)敷料器310在這兩個(gè)室之間傳送的材料16。可只由材料16的淺水區(qū)把該獨(dú)立室連通到桶14，而敷料器310可從桶14掃動(dòng)到該獨(dú)立室。在這種方法中，桶14的兩邊最好都有側(cè)室。由于該獨(dú)立室與桶14由淺水區(qū)連通，因此敷料器310可從獨(dú)立室掃動(dòng)到桶14，也可從桶14掃動(dòng)到獨(dú)立室。此外，由于該液面區(qū)很淺，因此桶14和獨(dú)立室的液面變動(dòng)由于材料16經(jīng)淺水區(qū)傳送所需流動(dòng)時(shí)間很長而幾乎互不相干。與上述其他實(shí)施例一樣，在使用帶切口、密封敷料器時(shí)，可使用多次掃動(dòng)、各次掃動(dòng)之間的掃動(dòng)速度可不同、各次掃動(dòng)之間的敷料器余隙可不同、掃動(dòng)后可作停頓、可使用多個(gè)較短敷料器、使用具有多個(gè)構(gòu)成平行線的切口的敷料器或首尾相接的敷料器等等。可組合上述帶切口、密封敷料器的各種實(shí)施例而形成新實(shí)施例，也可組合上述實(shí)施例與前文和下文再涂方法而形成新實(shí)施例。獨(dú)立材料流圖10a-10h示出本發(fā)明另一實(shí)施例，該實(shí)施例使用施加獨(dú)立材料流的帶孔條形敷料器410，這些獨(dú)立材料流在接觸工作面26或上一個(gè)物體截面20的頂面22時(shí)匯合在一起。圖10a示出已與上一個(gè)物體截面分開而位于上一個(gè)物體截面20的頂面22上方一層厚度或其他預(yù)定厚度處的工作面26。如圖所示，頂面22的周邊上有邊界層68。與上述其他實(shí)施例一樣，邊界層68可整個(gè)或局部形成在若干先前形成的物體截面上方區(qū)域的四周。只要敷料器間隙足夠大，也可在施加材料后降低上一個(gè)物體截面20。圖10d示出敷料器410在先前形成的物體截面22上方掃動(dòng)。敷料器410的寬度最好大于待涂物體截面22的寬度，其方向最好設(shè)定成一次掃動(dòng)便能掃過物體截面22的所有部分。特別是在優(yōu)選實(shí)施例中，敷料器410的寬度稍小于內(nèi)裝材料16的桶14的寬度。如圖所示，敷料器410一般以X方向在頂面22上方掃動(dòng)而形成建筑材料層24。敷料器410可用最好是由計(jì)算機(jī)控制的支架(未示出)和驅(qū)動(dòng)裝置(未示出)連接到SLA上。如圖所示，敷料器410可包括其底面414上有一陣列孔416的集流腔412，圖10b和10c詳示出孔陣列的兩個(gè)例子。敷料器410除了底面414上的孔外在集流腔412的后緣418上也可有噴射孔416。同樣，集流腔412的前緣420上也可有噴射孔416或其前后緣420和418上都有噴射孔416。每一孔416把建筑材料16噴射到表面22以及工作面26的其他部分上。一根或多根管道422從桶14或其他材料源(未伸出)伸出而把材料16送到集流腔412而分配給各孔416。各孔416之間有一定間距。圖10b中用長度430a、430b和430c(總間距430)例示這類間距。下面討論間距430的優(yōu)選范圍。圖10d所示敷料器410的后下部分切去以便更清除示出材料16從底面414噴射到表面22上。如圖所示，敷料器410用從每一孔416噴射的材料流440形成建筑材料層24。如下所述，孔416之間的間距430最好足夠大從而材料流440在集流腔412的底面與表面22之間并不相互碰到。若材料彎液面橋接敷料器410的底面414與表面22之間的間隙，則各材料流440會形成一片狀材料。雖然在本實(shí)施例中不希望出現(xiàn)這種結(jié)果，但如前述美國專利申請SerialNo.08/299,879所述這一片狀材料可形成所需涂層?？傊?，間距430最好仍足夠接近從而在材料流440接觸表面22時(shí)其接觸點(diǎn)變成所噴射材料的線442，這些線442迅速匯合、變平而如圖所示形成建筑材料層24。在最優(yōu)選實(shí)施例中，材料流440在接觸表面22時(shí)由于自然變平從而線442一旦形成就立即互相接觸。這一初步匯合使得表面張力可立即幫助所噴射的材料變平而成為厚度均勻的建筑材料層而不是表面張力妨礙各線442的匯合從而大大增加形成均勻建筑材料層24所需時(shí)間。