[发明专利]用于改进熨烫的3D打印液化器喷嘴挠曲件

说明书

一种用于提供液化器喷嘴挠曲件以至少能够熨烫3D打印的装置、系统和方法，从而提高打印质量。所述装置、系统和方法可以包括：用于提供3D打印的可控打印头；能够液化沉积材料以提供所述3D打印的液化器；以及安装在打印头和液化器之间的液化器喷嘴挠曲件，当打印喷嘴尖端处遇到阻力时，所述挠曲件允许打印头和液化器之间的距离改变。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年12月20日提交的名称为：“用于改进熨烫的3D打印液化器喷嘴挠曲件”的美国临时申请62/782,065的优先权权益，其全部内容通过引用并入本文，如同将其全部内容进行阐述。

背景技术

技术领域

本发明涉及增材制造，并且更具体地涉及提供用于改进熨烫和打印质量的3D打印液化器喷嘴挠曲件(flexure)的装置、系统和方法。

背景说明

3D打印是一种增材制造类型。与减材制造相反，在减材制造中，是从材料的起始质量去除材料，增材制造是递增地添加材料以形成物体。增材制造具有许多益处，随着该技术被应用于新领域和最终产品，增材制造工业也在不断发展。

熔丝制造(FFF)是一种利用长丝(filament)作为原材料的增材制造类型。长丝通常是热塑性的，这意味着长丝在环境温度下是固体，并且当加热到特定温度时变成液化或部分液化。FFF打印机利用这种特性在构建板或部分打印的物体上的特定位置顺序沉积液化或部分液化的长丝。在冷却时，新沉积的长丝固化并且成为印刷物体的一部分。

FFF打印机利用可以在X、Y和Z方向上移动的打印头沉积材料。打印头通常在X和Y方向上打印第一基层。然后，打印头在Z方向上向上移动并打印第二层。该过程继续进行，直到完成3D打印部件，如打印计划软件所示的。可以打印支架以支撑3D打印部件，例如在部件悬垂并且不受其下方的材料支撑的区域处。支架的使用防止了悬垂材料在3D打印期间从打印物体上脱落。

FFF打印机以珠的形式沉积液化或部分液化的长丝。为了实现最佳的打印质量，重要的是在整个3D打印期间具有一致的长丝珠沉积速率。具有变化长丝沉积速率可不期望地导致在打印品的一个部分中长丝较多和在另一个部分中长丝较少。

FFF打印对于低速、低生产量应用已经非常成功。为了将FFF用于大批量生产，需要提高打印速度。当提高打印速度时，必须解决几个挑战。需要解决的挑战之一是在高打印速度下的均匀长丝沉积。例如，当以高打印速度打印时，在填充运动期间存在材料不均匀沉积的趋势。

填充运动涉及打印头通常在先前沉积的材料周界内来回移动，以填充3D打印部件的中心部分。当执行填充运动时，打印头在一个方向上沉积材料，然后在相反方向上沉积材料之前经历180度的转动。当以高速执行填充运动时，非挠曲的打印头倾向于在180度转弯的位置处留下额外的材料。此外，非挠曲的打印头易于留下不期望的脊，所述不期望的脊在沉积熔融长丝时形成。在打印期间引入“熨烫”效果可以减轻上述两个问题。

因此，需要提供3D打印液化器喷嘴挠曲件以改善熨烫和打印质量的装置、系统和方法。

发明内容

本发明涉及并且包括至少一种提供3D打印液化器喷嘴挠曲件以改善熨烫和打印质量的装置、系统和方法。所述装置、系统和方法可以包括允许液化器相对于打印头移动的挠曲件。例如，挠曲件可以安装在打印头和液化器之间，使得当喷嘴尖端遇到阻力时允许打印头和液化器之间的距离改变。所述阻力可能由喷嘴尖端接触过量沉积材料或由喷嘴尖端与3D打印物体中的缺陷碰撞而引起。

因此，本发明的实施方式提供了一种提供3D打印液化器喷嘴挠曲件以改善熨烫和打印质量的装置、系统和方法。

附图说明

本发明的非限制性实施方式是关于附图来讨论的，附图形成了本发明的一部分，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：