[发明专利]用于塑料制品的后处理的台式装置和方法

说明书

本发明涉及一种先进的台式装置，其允许对利用熔融聚合物层通过增材制造方法制造的3D模型进行自动后处理，以改善最终制品的质量并改进处理参数。一种通过下述步骤对塑料制品的表面进行溶剂蒸气平滑化的方法：将要平滑化的塑料制品放置在封闭的腔室(110)中，该腔室具有位于腔室(110)的底部的用于溶剂的蒸发器(111)；将溶剂引入(504)蒸发器(111)；使腔室(110)内的溶剂蒸气在从腔室(110)的底部到顶部的方向上循环(505)；使溶剂蒸气在制品的外表面上冷凝(506)；以及从腔室(110)的上部收集溶剂蒸气。

技术领域

本发明涉及用于塑料制品的后处理的台式装置和方法。特别地，本发明涉及一种先进的台式装置，其允许对利用熔融聚合物层通过增材制造方法制造的3D模型进行自动后处理，以改善最终制品的质量并改进处理参数。

背景技术

通过日益流行的3D打印技术制造的制品通常具有肉眼可见的分层结构。这尤其涉及层塑料沉积(LPD)技术，其中热塑性材料(长丝)在挤出机中熔化并在加工平台上分层，从而产生三维制品。

为了提高这样的制品的视觉方面，它们的表面可以通过称为溶剂蒸气平滑化的方法变平滑，其中，用在制品表面上冷凝的溶剂蒸气处理制品，从而使其变得更平滑。

存在用于进行溶剂蒸气平滑化处理的各种已知装置，通常包括在其中放置要与溶剂蒸气接触的被处理的物体的腔室。

通过已知的装置和方法进行的塑料制品的溶剂蒸气平滑化过程通常是使用高浓度溶剂的持久过程。这导致几个问题。例如，难以避免来自工作腔室的有害的溶剂蒸气向周围环境的排放。此外，平滑化处理不均匀，并且在某些区域中，经受平滑化处理的制品趋于变形，而在其他区域中，表面没有平滑到令人满意的程度。

因此，需要提供用于对塑料制品的表面进行溶剂蒸气平滑化的改进的装置和方法。

发明内容

公开了一种用于对塑料制品的表面进行溶剂蒸气平滑化的方法，所述方法包括下述步骤：将要平滑化的塑料制品放置在封闭的腔室中，该腔室包括位于腔室的底部的用于溶剂的蒸发器；将溶剂引入蒸发器；使腔室内的溶剂蒸气在从腔室的底部到顶部的方向上循环；使溶剂蒸气在制品的外表面上冷凝；以及从腔室的上部收集溶剂蒸气。

腔室可以具有被加热的壁，并且在将溶剂引入蒸发器之前，所述方法还包括将腔室的至少一个壁加热至第一温度并将蒸发器加热至第二温度，其中，对于腔室内的当前压力，第一温度高于溶剂的预期露点温度并且第二温度高于溶剂的预期沸点温度。

腔室可以具有被加热的壁，并且在使溶剂蒸气在制品的外表面上冷凝之后，所述方法还包括加热腔室的至少一个壁，从腔室收集溶剂蒸气并且在腔室外使收集到的溶剂蒸气冷凝。

在将溶剂引入蒸发器之前，所述方法还可以包括在腔室内产生相对于环境压力的负压。

负压可以等于300至800毫巴。

公开了一种用于对塑料制品的表面进行溶剂蒸气平滑化的装置，该装置包括：封闭的腔室，其包括位于腔室的底部的用于溶剂的蒸发器；以及循环系统，其用于使腔室内的溶剂蒸气在从腔室的底部到顶部的方向上和腔室外的溶剂蒸气在从腔室的顶部到底部的方向上在闭合环路系统中循环。

腔室可以具有被加热的壁和用于溶剂的被加热的蒸发器；并且该装置还可以包括控制器，该控制器被进一步配置为在将溶剂引入蒸发器之前：确定处理参数，该处理参数包括溶剂的预期露点温度和溶剂的预期沸点温度；并且启动加热元件以将腔室的至少一个壁加热至第一温度并且将蒸发器加热至第二温度，其中对于腔室内的当前压力，第一温度高于溶剂的预期露点温度并且第二温度高于溶剂的预期沸点温度。

腔室还可以包括用于从腔室收集溶剂蒸气的制冷模块；并且控制器被进一步配置为在使溶剂蒸气在制品的外表面上冷凝之后：启动加热元件以加热腔室的至少一个壁；并且启动制冷模块以在腔室外使收集到的溶剂蒸气冷凝。