圖10g和10h示出這一優(yōu)選的材料流440相互分開而線442立即匯合。圖10g示出材料流440即將接觸上一個(gè)物體截面20的表面22。箭頭450示出正向表面22下落的材料流440。圖10h示出材料流440變成線442后線442由于接觸表面22而變平而迅速匯合。盡管起初匯合時(shí)存在過厚區(qū)452和過薄區(qū)454，但重力和表面張力如表示材料16向下流動(dòng)和水平流動(dòng)的箭頭458所示使初始涂層456變平而成為均勻涂層24。材料從過厚區(qū)452流動(dòng)的時(shí)間決定于過厚區(qū)452與過薄區(qū)454之間的間距、建筑材料16的粘度和層厚。為了減小變平時(shí)間，最好盡可能減小區(qū)452與454之間的間距從而在保持各材料流440分開的同時(shí)盡可能減小相鄰材料流440之間的間距。同樣，建筑材料16的粘度應(yīng)盡可能低。線442要想按要求匯合，下列兩個(gè)條件之一最好被滿足或同時(shí)被滿足1)層厚必須較大，以便表面張力對建筑材料16濕潤構(gòu)成物體截面20的已固化建筑材料的表面22的能力很少影響或沒有影響，以及2)材料16的表面能量應(yīng)等于或小于已固化材料的表面能量。若第二個(gè)標(biāo)準(zhǔn)得不到滿足，薄材料涂層會在物體截面20的表面22上結(jié)成小珠而不是順利地形成建筑材料層24。這決定了所能形成的建筑材料層的最小厚度。若各線442的匯合或其后的變平并不迅速自動(dòng)進(jìn)行，則可用緊隨敷料器410之后的平整裝置(未示出)幫助線442中的材料散開。這一平整裝置可包括剛性或柔性刮刀、其上有位置與過厚區(qū)452對應(yīng)的齒的梳子、一般有助于把材料從過厚區(qū)452分布到過薄區(qū)454的毛刷或其他掃動(dòng)裝置。平整裝置也可包括造成振動(dòng)能而加快材料16的流動(dòng)的部件。為形成完全均勻的建筑材料層24，每一孔416最好以大致相同的流率噴射材料16。或者，敷料器410可包括一前一后的兩個(gè)或多個(gè)集流腔412，從而第二集流腔412噴射的材料16的流440和線442與第一集流腔噴射的流440和線442交替。同樣也可使用一個(gè)或多個(gè)敷料器410。這種雙敷料器方法使得每一敷料器410中的材料流440可分得更開，從而進(jìn)一步防止材料流440在接觸頂面22之前發(fā)生匯合。從前述“幕涂式”敷料器具有的問題中可看出本實(shí)施例的敷料器410的優(yōu)點(diǎn)。前述幕涂式敷料器一般有一沿敷料器的長度伸展的切口而從中噴出幕狀材料。但是，這些幕涂機(jī)為保持幕狀材料的穩(wěn)定在噴射材料時(shí)一般須有一最小流率。這一最小流率決定于所使用幕涂機(jī)的雷利極限以及所噴射材料的特性、特別是材料粘度。所使用幕涂機(jī)的最小流率轉(zhuǎn)而決定著幕涂機(jī)為形成預(yù)定厚度建筑材料層在形成中的物體上方所必須掃動(dòng)的速度。即，幕涂機(jī)必須以足夠高的速度掃動(dòng)以防止材料噴射量過多而形成過厚的建筑材料層。上述幕涂機(jī)由于一般必須以所需高速掃動(dòng)而發(fā)生若干問題。首先，該幕狀材料周圍的相應(yīng)氣流一般會破壞幕狀材均勻性而形成不均勻的建筑材料層。其次，高掃動(dòng)速度會在幕狀材料與上一個(gè)物體截面之間引入氣泡。當(dāng)幕狀材料蓋在上一個(gè)物體截面上時(shí)，這些氣泡會造成所形成的建筑材料層不均勻和含有氣泡。第三，由于幕涂機(jī)高速掃動(dòng)，因此每次掃動(dòng)開始和結(jié)束時(shí)的速度變動(dòng)更大從而流率不加調(diào)節(jié)的話會形成不均勻的建筑材料層。因此，上述幕涂機(jī)一般無法形成立體平板印刷中所需的薄層。還應(yīng)看到，上述問題無法通過保持幕涂機(jī)不動(dòng)而來回移動(dòng)內(nèi)裝物體的桶以及周圍材料予以解決。這是因?yàn)閬砘匾苿?dòng)桶會擾動(dòng)建造中的物體周圍的材料從而會損壞物體。此外，桶在每一次掃動(dòng)開始和結(jié)束時(shí)的加速和減速又會造成形成中的建筑材料層不均勻。