[发明专利]3D打印装置

说明书

本发明提供一种3D打印装置,包括：打印底座；可运动的打印头，所述打印头被设计为，在所述打印底座上由成型材料增材式制造构件；柔性的打印室盖，所述打印室盖从所述打印头出发跨越所述打印底座，从而形成在所述打印头与所述打印底座之间的封闭的打印室，其中所述打印头的打印喷嘴伸入所述打印室中，用于施加所述成型材料；以及支撑结构，所述支撑结构包括柔性的支撑杆，所述支撑杆从所述打印头延伸到所述打印底座，并且所述支撑杆将所述打印室盖固定在所述打印底座上方。

技术领域

本发明涉及一种3D打印装置。

背景技术

生成式或增材式制造方法，一般也被称作“3D打印方法”，从物体的数字化的几何模型出发，将一种或多种初始材料按顺序层状叠置并且固化。因此，例如在熔融沉积成型(英语：“Fused Deposition Modeling”，FDM，或“Fused Filament Fabrication”)中，由成型材料(例如塑料或金属)以层状方式构造构件，其方式为：带形地或线形地提供成型材料，将其通过加热液化并且借助于从喷嘴挤出而施加到打印底座上，由此在冷却之后得到固态的、连续的构件。3D打印提供了不同寻常的设计自由度并且尤其允许以可管理的(überschaubarem)成本来制造物体，这些物体可能是以常规的方法无法制造或只有在显著的成本下才能制造。出于此原因，3D打印方法现在广泛用于工业设计、汽车工业、航空和航天工业中或一般而言工业产品开发中，在所述工业产品开发中，使用资源高效的工艺环节来按照需要小规模生产或大规模生产个性化的构件。

如今的基于挤出的3D打印装置(“3D打印机”)大部分具有带有开放式打印环境或封闭的打印室的笛卡尔式或三角运动式的(deltakinematische)驱动系统。在具有封闭的打印室/构造室的3D打印机的情况下，可以使用具有相对高的熔融温度(300℃)的材料以及半晶态材料，所述半晶态材料在打印过程期间要求特殊的温度条件。在这种情况下，打印环境还可以例如在空气湿度、压力、组成等方面对特定的需求进行定制。

在科学研发和技术开发中，最近追求机器人辅助的3D打印方案，其中使用工业机器人。在这种情况下，通常用开放式的打印环境来工作，这使得在温度、压力等方面的调节变得异常困难。原理上仍然可能将由机器人和3D打印机形成的整个机器结构包围起来。然而，这可能意味着显著的成本，以在200℃或300℃或更高的提高的温度下保护机器人和3D打印机的敏感的电子器件，以便确保运动器件的功能性。

文献US 2015/0217514 A1描述了一种具有消毒生产环境的3D打印装置。在此设有具有手风琴式折叠的消毒的侧壁的封闭腔室，这些侧壁大到足够接纳所制造的物体。用于材料沉积的两个打印喷嘴穿过一对位于腔室顶侧上的阀，以便防止空气和颗粒进入腔室中。在此，打印喷嘴设计为相对于物体水平地以及在竖直方向上运动，其中在形成物体时，腔室向竖直的方向上扩展。在此，腔室限制(abgespannt)在侧壁带上，以防止腔室触碰到待制造的物体。

在此背景下，本发明的基本目的在于：找到具有封闭的打印室的3D打印装置的更灵活的解决方案，尤其用于机器人辅助的应用。

发明内容

根据本发明，该目的通过一种具有权利要求1的特征的3D打印装置来实现。

据此地提出一种3D打印装置。所述3D打印装置包括：打印底座；可运动的打印头，所述打印头被设计为，在所述打印底座上由成型材料增材式制造构件；柔性的打印室盖，所述打印室盖从所述打印头出发跨越所述打印底座，从而形成在所述打印头与所述打印底座之间封闭的打印室，其中所述打印头的打印喷嘴伸入所述打印室中，用于施加所述成型材料；以及支撑结构，所述支撑结构包括柔性的支撑杆，所述支撑杆从所述打印头延伸到所述打印底座，并且所述支撑杆将所述打印室盖固定在所述打印底座上方。