[发明专利]打印头液滴检测器和用于确定气载粒子的着火风险的方法

说明书

背景技术

三维对象生成装置，在逐层基础上生成对象的这样的添加剂制造系统已被提出为生产对象的潜在便利的方法。已经提出了用于利用“喷墨”技术分散打印试剂的添加剂制造的装置的各种示例。

附图说明

现在将参考附图，借助于非限制性示例描述示例，其中：

图1是三维对象生成装置的示例的简化示意图；

图2是检测器的示例的简化示意图；

图3示出在一个示例中由检测器收集的数据的曲线图；

图4是三维对象生成装置的另一示例的简化示意图；以及

图5和图6是确定着火风险的方法的示例。

具体实施方式

添加剂制造技术可通过构造材料的固化生成三维对象。在一些示例中，构造材料是粉末状颗粒材料，可以是例如塑料粉末或金属粉末。构造材料通常在制造腔室内被逐层沉积和处理。聚结剂可以以图案选择性地被分布到构造材料的层的部分上，该图案来源于代表要生成的三维对象的切片的数据，使得当能量(例如，热量)被施加到该层时，构造材料聚结并固化，以根据该图案来形成三维对象的切片。

除聚结剂之外，在一些示例中，聚结改性剂可被选择性地分布到构造材料的层的部分上，聚结改性剂用来是修改聚结剂的效果。这样的聚结改性剂可起减少聚结的作用，例如通过在构造材料的个别粒子之间产生机械分离，或者在能量被施加时通过阻止构造材料被充分加热以引起聚结。在其他示例中，聚结改性剂可增加聚结，例如包括增塑剂。在一些示例中例如包括染料或颜料的着色剂可被用作聚结剂或聚结改性剂，和/或用于为对象提供特定的颜色。这样的试剂在被施加到构造材料时可以是液体。

已经提出了用于利用“喷墨”技术分散这样的试剂的三维对象生成装置的装置的示例。这样的装置可包括打印头。示例打印头包括一组喷嘴和用于通过喷嘴以流体(例如，液体)的方式喷射所选择的试剂的机构。在这样的示例中(和在2D喷墨打印中)，液滴检测器可被用来检测液滴是否从打印头的个别喷嘴被喷射。例如，液滴检测器可被用来确定喷嘴中的任意喷嘴是否被阻塞并且将受益于清洁，或者确定个别喷嘴是否已经永久失效。

微粒材料被分散的地方，例如在空气中，可能存在产生爆炸性气氛的风险。即使当材料是相对不易燃的或惰性的，当以充满的层的形式时，也可能是这样的情况。其他材料(可包括塑料)是易燃的，即使在充满的层中时，但是当材料是以分散的粉末的形式时着火点可被降低，因此增加与其使用相关的风险。

表征与分散的粒子相关联的风险的因素之一是它们在气态环境中的浓度。对于给定的材料，可能存在阈值浓度，在阈值浓度以上风险超过合理参数。另一因素是氧的存在(因为没有氧，燃烧就不能发生)。其结果是，在添加剂制造系统的一些示例中，制造腔室充满惰性气体。第三因素是着火源，诸如，热量或静电荷。在添加剂制造工艺的一些示例中可看到热量的程度。

图1示出了三维对象生成装置的示例。装置100包括：制造腔室102，在制造腔室中对象被生成；试剂分配器104，用于将试剂选择性地递送到制造腔室102内的构造材料的层的部分上；以及检测器106，用于监控来自试剂分配器104的试剂的喷射并且针对粒子监控制造腔室102的气态成分，粒子可被分散在制造腔室102中。在一些示例中，试剂分配器104是包括多个喷嘴的打印头。在一些示例中，装置用于从颗粒状构造材料生成三维对象。在这样的示例中，制造腔室102的气态成分可具有悬浮在其中的颗粒状构造材料的粒子。在一些示例中，制造腔室102包括基本上密封的体，其中三维对象可被制造。在一些示例中，装置100可被描述为添加剂制造装置。

在一些示例中，装置100可包括附加组件，诸如，构造材料分布装置、能量源等。制造腔室102可容纳对象可被形成在其上的平台。

还将注意，这种装置100使用同一个检测器106监控来自试剂分配器104的试剂的喷射和粒子的浓度，包括一些示例中的颗粒状构造材料的粒子。然而，在一些示例中，这种粒子的大多数(甚至基本上全部)可以是构造材料，其他粒子也可被分散，例如，试剂的气雾剂(诸如未到达粉末的表面并且继续悬浮在空气中的墨滴)，和从试剂蒸发并且随后凝结的溶剂。因此，检测器106可用作打印头液滴检测器，打印头液滴检测器用以监控试剂分配器104的性能，在一些示例中试剂分配器104可充当打印头。这样，液滴检测器可被提供在任何情况下，能够监控潜在危险的分散粒子的存在的监控装置的添加可被实现而不需要现有装置的过多重新设计。