本敷料器410由于使用許多小孔416而不是狹長切口，從而減小了材料噴射的總面積，從而減小了敷料器單位時(shí)間所噴射的總材料流，從而克服了上述問題。但仍得保持從每一孔416穩(wěn)定噴射粘性材料所需大流率，但由于凈流率減小，每一孔噴射的材料不多，從而可形成立體平板印刷所要求的足夠薄的建筑材料層24。適用于本方法的最優(yōu)選材料為CibaGeigy生產(chǎn)的LMB5463(使用比方說由HeCd激光器輸出的約為325nm的增效刺激輻射)。該材料具有約為500厘泊的較低粘度并在形成層厚為2-4密耳的薄層時(shí)顯示出良好的濕潤先前已固化的物體截面的能力。本再涂方法也可使用其他CibaGeigy材料，包括SL5170使用325nm輻射)和SL5180(使用比方說由氬離子激光器輸出的約351nm輻射)，它們具有約為200厘泊的較低粘度，但由于在形成約薄于4-6密耳的建筑材料層時(shí)濕潤先前已固化的截面的能力降低，因此沒有LMB5463那樣優(yōu)選。諸如SL5149、5154、5081和5131之類其他CibaGeigy樹脂的粘度較高，例如為2,000-2,500厘泊，但顯示出較優(yōu)越的濕潤性，因此也可考慮用于本方法?？傊?，本實(shí)施例所使用的材料的粘度小于10,000厘泊，最好小于約2,500厘泊，小于500厘泊則更好，以便材料線442迅速匯合和變平。如上所述，所使用的材料16的表面能量在液態(tài)下最好小于或等于固態(tài)下的表面能量。這便于涂在表面22上的材料的流動(dòng)而便于線442的迅速匯合。如上所述，材料流440在接觸表面22前最好不匯合，因?yàn)檫@一匯合會造成其流動(dòng)性不可預(yù)料的幕狀材料或一部分幕狀材料。這轉(zhuǎn)而造成某些相鄰材料流440中的材料形成比所要求靠得更近的線442，而使其他相鄰線442遠(yuǎn)離該匯合材料流。由于這相鄰線442之間的距離增大，這兩根孤立線442匯合而形成均勻?qū)?4所需的時(shí)間增加。圖10e例示出這種情況，其中，材料流440a和440b過早匯合而在到達(dá)表面22前拉近在一起。這造成相鄰材料流440與線442之間的區(qū)域459比預(yù)定的寬。由于區(qū)域459的寬度增加，因此由正常材料流440生成的線442與由過早匯合的材料流440a，b生成的線442a，b匯合的時(shí)間增加。可改變孔416的位置、直徑和/或形狀以避免材料流440過早匯合。若敷料器410主要沿X方向移動(dòng)，孔416可構(gòu)作成如圖10b所示，即在Y方向上的間距430足夠大而防止材料流440互相碰到，但又足夠小從而線442可匯合，即間距430a和430c或間距430a和間距430b與430c的組合。也可如圖10c所示減少孔416的數(shù)量。若使用圖10c的敷料器，間距430d可能太大而阻止線442的匯合。在這種情況下，可交替使用第二敷料器410，也可使單個(gè)敷料器410作第二次掃動(dòng)并在Y方向上稍稍位移而交替掃動(dòng)。也可同時(shí)在X方向和Y方向上位移而使材料流440從而線442靠得更近。在另一實(shí)施例中，敷料器410可與掃動(dòng)方向成一角度而不是垂直。敷料器410的角度越大，孔416之間的有效間距430變得越小。因?yàn)椴牧狭?40在流向表面22時(shí)由于氣流或彎液面從工作面26向上爬迎材料流440等等不穩(wěn)定而散開成扇形或匯合，所以敷料器410最好離開表面22足夠近以減小發(fā)生這種扇形散開或其他不穩(wěn)定的可能性或減小其大小以防止或至少是減小材料流440的匯合。集流腔414的底面在表面22上方的優(yōu)選高度決定于敷料器410的結(jié)構(gòu)以及所使用的材料16。但是，為了減輕過早匯合問題，該優(yōu)選間距小于約200密耳，最好小于100密耳。但是，如上所述，彎液面最好不把敷料器的底面414連接到工作面26，從而優(yōu)選的最小間距為20-60密耳，這視所使用材料而定。為了減小所散開的扇形的大小，孔416可為高壓噴嘴而使材料16以高流率噴出敷料器410。可使用用于無氣噴漆的可以預(yù)定角度噴射材料的噴嘴?？?16也可為長方形橫截面的噴嘴，該長方形的長邊與敷料器410的平動(dòng)方向平行。