[发明专利]横截面可变的三维打印方法

说明书

工件(10)的三维打印方法，包括借助于喷嘴(28)产生工件(10)的层(18)的一系列步骤，该喷嘴沿着喷嘴(28)的路径(32)具有输出横截面，其中，在用于产生层(18)的至少一个步骤期间，使用至少一个喷嘴(28)，该喷嘴的输出部分(42)具有在第一最大横截面与第二最小横截面之间可变的输出横截面，并且其中，喷嘴的输出部分(42)的至少一部分的横截面沿着路径(32)的至少一部分(32a，32b)变化。

技术领域

本发明涉及部件的三维打印方法。

本发明更具体地涉及一种称为“熔融沉积”的三维打印方法，该三维打印方法以热塑性长丝为原料，该热塑性长丝预先由加热元件加热和液化以使其液化，并且通过喷嘴进行沉积以形成待生产部件的层。

背景技术

熔融沉积3D打印方法包括使热塑性长丝穿过打印头，该打印头包括加热元件和校准喷嘴。热塑性长丝的线轴供应了对该长丝进行液化的加热元件。线轴推动长丝穿过加热元件到达校准喷嘴，该长丝通过该校准喷嘴呈现为或多或少的液体长丝，根据喷嘴的横截面进行校准。头部沿着确定路径的同时移动使得能够创建一个在建部件的层。通过连续堆叠呈实心或蜂窝状的层，创建所需的部件。

校准喷嘴通常是可拆卸的，以使得能够选择打印质量。喷嘴的出口横截面越小，打印就越精细，并且可以更准确地打印部件的细节，但是打印速度越慢。相反，喷嘴的出口横截面越大，打印越粗糙，但是可以以更高的打印速度更快地对大面积进行填充。

目前，无法在打印期间更换喷嘴。必须在打印开始之前进行喷嘴的选择，使得部件的打印是在打印之前在打印的精细度(通过具有小横截面的喷嘴实现)与打印速度(通过具有较大横截面的喷嘴实现)之间进行折衷的结果。

这种设计无法实现最佳打印。

实际上，如果选择具有小横截面的喷嘴，则该喷嘴使得能够对靠近部件的自由边缘布置的细节进行打印，但是非常缓慢地对部件的不靠近部件的自由边缘布置的部分进行填充。这导致了部件的生产时间长。

相反，如果选择具有大横截面的喷嘴，则该喷嘴使得能够对部件的不靠近部件的自由边缘布置的部分进行快速填充，但是无法以令人满意的质量对靠近待打印部件的自由边缘布置的细节进行打印。除了快速生产部件所需的时间之外，还需要进行精加工步骤以获得所需细节所需的时间。

发明内容

本发明通过提出一种实施喷嘴的三维打印方法来弥补这一缺点，该喷嘴的横截面在打印期间是可变的。

为此目的，本发明提出了用于三维打印部件的方法，所述方法包括一系列步骤，在所述一系列步骤中的每个步骤期间，产生待获得部件的实心或蜂窝状的层，这些步骤中的每个步骤包括使热塑性长丝穿过加热元件以使所述热塑性长丝液化，然后使经液化的热塑性长丝穿过具有出口横截面的至少一个喷嘴，然后对从所述至少一个喷嘴流出的经液化的热塑性长丝进行沉积，并且同时，使所述至少一个喷嘴沿着确定路径移动，整个确定路径对应于待获得部件的层，其特征在于，在通过填充来产生层的至少一个步骤期间，使用所述至少一个喷嘴，所述至少一个喷嘴的出口段具有出口横截面，所述出口横截面能够在最大的第一横截面与最小的第二横截面之间变化，并且其中，使所述至少一个喷嘴的所述出口段的至少一部分的横截面沿着确定路径的至少一部分变化，以构建界定所述层的外壁。

根据所述方法的其他特征：

-所述方法包括在通过填充来产生层的所述至少一个步骤之前产生层的初始步骤，在所述初始步骤期间，使用具有其最小的第二横截面的所述至少一个喷嘴对所述层的轮廓进行沉积，

-在通过填充来产生层的步骤期间，沿着路径的与部件的不具有细节的实心部分相关联的至少一个第一部分使用喷嘴的第一横截面，

-在通过填充来产生层的步骤期间，沿着路径的与部件的包括细节的一部分相关联的至少一个第二部分使用喷嘴的第二横截面，所述第二部分位于部件的自由边缘附近，