[发明专利]高速挤出3-D打印系统

权利要求书

1.一种利用3D打印机打印的方法，包括：

通过施加第一挤出力将原料供给到筒中；

以第一温度加热所述筒中的原料以使所述原料熔融；以及

将熔融的所述原料沉积到支撑台上，其中所述第一挤出力和所述第一温度选取为提供高达120立方毫米/秒的体积流速。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在所述筒的液化器部分中熔融所述原料，其中所述筒的温度在20℃至600℃范围内。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述原料为细丝，并且所述方法还包括使所述细丝与可旋转供料架接合以将所述细丝供给到所述筒中。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述可旋转供料架安装在联接到驱动电机的驱动轴上。

5.根据权利要求4所述的方法，还包括测量由所述驱动电机施加到所述驱动轴的扭矩。

6.根据权利要求5所述的方法，其中通过测量供应到所述驱动电机的电流来测量所述扭矩。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一挤出力和所述第一温度根据主粘度曲线选择，其中所述主粘度曲线根据多个粘度测量值计算得出，所述多个粘度测量值由在不同供料速率和不同筒温度下获得的多个传感器测量值得到。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述传感器测量值包括挤出力测量值、编码器测量值和温度传感器测量值。

9.根据权利要求1所述的方法，还包括以0.5℃/秒到60℃/秒范围内的速率降低所述筒的温度。

10.根据权利要求1所述的方法，还包括通过减小所述第一挤出力来暂停或停止沉积所述熔融原料。

11.一种三维打印机，包括：

控制系统；

筒，包括电耦合到所述控制系统的加热元件，其中所述控制系统配置成选择筒温度；

供料系统，配置成将原料供应至所述筒，其中所述控制系统配置成选择由所述供料系统施加至所述原料的挤出力；并且

其中所述控制系统配置成在提供体积流速高达120立方毫米/秒的范围内选择筒温度和挤出力。

12.根据权利要求11所述的三维打印机，其中所述供料系统包括：包括驱动轴的驱动电机；供料架，联接到所述驱动轴并且配置成接合所述原料；扭矩传感器，电耦合到所述控制系统并且配置成测量由所述驱动电机施加的挤出力；以及编码器，电耦合到所述控制系统并且配置成测量所述驱动轴的速度。

13.根据权利要求12所述的三维打印机，其中温度传感器固定到所述筒并且耦合到所述控制系统。

14.根据权利要求13所述的三维打印机，其中所述控制系统配置成基于以不同供料速率挤出所述原料而得到的多个粘度测量值，计算主曲线，其中不同供料速率由所述编码器测量，温度由所述温度传感器测量，每个供料速率和每个温度的挤出力由扭矩传感器测量。

15.根据权利要求14所述的三维打印机，其中所述扭矩传感器为配置成测量施加到所述驱动电机的电流的电流传感器。

16.根据权利要求11所述的三维打印机，还包括冷却系统，其中所述冷却系统配置成以0.1℃至60℃范围内的速率降低所述筒温度。