最好控制從敷料器410噴出的材料16的流率以便形成預(yù)定厚度的建筑材料層24。為此，對于在X方向上平動(dòng)的寬度為W的敷料器410可使用如下關(guān)系式從所有孔416噴出的材料的累積流率(cm3/sec)除以X方向的平動(dòng)速度(cm/sec)以及敷料器的寬度W所得商即為預(yù)定層厚(cm)。該方程假定(1)敷料器的寬度W比表面22的寬度寬，(2)敷料器410從桶14所抽出的材料又送回桶14以及(3)敷料器在表面22上方的平動(dòng)速度不變。若另外添加材料形成建筑材料層24，則必須(1)在表面22之外部位另外施加足夠的材料以補(bǔ)償工作面26的未被敷料器410掃到的部位以及(2)補(bǔ)償敷料器410在加速和減速時(shí)所施加的過量材料。為了在施加材料時(shí)便于控制，在形成每一物體截面時(shí)最好在表面22之外部位進(jìn)行加速和減速。為了形成材料16的均勻涂層，每一孔416所噴射的材料量最好大致相同。例如，可以設(shè)想，若敷料器410有40個(gè)噴嘴，每一個(gè)噴嘴噴射0.16cc/sec，則一秒鐘噴射6.25cc建筑材料，從而在一秒內(nèi)形成長寬為250mm、厚度為0.1mm的建筑材料層。圖10f示出另一實(shí)施例的敷料器410的俯視圖，該圖示出敷料器410在再涂上一個(gè)物體截面20的頂面22時(shí)的運(yùn)動(dòng)。如圖所示，敷料器410在橫掃表面22時(shí)作正弦波或其他離心圖案460運(yùn)動(dòng)。孔416最好為上述噴嘴，敷料器410的離心運(yùn)動(dòng)生成離心的噴射流。為便于敷料器410作離心運(yùn)動(dòng)，集流腔412上可裝有平衡塊462。也可加上第二敷料器410，它在Y方向上的運(yùn)動(dòng)方向與第一敷料器410相反。可檢測由于敷料器410所噴射的材料不均勻、材料固化時(shí)發(fā)生收縮或材料噴射量不正確等原因逐層累積起來的誤差而予以矯正或保持在可容許范圍內(nèi)，這只須每隔若干層進(jìn)行矯正。這些矯正可采取如下方式定期深深浸入，定期形成過厚涂層并用刮刀之類除去過多材料，例如把敷料器410下移到一定位置而其底面414用作刮刀，也可相對敷料器410把局部形成的物體12升高到合適位置并仍把敷料器410用作刮刀。若把敷料器410、特別是集流腔412用作刮刀，最好慢慢移動(dòng)集流腔412以防止前緣鼓起和積水區(qū)問題。也可結(jié)合敷料器410使用單獨(dú)的刮刀?？山M合本節(jié)各獨(dú)立材料流實(shí)施例而形成新實(shí)施例或組合獨(dú)立材料流實(shí)施例與前述實(shí)施例而形成新實(shí)施例。與上述其他實(shí)施例一樣，總是最好使用獨(dú)立的液面檢測裝置和調(diào)節(jié)裝置以把工作面26相對增效刺激源28保持在預(yù)定位置上。也可使用敷料器410根據(jù)所要矯正的程度在物體12之外部位或在物體12上以及其他區(qū)域施加過量材料或不足材料矯正誤差。雖然以上討論了若干具體方法和實(shí)施例，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)以上所公開內(nèi)容顯然可看出許多其他實(shí)施例和實(shí)施例的組合。因此本發(fā)明不受上述內(nèi)容的限制而只受后附權(quán)利要求的限制。權(quán)利要求1.一種用在接受增效刺激時(shí)可發(fā)生物理改變的材料的各層形成一三維物體的立體平板印刷方法，包括下列步驟接收描述該三維物體的各截面的數(shù)據(jù)，按照描述所述各截面的數(shù)據(jù)形成所述材料的各層并使所述各層接受增效刺激從而逐層建造該三維物體。2.用在接受增效刺激時(shí)可發(fā)生物理改變的液體材料逐個(gè)截面地形成一三維物體的一種設(shè)備，包括供應(yīng)描述該物體的數(shù)據(jù)的裝置；在上一個(gè)物體截面上形成毗連的一層材料的裝置，包括一橫掃該層表面的至少一部分而形成預(yù)定厚度的材料層的反向轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪；以及一按照描述性數(shù)據(jù)對該層進(jìn)行增效刺激的增效刺激源。