[发明专利]具有对打印路径的依路径控制的3D打印过程

说明书

一种用于在增材熔融沉积模制过程中由细丝状建造材料生产物体的方法，包括如下步骤：供应所述建造材料；以用于所述建造材料的供给速率将所述建造材料运输到打印头内，其中所述建造材料在被驱动的驱动轮和第二轮之间被运输；借助所述打印头内的加热设备熔化所述建造材料；以排出速率通过所述打印头的孔将熔化的所述建造材料排出到对应于要被生产的所述物体的所选横截面的排出位置，同时所述打印头沿着预定路径以预定移动速度相对于所述排出位置移动，其中所述路径在每个位置处具有可为正值、零或负值的曲率；其中控制单元根据打印路径的曲率至少控制所述驱动轮的驱动、所述打印头内的所述加热设备和所述打印头的移动。同样还公开了用在用于利用细丝状建造材料执行增材熔融沉积模制过程的装置中的控制单元。

本发明涉及一种用于在增材熔融沉积模制过程中由细丝状构造材料生产物品的过程，包括如下步骤：供应所述构造材料；以用于所述构造材料的供给速率将所述构造材料递送到打印头内；其中，在被驱动的驱动轮和第二轮之间传送所述构造材料；借助所述打印头中的加热设备熔化所述构造材料；根据要被生产的物品的所选横截面将熔化的所述构造材料以排出速率通过所述打印头的孔排出到排出位置，同时打印头沿着预定路径以预定移动速度相对于所述排出位置移动，其中所述路径在每个位置处都具有可为正值、零或负值的曲率；其中控制单元至少控制驱动轮的驱动、打印头中的加热设备和打印头的移动。本发明类似地涉及一种用在用于利用细丝状构造材料执行增材熔融沉积模制过程的系统中的控制单元。

增材制造过程或3D打印过程是用来以一层一层的方式构造物品的过程。因此，它们明显不同于其它用于生产物品的过程，比如铣削或钻削。在后者的过程中，物品被处理以使得该物品通过材料移除来得到其最终几何形状。

增材制造过程利用不同的材料和过程技术来实现物品的分层构造。例如，在熔融沉积模制（FDM）过程中，将热塑性细丝液化并且利用喷嘴的辅助将其一层一层地沉积到可移动的构造平台上。固化产生固体物品。基于该物品的CAD绘图来控制所述喷嘴和构造平台。针对这种技术的早期专利文件是US5121329。如果这个物品的几何形状是复杂的，例如带有几何底切，那么就不得不还得打印支撑材料以及在所述物品完成之后再将该支撑材料移除。

对打印过程的动态控制形成了US2015/097308的主题，例如。这个专利申请公开了一种用于三维部件的分层打印的增材制造系统，包括：构造成供应可消耗材料的驱动系统；构成接收所述可消耗材料的液化器管；构造成熔化所述可消耗材料的加热设备；构造成挤出熔化的所述可消耗材料的喷嘴；至少一个传感器，其构造成测量所述液化器管内的压力，以及控制器，其构造成基于测量的压力利用驱动机构来调节所述可消耗材料的供给速率。在封闭控制环中控制挤出物的材料流速率。

另一种控制打印过程的方法形成了US2015/0266244A1的主题。这个专利申请涉及一种用于使用用于一个或多个构造材料的挤出机生产物品的系统。这个挤出机具有至少一个喷嘴，所述喷嘴带有喷嘴尖，该喷嘴尖具有出口开口和大于或等于所述出口开口的宽度的长度。该系统还具有控制器，该控制器联接到所述挤出机并且被构造成使用基于要被生产的物品的表面的斜坡计算得到的用于喷嘴的路径的修正因数。用于正斜坡的修正因数不同于用于负斜坡的修正因数。挤出机还被构造成使得喷嘴沿着该路径移动以将材料沉积在所述表面的斜坡上。修正因数去除了因相对于路径的斜坡引起的所沉积材料的厚度中的区别。

根据本发明目的由具有权利要求1的特征的过程和由具有权利要求12的特征的控制单元实现。在从属权利要求中指出了根据本发明的过程的优选实施例。它们可被按期望的方式组合，除非上下文中确定无疑地给出相反的指示。

一种用于在增材熔融沉积模制过程中由细丝状构造材料生产物品的过程，包括如下步骤：

-供应所述构造材料；

-以用于所述构造材料的供给速率将所述构造材料递送到打印头内；

-借助所述打印头内的加热设备熔化所述构造材料；