[其他]一种用于以逐层方式打印3D部件的增材制造系统

说明书

一种用于以逐层方式打印3D部件的增材制造系统(100)，包括挤出机(118)，其包括驱动机构(124)，喷嘴(122)和压力传感器(140)。所述驱动结构被配置来供应熔融的消耗性材料。所述喷嘴附接在所述挤出机的远端(132)并包括喷嘴尖端(127)，所述熔融的消耗性材料通过所述喷嘴尖端(127)作为挤出物被排出。压力接口(146)流体地联接到所述喷嘴的内腔(142)。所述压力传感器被配置为通过所述压力接口可操作地测量所述喷嘴的所述内腔内的压力。

背景技术

在基于挤出的增材制造中，部件都是通过每层挤出到先前沉积的层上被逐层打印。挤出层通过挤出机被挤出打印头中的喷嘴，该挤出机可以采用液化泵，齿轮泵，螺杆泵或这些泵的组合的形式。

在齿轮泵挤出机中，通过两个啮合的齿轮的作用将熔融材料泵出喷嘴。齿轮由致动器驱动，该致动器使所述啮合的齿轮的齿旋转，从而将熔融材料从齿轮的一侧输送到另一侧。致动器转动齿轮的速率控制熔融材料挤出的速率。

在螺杆泵中，熔融材料通过由致动器驱动的螺杆的旋转而被输送。当螺杆旋转时，螺杆的螺纹向熔融材料施加轴向力，使得熔融材料沿着螺纹朝向喷嘴向下移动。致动器转动螺杆的速率控制熔融材料的挤出速率。

在液化器或粘度泵中，固体消耗性材料被驱动到熔融的消耗性材料的液化管中。熔融的消耗性材料池在固体消耗性材料下游的液化器管中形成。固体消耗性材料作为活塞操作，以在将熔融的消耗性材料送入液化器管并熔融时通过喷嘴排出熔融的消耗性材料。

实用新型内容

本公开的各方面涉及用于以逐层方式打印3D部件的增材制造系统和方法。增材制造系统的一些实施例包括挤出机，该挤出机包括驱动机构，喷嘴和压力传感器。所述驱动机构配置成供给熔融的消耗性材料。所述喷嘴附接在所述挤出机的远端并且包括喷嘴尖端和端口，所述熔融的消耗性材料通过所述喷嘴尖端作为挤出物排出，所述端口将所述压力接口流体地联接到所述喷嘴的内腔。压力接口，其与所述喷嘴一体并流体地联接到所述端口，使得所述压力接口包括通过所述端口流体地联接到所述喷嘴的所述内腔的接口腔。以及所述压力传感器，其配置成通过所述压力接口可操作地测量所述喷嘴的所述内腔内的压力，以及对所述驱动机构提供反馈以校正体积流量误差。

在用增材制造系统打印3D部件的方法的一些方面中，将消耗性材料加热至熔融状态并通过挤出机进料。挤出机喷嘴的内腔填充有熔融的消耗性材料，其响应于供给熔融的消耗性材料而作为挤出物通过喷嘴的喷嘴尖端排出。所述喷嘴的所述内腔通过端口流体地连接到所述压力接口。使用压力传感器通过所述压力接口可操作地测量所述喷嘴的所述内腔内的压力。

除非另有说明，否则本文使用的下列术语具有以下含义：

术语“优选的”和“优选地”是指在某些情况下可以提供某些益处的本发明的实施方案。然而，在相同或其他情况下，其他实施例也可以是优选的。此外，对一个或多个优选实施例的描述并不意味着其他实施例是无用的，并且不旨在将其他实施例排除在本公开的范围之外。

术语“可操作地测量”等指的是可以是直接测量和/或间接测量的测量。例如，可以通过直接测量液化器组件内的压力来可操作地测量液化器组件内的压力，例如在喷嘴或液化器管内。

诸如“上方”，“下方”，“顶部”，“底部”等的方向取向是参考3D部件的层打印方向进行的。在下面所示的实施例中，层打印方向是沿垂直z轴的向上方向。在这些实施例中，术语“上方”，“下方”，“顶部”，“底部”等基于垂直z轴。然而，在沿着不同的轴(例如沿着水平的x轴或y轴)打印3D部件的层的实施例中，术语“上方”，“下方”，“顶部”，“底部”和类似的是相对于给定的轴。

由于本领域技术人员已知的预期变化(例如，测量中的限制和可变性)，本文使用术语“约”和“基本上”关于可测量的值和范围。

附图说明

图1是根据本公开的实施例的增材制造系统的框图。