3.按權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于進(jìn)一步包括在反向轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪橫掃該層表面前深深浸入上一個(gè)物體截面后升高該物體截面的裝置。4.按權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于進(jìn)一步包括放置在反向轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪旁、減少從滾輪前方流到滾輪后方的材料量的一檔板。5.按權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，該檔板距離該反向轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪1/2-4密耳。6.按權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于進(jìn)一步包括在反向轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪前方起初形成該層的一施加器。7.按權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于進(jìn)一步包括一位于反向轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪旁、除去累積在反向轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪前方的材料的材料轉(zhuǎn)移器。8.用在接受增效刺激時(shí)可發(fā)生物理改變的液體材料逐個(gè)截面地形成一三維物體的一種方法，包括下列步驟供應(yīng)描述該物體的數(shù)據(jù)；在上一個(gè)物體截面上形成一毗連的材料層，包括用一反向轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪橫掃該層表面的至少一部分而形成預(yù)定厚度的材料層；以及按照描述性數(shù)據(jù)對該層進(jìn)行增效刺激而在上一個(gè)物體截面上形成下一個(gè)毗連的物體截面；以及反復(fù)進(jìn)行上述材料層形成步驟和對材料層進(jìn)行增效刺激步驟而形成該物體。9.按權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于進(jìn)一步包括下列步驟在反向轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪橫掃該層表面前深深浸入上一個(gè)物體截面后升高該物體截面。10.按權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于進(jìn)一步包括下列步驟減少從滾輪前方流到滾輪后方的材料量。11.按權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于進(jìn)一步包括下列步驟在距離反向轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪1/2-4密耳處設(shè)置一檔板。12.按權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于進(jìn)一步包括下列步驟在反向轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪前方施加一初始材料層。13.按權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于進(jìn)一步包括下列步驟移走累積在反向轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪前方的材料。14.