[发明专利]用于沉积液体的系统和方法

说明书

相关申请

本申请要求2012年3月4日提交的美国临时专利申请No.61/606,417的优先权权益，该临时专利申请的内容以全文引用的方式并入本文中。

技术领域和背景技术

在本发明的一些实施方案中，本发明涉及液体沉积，更具体地但非排他地涉通过印刷系统例如三维印刷系统进行液体沉积。

增材制造通常是一种利用对象的计算机模型来制造三维(3D)对象的方法。此方法用于各种领域，例如用于可视化、演示和机械原型化的目的以及用于快速制造的设计相关领域。

任何增材制造系统的基本操作包括：将三维计算机模型切割成薄的剖面；将结果转换成二维位置数据；和将数据馈送至以分层方式制造三维结构的控制设备。

增材制造使得制造方法具有许多不同的途径，包括三维印刷、层合对象制造、熔融沉积造型和其它途径。

在三维印刷方法中，例如，构建材料从具有一组喷嘴的印刷头分配以在支承结构上形成沉积材料层。根据构建材料，随后可使用适合的装置来使层固化或硬化。构建材料可以包括形成对象的造型材料以及在构建对象时支承对象的支撑材料。存在各种三维印刷技术并且这些技术公开于例如美国专利No.6,259,962、No.6,569,373、No.6,658,314、No.6,850,334、No.7,183,3357,209,797、No.7,225,045、No.7,300,619、No.7,479,510、No.7,500,846、No.7,658,976、和No.7,962,237中，这些专利均属于同一受让人，其内容据此以引用方式并入。

一些三维印刷系统包括两个喷墨头，其中一个喷墨头沉积造型材料，另一个喷墨头沉积支撑材料。更先进的印刷系统能够印刷由两种或更多种造型材料制成的印刷对象。这些系统包括用于沉积不同材料的两个或更多个头，从而允许设计者控制被印刷对象的各个区域的机械、热和/或美学性质。这种类型的三维印刷系统公开于已公布的美国申请No.20100191360，该申请的内容据此以引用方式并入。

发明内容

根据本发明的一些实施方案的一个方面，提供一种用于印刷系统的印刷头。所述印刷头包括多个隔室，每个隔室具有用于沉积液体的出口端口和独立可连接至单独液体容器的入口端口。根据本发明的各示例性实施方案，至少两个隔室彼此可控性流体连通，印刷头包括传感器布置，其被配置用于产生指示(i)每个隔室的填充状态和(ii)至少两个隔室之间的流体连通状态的信号。

根据本发明的一些实施方案，隔室占据室并且被至少一个分隔件分隔，其中流体连通是经由室中的液体通道。

根据本发明的一些实施方案，液体通道介于分隔件的上端与室的上壁之间。

根据本发明的一些实施方案，分隔件可移动形成液体通道。

根据本发明的一些实施方案，液体通道包括可控性隔室间阀门。

根据本发明的一些实施方案，传感器布置包括至少两个隔室的第一隔室中的至少一个第一传感器、至少两个隔室的第二隔室中的第二传感器和液体通道中的第三传感器。

根据本发明的一些实施方案，多个隔室包括仅两个隔室。

根据本发明的一些实施方案，多个隔室包括至少三个隔室。

根据本发明的一些实施方案，可控性流体连通包括第一对隔室之间的至少第一流体连通和第二对隔室之间的第二流体连通，并且其中至少第一流体连通与第二流体连通独立可控。

根据本发明的一些实施方案，至少三个隔室串行布置，其中每个可控性流体连通介于每两个相邻的隔室之间。

根据本发明的一些实施方案，至少三个隔室在室中串行布置并且被多个分隔件分隔，并且其中分隔件中的至少两个具有不同的高度。

根据本发明的一些实施方案，多个隔室包括至少四个隔室。

根据本发明的一些实施方案的一个方面，提供一种印刷系统。所述印刷系统包括如上文所述的印刷头并且任选地如下文进一步详述。所述印刷系统还包括多个单独液体容器，所述容器通过其中具有可控阀门的导管各自独立地连接至相应的隔室；和被配置用于响应于来自传感器的信号而控制每个导管的每个阀门的控制器。

根据本发明的一些实施方案，所述印刷系统包括用于根据印刷模式操作控制器的计算机，所述印刷模式选自至少：第一印刷模式，其中至少两个隔室填充有来自不同容器的液体；第二印刷模式，其中至少两个隔室填充有来自同一容器的液体；第三印刷模式，其中至少一个隔室填充有来自一个容器的液体而至少一个隔室保持基本为空。