[发明专利]用于3D打印机的打印头

说明书

本发明涉及一种用于3D打印机(1)的打印头(10)，所述打印头包括：进料区(11)，所述进料区具有用于粘度变化的初始材料(21)的供应部(12)；塑化区(14)，所述塑化区具有加热装置(15)和用于所述初始材料(21)的液相(22)的排出开口(16)；以及输送装置(30)，所述输送装置用于将所述初始材料(21)从所述进料区(11)输送到所述塑化区(14)中，其中，所述输送装置(30)包括能导入所述进料区(11)中的活塞(31)。本发明的特征在于，所述活塞(31)具有面向所述塑化区(14)的第一活塞区段(5)，该第一活塞区段具有导向面(9)，所述活塞(31)通过所述导向面在所述打印头(10)的孔(7)中被导向。

技术领域

本发明涉及一种用于3D打印机的打印头。

背景技术

用于粘度可变材料的3D打印机获得该材料的固相作为初始材料、由此产生液相并且将该液相选择性地带到在属于待产生的对象的位置处。这样的3D打印机包括打印头，在该打印头中，初始材料被准备好用于打印。此外，设置有用于在打印头和应产生对象的工作面之间产生相对运动的器件。在此，可以仅使打印头运动、仅使工作面运动，或者可以既使打印头运动而且使工作面运动。

打印头具有第一运行状态和第二运行状态，在所述第一运行状态下，液态材料从打印头排出，在所述第二运行状态下，没有液态材料从打印头排出。例如当应移动到工作面上的另一位置并且在到那里的路径上不应沉积材料时，则占据第二运行状态。例如可以在打印头的两个运行状态之间切换，其方式是：接通或关闭固态初始材料的推进装置。

“熔融沉积成型”(FDM)是最广泛使用的，其中，由初始材料构成的丝在电加热的挤出机喷嘴中被熔化并且逐层地被施加到平台上。呈这种丝形式的初始材料是非常昂贵的。在US 2016/082 627A1中提出，将初始材料以颗粒材料形式供应并且借助输送螺杆输送至加热区，该初始材料以塑化的形式从所述加热区中排出。一方面颗粒材料明显更便宜，另一方面可以以这种方式简单地制造由不同热塑性材料组成的混合物。

此外，由在本申请的时间点尚未公开的申请DE102016222306已知，通过活塞和被加热的部段使颗粒材料塑化。当活塞压到颗粒材料上时，该颗粒材料被压缩并且被输送至塑化区。在此，出现对活塞和打印头的缸壁强烈地负载的力。

发明内容

本发明所基于的任务是，提供一种打印头，该打印头能承受出现的力并且能够实现稳定的打印过程。

在本发明的范畴内已经开发出一种用于3D打印机的打印头。该打印头包括进料区、塑化区以及输送装置，所述进料区具有用于粘度可变的初始材料的供应部，所述塑化区具有加热装置和用于初始材料液相的排出开口，所述输送装置用于将颗粒材料从进料区输送到塑化区中，其中，输送装置包括可导入到进料区中的活塞。

在此，尤其可以设置用于当前作为颗粒材料的初始材料的供应部。所述初始材料尤其可以是热塑性材料。

与借助输送螺杆运送颗粒材料的打印头相比，根据本发明的打印头可以更紧凑地构造。这又导致打印头能够更容易且更简单地运动。当打印头应非常快速地、尤其以100mm/s或更大的速度运动时，这尤其是有利的。

此外，已经令人惊讶地发现，借助活塞输送初始材料比借助输送螺杆输送获得更好的材料质量。