用在接受增效刺激時(shí)可發(fā)生物理改變的液體材料逐個(gè)截面地形成一三維物體的一種設(shè)備，包括供應(yīng)描述該物體的數(shù)據(jù)的裝置；在上一個(gè)物體截面的至少一部分上形成一材料層的噴墨施加器；以及按照描述性數(shù)據(jù)對該層進(jìn)行增效刺激而形成下一個(gè)毗連的物體截面的增效刺激源。15.用在接受增效刺激時(shí)可發(fā)生物理改變的液體材料逐個(gè)截面地形成一三維物體的一種方法，包括下列步驟供應(yīng)描述該物體的數(shù)據(jù)；在上一個(gè)物體截面的至少一部分上形成一材料層，包括用一噴墨施加器施加材料；以及按照描述性數(shù)據(jù)對該層進(jìn)行增效刺激而在上一個(gè)物體截面上形成下一個(gè)毗連的物體截面；以及反復(fù)進(jìn)行上述材料層形成步驟和對材料層進(jìn)行增效刺激的步驟而形成該物體。16.用在接受增效刺激時(shí)可發(fā)生物理改變的液體材料逐個(gè)截面地形成一三維物體的一種設(shè)備，包括供應(yīng)描述該物體的數(shù)據(jù)的裝置；在上一個(gè)物體截面的至少一部分上施加材料而形成一材料層的敷料器，該敷料器包括一殼體，一裝在該殼體中的轉(zhuǎn)動(dòng)件和一把材料供應(yīng)給該轉(zhuǎn)動(dòng)件的材料源，從而該轉(zhuǎn)動(dòng)件把所供應(yīng)的材料拋射到上一個(gè)物體截面的表面上；以及按照描述該物體的數(shù)據(jù)對該層進(jìn)行增效刺激而形成下一個(gè)物體截面的增效刺激源。17.用在接受增效刺激時(shí)可發(fā)生物理改變的液體材料逐個(gè)截面地形成一三維物體的一種方法，包括下列步驟供應(yīng)描述該物體的數(shù)據(jù)；在上一個(gè)物體截面的至少一部分上形成一材料層，包括用一敷料器施加材料該敷料器包括一殼體，一裝在該殼體中的轉(zhuǎn)動(dòng)件和一把材料供應(yīng)給該轉(zhuǎn)動(dòng)件的材料源，從而該轉(zhuǎn)動(dòng)件把所供應(yīng)的材料拋射到上一個(gè)物體截面的表面上；按照描述性數(shù)據(jù)用一增效刺激源對該層進(jìn)行增效刺激而形成下一個(gè)物體截面；以及反復(fù)進(jìn)行上述材料層形成步驟和對材料層進(jìn)行增效刺激的步驟而形成該物體。18.用在接受增效刺激時(shí)可發(fā)生物理改變的液體材料逐個(gè)截面地形成一三維物體的一種設(shè)備，包括供應(yīng)描述該物體的數(shù)據(jù)的裝置；一容器，該容器內(nèi)裝有一定體積的材料，該材料有一工作面；一在上一個(gè)物體截面的至少一部分上形成一材料層的敷料器，該敷料器的底面上有一靠近該工作面的開口；一與該敷料器連接、把材料從工作面經(jīng)該底面開口向上抽入敷料器從而在敷料器與工作面之間形成一彎液面的裝置；使該敷料器橫掃上一個(gè)物體截面的至少一部分的裝置；按照描述性數(shù)據(jù)對該材料層進(jìn)行增效刺激而形成下一個(gè)物體截面的增效刺激源。19.用在接受增效刺激時(shí)可發(fā)生物理改變的液體材料逐個(gè)截面地形成一三維物體的一種方法，包括供應(yīng)描述該物體的數(shù)據(jù)；在一容器中注入一定體積的材料，該材料有一工作面；把其底面上有一開口的敷料器放置到該工作面旁；把材料從工作面經(jīng)該底面開口向上抽入敷料器從而在敷料器與工作面之間形成一彎液面；用該敷料器施加材料而在上一個(gè)物體截面的至少一部分上形成一材料層，包括使該敷料器橫掃上一個(gè)物體截面的至少一部分；按照描述性數(shù)據(jù)對該材料層進(jìn)行增效刺激；以及反復(fù)進(jìn)行上述材料層形成步驟和對材料層進(jìn)行增效刺激的步驟而形成該物體。20.用在接受增效刺激時(shí)可發(fā)生物理改變的液體材料逐個(gè)截面地形成一三維物體的一種設(shè)備，包括供應(yīng)描述該物體的數(shù)據(jù)的裝置；在上一個(gè)物體截面的至少一部分上施加材料而形成一材料層的敷料器，該敷料器包括許多噴射材料流的孔，這些孔之間的有效間距足夠大從而這些材料流在接觸上一個(gè)物體截面前基本獨(dú)立但又足夠小從而這些材料流在接觸上一個(gè)物體截面后相互匯合；使該敷料器橫掃上一個(gè)物體截面的至少一部分的裝置；以及按照描述性數(shù)據(jù)對該層進(jìn)行增效刺激而形成下一個(gè)物體截面的增效刺激源。