[发明专利]增材制造智能平台解决方案

说明书

本发明涉及一种经由3D打印机制造汽车的外部或内部装饰元件的制造方法，该3D打印机包括床(3)和用于沉积熔融长丝的致动头部(1)，该制造方法包括以下步骤：‑提供具有参考支座和/或凹槽(5、6、7、8、9、10)的可移除板(4)，并且经由涉及参考支座和/或凹槽的形状联接件将板定位在床上；‑在板(4)上沉积长丝以获得打印物体(D)；‑用物体(D)将板(4)与床分离；‑经由涉及参考支座的形状联接件定位和/或在自动化机器(12)的工作台(13)上使板(4)凹陷，从而对打印物体(D)执行后打印操作，其中3D打印机和/或自动化机器(12)的控制单元基于形状联接件来推断板(4)的位置。

技术领域

本发明涉及三维打印机，并且具体地涉及用于制备具有熔融沉积成型方法的三维模制物体的三维打印机(3D打印机)的材料挤出部件的结构。

背景技术

三维打印，也称为添加剂制造，是由几乎任何形状的数字模型制备三维固体物体的工艺。许多三维打印技术使用添加剂工艺，其中添加剂制造装置在先前沉积的层的顶部上形成部件的连续层。这些技术中的一些使用挤出打印，其中挤出机以预定图案排出熔融的构建材料，诸如受热和软化的塑料，例如ABS、尼龙、PLA、TPU。打印机通常操作挤出机以形成连续的构建材料层，所述构建材料层形成具有多种形状和结构的三维打印物体。

三维物体打印机的操作面对的一个挑战包括挤出机与接收熔融材料以形成三维打印物体的下面表面的正确对齐。在许多打印机中，挤出机将熔融构件材料的第一层排出到平坦的接纳构件上，并且在部分完成的三维物体的外层之上形成构件材料的每个连续层。在操作期间，如果挤出机偏离与下面的接纳构件的平行取向，则挤出机的面可使熔融材料的形状扭曲，这可能降低三维打印物体的质量。因此，使得能够测量和校正多喷嘴挤出机中的角度偏离的三维物体打印机的改进将是有益的。

发明内容

由已知技术带来的问题已用根据本发明的方法解决。

本发明涉及一种通过长丝沉积进行3D打印的汽车外部或内部可见元件的制造方法，所述制造方法基本上包括提供可移除板的步骤；经由支座和凹槽(诸如参考销和狭槽)将形状联接到3D打印机床；将板与印刷工艺结束时的床分离；经由与参考支座和突出物的形状联接定位来将带有未修整的3D打印物体的板附接到工作台；提供印刷后自动移除印刷物体材料的工艺，其中打印机的沉积头部和所述打印后自动工艺中涉及的致动工作元件是由电子控制单元控制的，所述电子控制单元分别考虑所述参考支座和所述床上的凹槽以及工作台的位置。

当3D物体是复杂的或者需要附加的制造步骤(诸如包括插入件和/或机器人铣削和/或涂底漆和/或涂漆)时，上述尤其可用，重要的是在整个制造工艺中保持定位的对齐和精度。这对于要附接到汽车的基础结构或框架部分的塑性材料中的面板或外壳而言尤其如此。

例如，汽车的侧门可具有例如金属横梁和其它类似的成型元件的结构框架，3D打印的盖壳附接到该结构框架以具有侧门的最终外观。此类外壳最初经由3D打印制造，但在打印工艺后，需要向外壳施加附加的步骤，以便向外壳提供最终形状和/或精度和/或纹理。

上述方法已被证明是如此地进行，使得可相应地制造汽车的任何外壳。因此，具有包括结构枢转子框架(例如，用于门、盆盖、外部和内部装饰等)的正确设计的基础结构的汽车可被附接到基础结构或结构枢转子框架的成型外壳或包片完全覆盖。此类外壳最初经由以塑性材料3D打印来制造，并且因此是可定制的。然后，随后的制造步骤提供外壳的最终形状和纹理，以用于安装在基础结构或子框架上。固定地附接到基础结构的外壳的一个示例为部分限定前灯座和汽车车顶的前挡泥板。制造工艺也适用于汽车内部元件，诸如仪表板。

根据一个优选的实施方案，后打印工艺包括局部熔融或机加工，以将插入件嵌入打印物体中。

插入件可为例如用于通过螺纹连接或按扣或快速联接来附接打印物体的螺纹插入件。

根据一个优选的实施方案，后打印工艺包括切屑移除工艺，以使打印物体的表面平滑。