[发明专利]积层制造中的原料液化器替换技术有效

专利信息
申请号: 201880079074.5 申请日: 2018-12-20
公开(公告)号: CN111448049B 公开(公告)日: 2021-05-28
发明(设计)人: T·J·布鲁格曼;A·布鲁格曼;K·H·J·沃斯;M·斯皮尔曼;K·格伦;J·H·蒂默阿伦兹;M·J·沃贝斯;K·H·库伊特 申请(专利权)人: 联结高性能3D技术有限公司
主分类号: B29C64/20 分类号: B29C64/20
代理公司: 北京英创嘉友知识产权代理事务所(普通合伙) 11447 代理人: 桑传标
地址: 荷兰恩*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 制造 中的 原料 液化器 替换 技术
【说明书】:

一种列印头总成包括:连接装置,用于连接AM系统的定位系统;原料液化单元,其包括用于将液化AM原料沉积在建造板及欲产生物体中的至少一者上的喷嘴。所述原料液化单元具有供给孔及由所述供给孔至所述喷嘴的供给通道。所述列印头总成还包括附接在所述列印头总成上的热交换装置,其中所述热交换装置组配且配置成与所述原料液化单元建立可分离夹持连接以便将所述原料液化单元收纳在所述列印头总成中。所述热交换装置可致动,以使所述热交换装置进入开启状态及使所述热交换装置进入关闭状态。一种用于积层制造的系统包括:建造板;定位系统,其与所述列印头总成及所述建造板中的至少一者连结;原料液化单元储存部;及控制器,用于控制所述定位系统以便替换所述原料液化单元。

技术领域

发明为有关于用于积层制造的系统。更详而言之,本发明为有关于在用于积层制造系统中的原料液化单元的替换技术。

背景技术

在三维模制时,借由以控制方式成层模制材料形成多数物体以便可产生所需三维形状物体。这种形成物体的方式亦可称为积层制造。三维模制经常使用三维模制列印机。该列印机具有可三维地移动的列印头,且当该列印头移动通过该模制材料的先前沉积轨迹时,该列印头分配该模制材料。

该欲列印物体可放在建造板上。该列印头可在三维空间中相对被模制或列印的物体移动。在某些情形中,该物体可一或多维地相对该列印头移动。使模制该物体的建造板及列印头相对地移动有多种选项。

该列印头的动作由控制系统来控制,该控制系统控制附接在该列印头上的可三维地控制的定位系统。借由软体可产生轨迹的图案,该图案为用于移动该列印头及用于沉积该等轨迹。

该物体在建造板上且在相对该可移动列印头的参考位置产生。该模制材料可与先前形成的轨迹熔合。该三维模制材料可用例如长纤维、颗粒、杆、液体、树脂或悬浮液的形态供给至该列印头中。

亦被称为原料的模制材料由该列印头分配通过原料液化单元且用形成轨迹层的多数轨迹的形态沉积在该建造板上,或当已沉积前一层该欲产生物体时,沉积在可固化的先前沉积轨迹上。该模制材料可热或化学地或以其他方式与该等先前沉积轨迹熔合。该模制材料可由该列印头分配且沉积在该等先前沉积轨迹上并硬化而在该沉积后固化。

该建造板及物体相对该列印头沿着轨迹的移动及由该列印头同时沉积模制材料容许该熔合沉积模制物体与各沉积轨迹一起成长且逐渐获得其所需形状。

该列印头的供料通道内的模制材料会在列印时劣化。这可能是由于例如该模制材料内的不纯物,或灰尘或其他颗粒由该三维列印机所在的环境或其他来源进入的缘故。对在沉积前被列印头的原料液化单元熔化以便让它可列印的可熔材料而言,有若该材料保持在靠近熔点的高温太久则会分解或崩解的风险。

这会形成崩解的模制材料的固体颗粒。在沉积例如可硬化树脂时,该模制材料内的污染物及/或该进料通道内的死点最后亦会形成固体颗粒。这种情形特别会发生在经常在该列印头内保持在最高温度的原料液化单元中。靠近该进料通道壁处,特别是靠近该原料液化单元处,该模制材料流速最低。因此,在这区域中经常发生不必要的固化及崩解。

当沉积该模制材料时,在该原料液化单元的进料通道或喷嘴中的碎屑或固体颗粒会堵塞且可在该原料液化单元内产生材料的回流,造成该原料液化单元的阻塞。

或者,该原料液化单元的喷嘴孔会磨损及扩大,产生较大宽度的列印轨迹及较不准确的部件尺寸。此外,由该喷嘴挤出的材料的压力较高,可能造成被沉积在前一层上的层的过挤压。这会在该物体与该列印头之间产生过大力量且由于该模制材料的溢流而产生该产生物体的一粗糙表面。该模制材料的溢流会进一步在该列印头的喷嘴尖端外侧产生碎屑或残留物,且该碎屑或残留物会脱离该喷嘴尖端并与被列印的物体熔合而造成该物体的可能损失。

此外,当列印物体时,会使用不同颜色或不同材料。另外,不同原料沉积模制方法会依据随后的要求使用包括例如不同喷嘴尺寸或不同原料供给管应用不同材料。

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