21.用在接受增效刺激時(shí)可發(fā)生物理改變的液體材料逐個(gè)截面地形成一三維物體的一種方法，包括供應(yīng)描述該物體的數(shù)據(jù)；用一敷料器在上一個(gè)物體截面的至少一部分上施加材料而形成一材料層，該敷料器包括許多噴射材料流的孔，這些孔之間的有效間距足夠大從而這些材料流在接觸上一個(gè)物體截面前基本獨(dú)立但又足夠小從而這些材料流在接觸上一個(gè)物體截面后相互匯合；使該敷料器橫掃上一個(gè)物體截面的至少一部分；按照描述性數(shù)據(jù)用一增效刺激源對該層進(jìn)行增效刺激而形成下一個(gè)物體；以及反復(fù)進(jìn)行上述材料層形成步驟和對材料層進(jìn)行增效刺激的步驟而形成該物體。22.用在接受增效刺激時(shí)可發(fā)生物理改變的液體材料逐個(gè)截面地形成一三維物體的一種方法，包括供應(yīng)描述該物體的數(shù)據(jù)；在一容器中注入一定體積的材料，該材料有一工作面；確定該工作面的最小區(qū)域，為此，對下列區(qū)域中的至少兩個(gè)區(qū)域進(jìn)行邏輯加運(yùn)算(1)上一個(gè)截面區(qū)，(2)待接受增效刺激的下一個(gè)截面區(qū)，以及(3)上一個(gè)截面區(qū)下方的至少一個(gè)截面區(qū)；至少在工作面的最小區(qū)域上形成一材料層，包括用一敷料器至少橫掃工作面的最小區(qū)域；按照描述性數(shù)據(jù)用一增效刺激源對該層進(jìn)行增效刺激而形成下一個(gè)物體；以及反復(fù)進(jìn)行上述材料層形成步驟和對材料層進(jìn)行增效刺激的步驟而形成該物體。23.按權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，在工作面的一部分上形成該材料層，該部分的大小至少等于(1)上一個(gè)截面區(qū)，(2)待接受增效刺激的下一個(gè)截面區(qū)，以及(3)上一個(gè)截面區(qū)下方的至少一個(gè)截面區(qū)的邏輯加。24.用在接受增效刺激時(shí)可發(fā)生物理改變的液體材料逐個(gè)截面地形成一三維物體的一種設(shè)備，包括供應(yīng)描述該物體的數(shù)據(jù)的裝置；一容器，該容器內(nèi)裝有一定體積的材料，該材料有一工作面；確定工作面的最小區(qū)域的裝置，包括對下列區(qū)域中的至少兩個(gè)區(qū)域進(jìn)行邏輯加運(yùn)算的裝置(1)上一個(gè)截面區(qū)，(2)待接受增效刺激的下一個(gè)截面區(qū)，以及(3)上一個(gè)截面區(qū)下方的至少一個(gè)截面區(qū)；至少在工作面的最小區(qū)域上形成一材料層的一敷料器；按照該描述性數(shù)據(jù)對該材料層進(jìn)行增效刺激的一增效刺激源。25.按權(quán)利要求24所述的設(shè)備，其特征在于，進(jìn)行邏輯運(yùn)算的裝置對(1)上一個(gè)截面區(qū)，(2)待接受增效刺激的下一個(gè)截面區(qū)，以及(3)上一個(gè)截面區(qū)下方的至少一個(gè)截面區(qū)進(jìn)行該運(yùn)算。全文摘要用于逐個(gè)截面地形成三維物體的方法和設(shè)備,包括通過使用反向轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪、噴墨再涂器、投射材料的轉(zhuǎn)輪、施加獨(dú)立材料流和/或通過月牙板施加材料的條形敷料器來形成連續(xù)層的方法和設(shè)備,也包括用于確定在其上形成一層并檢查建筑缺陷的最佳區(qū)域的方法和設(shè)備。文檔編號B29C41/36GK1172451SQ96191752公開日1998年2月4日申請日期1996年1月29日優(yōu)先權(quán)日1995年2月1日發(fā)明者托馬斯·A·阿爾姆奎斯特,查爾斯·W·赫爾,杰費(fèi)里·S·泰爾,理查德·N·萊登,保羅·F·雅各布斯,丹尼斯·R·斯莫利申請人:3D系統(tǒng)公司