[发明专利]三维打印机设备

说明书

一种用于制造三维物体的三维打印设备，包括控制器和三维打印机，该控制器包括信号发生器。三维打印机包括打印头、三维物体托架和电场施加器。电场施加器设置在打印头的一端。控制器与打印头、部件托架和电场施加器通信。三维打印机在三维物体托架上构建三维物体。信号发生器向电场施加器输出信号，电场施加器生成入射到三维物体托架上的三维物体的电场。

相关申请的交叉引用

本申请是美国非临时申请，并且要求2016年11月3日提交的美国临时申请号62/416,890的权益。上述申请的全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及一种用于加热聚合物复合材料以增强3D打印部件的粘合的设备和系统。

背景技术

本节中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，并且可能构成也可能不构成现有技术。

三维打印或增材制造代表了从数字CAD设计模型创建三维物体的几个工艺。通过堆叠几个二维材料层形成三维打印部件，使得最终结果是形成具有长度、宽度和高度的物体。在这几个工艺中，用于形成物体的材料可以是从金属到热塑性塑料和复合材料。然而，虽然这些工艺能够快速生产复杂的部件，包括非常详细的细节，但目前的工艺似乎仅能够生产用途非常有限的物体。这些用途包括原型部件、新颖物体、演示部件或组件或具有其他轻型用途的部件。这种有限的用途主要是由于增材组装工艺在生产高粘合强度部件(即，打印部件的几个二维层之间具有高粘合强度)方面的能力。

一些工艺改进包括试图增加三维打印物体各层之间的粘合强度。这些尝试包括加工中(in-process)和加工后(post-process)步骤，这些步骤涉及加热打印物体的不同方法，使得各层软化或甚至熔化以促进各层之间的交叉固化或结晶。然而，在加工中或加工后加热整个三维部件可能会由于中垂和延迟的残留应力以及其他缺陷而导致部件变形。

虽然当前的三维打印机和工艺实现了其预期目的，但是需要一种改进的三维打印机和工艺来为越来越多的需要改进强度、尺寸能力和多功能目的的应用提供部件。

发明内容

通过参考以下描述和附图，将更详细地解释本发明的其他方面和优点。

提供了一种用于制造三维物体的三维打印设备。该三维打印设备包括控制器，该控制器包括信号发生器和三维打印机。三维打印机包括打印头、三维物体托架和电场施加器。电场施加器设置在打印头的一端。控制器与打印头、部件托架和电场施加器通信。三维打印机在三维物体托架上构建三维物体。信号发生器向电场施加器输出信号，并且电场施加器生成入射到三维物体托架上的三维物体的电场。

在本发明的一个示例中，输出到电场施加器的信号包括射频(RF)信号。

在本发明的另一示例中，射频信号包括小于大约433.92MHz的频率。

在本发明的又一示例中，射频信号包括小于大约915MHz的频率。

在本发明的又一示例中，电场施加器包括第一多个电极和第二多个电极。第一多个电极中的每个电极与第二多个电极中的每个电极交替。

在本发明的又一示例中，电场施加器的第一多个电极连接到信号发生器，并且第二多个电极接地。

在本发明的又一示例中，电场施加器是圆盘，并且第一多个电极与第二多个电极同心。

在本发明的又一示例中，电场施加器是细长板。第一多个电极连接到第一母线条。第二多个电极连接到第二母线条。第一母线条连接到信号发生器。第二母线条连接到地。

在本发明的又一示例中，三维物体托架电接地。

附图说明

本文描述的附图仅用于说明目的，并非旨在以任何方式限制本公开的范围。