三维打印系统和设备组件技术方案

提供了一种用于制造三维打印物件的三维打印系统和设备组件。设备组件包括三维打印构建系统、可选的脱液系统和可选的收获器系统。构建系统包括传送器、多个构建模块以及具有粉末布层系统和打印系统的至少一个构建站。设备组件可以被用于制造药物、医疗、以及非药物/非医疗目的。设备组件可以被用于制备单一或多个物件。 1

Three dimensional printing system and equipment components

A three-dimensional printing system and device assembly for manufacturing three-dimensional printing objects is provided. The device components include a 3D printing system, an optional dewatering system and an optional harvester system. The construction system includes a transmitter, a plurality of building modules, and at least one construction station with a powder cloth system and a printing system. Device components can be used for the manufacture of drugs, medical treatment, and non pharmaceutical / non-medical purposes. Device components can be used for the preparation of single or multiple objects. One

【技术实现步骤摘要】
三维打印系统和设备组件本申请是申请日为2013年08月30日、申请号为201380046053.0、专利技术名称为“三维打印系统和设备组件”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种制造系统和设备组件、及其通过向粉末施加一种或多种粉末和一种或多种液体而三维打印制备物件的用途。
技术介绍
快速成型描述了由目的物的计算机模型制造目的物的三维原型的各种技术。一种技术是三维打印，由此打印机被用于由多个二维层制造3-D原型。具体地，3-D目的物的数字表征被存储在计算机存储器中。计算机软件将目的物的表征划分成多个区别2-D层。替换性地，可以直接输入用于每个递增层的一串(依次系列)指令，例如，一系列图像。然后，3-D打印机为由软件划分的每个2-D图像层制造结合材料的薄层。所述层一个在另一个之上地被打印并且粘结到彼此，以一起形成理想原型。三维粉液打印技术已经被用于制备物件，诸如，药物剂型、机械原型和概念模型、用于铸造机械零件的模具、促进骨头生长植入物、电路板、用于组织工程学的脚手架、敏感性生物医疗复合材料、促进组织生长植入物、牙修复物、珠宝、流体过滤器以及其他这类物件。三维打印是固体自由形式的制造技术/快速成型技术，在这种技术中，薄粉层扩散在表面上，并且粉末的选定区域通过流体的受控沉积(“打印”)结合在一起。这个基本操作一层一层地重复，其中每个新层形成在先前打印层的顶部上且粘附到先前打印层，以最终制出在未结合粉末的床体内的三维目的物。当打印目的物充分凝聚时，所述打印目的物可以与未结合粉末分离。用于三维打印物件的系统和设备组件通过其他机构在市场上可购买或被使用：麻省理工学院三维打印实验室(Cambridge，MA)，公司ZCorporation的3DPandHD3DPTM系统(Burlington，MA)，公司ExOneCompany,L.L.C.(Irwin，PA)，公司Soligen(Northridge，CA)，公司SpecificSurfaceCorporation(Franklin，MA)，公司TDKCorporation(Chiba-ken，Japan)，公司ThericsL.L.C.(Akron，OH，现在是公司IntegraLifesciences的一部分)，公司PhoenixAnalysis&DesignTechnologies(Tempe，AZ)，公司Stratasys,Inc.的DimensionTM系统(EdenPrairie，MN)，公司ObjetGeometries(Billerica，MA或Rehovot，Israel)，公司Xpress3D(Minneapolis，MN)，以及3DSystems’InvisionTM系统(Valencia，CA)。一些系统已经在专利文献中被描述：美国公开No.20080281019，No.20080277823，No.20080275181，No.20080269940，No.20080269939，No.20080259434，No.20080241404，No.20080231645，No.20080229961，No.20080211132，No.20080192074，No.20080187711，No.20080180509，No.20080138515，No.20080124464，No.20080121172，No.20080121130，No.20080118655，No.20080110395，No.20080105144，No.20080068416，No.20080062214，No.20080042321，No.20070289705，No.20070259010，No.20070252871，No.20070195150，No.20070188549，No.20070187508，No.20070182799，No.20070182782，No.20070168815，No.20070146734，No.20060268057，No.20060268044，No.20060230970，No.20060141145，No.20060127153，No.20060111807，No.20060110443，No.20060099287，No.20060077241，No.20050054039，No.20060035034，No.20060030964，No.20050247216，No.20050204939，No.20050197431，No.20050179721，No.20050104241，No.20050069784，No.20050061241，No.20050059757，No.20040265413，No.20040262797，No.20040252174，No.20040243133，No.20040225398，No.20040187714，No.20040183796，No.20040145781，No.20040145628，No.20040145267，No.20040143359，No.20040141043，No.20040141030，No.20040141025，No.20040141024，No.20040118309，No.20040112523，No.20040056378，No.20040012112，No.20040005360，No.20040005182，No.20040004653，No.20040004303，No.20040003741，No.20040003738，No.20030207959，No.20030198677，No.20030143268，No.20020125592，No.20020114652，No.20020079601，No.20020064745，No.20020033548，No.20020015728，No.20010028471，和No.20010017085；美国专利No.5,490,962，No.5,204,055，No.5,121,329，No.5,127,037，No.5,252,264，No.5,340,656，No.5,387,380，5,490,882，No.5,518,680，No.5,717,599，No.5,851,465，No.5,869,170，No.5,874,279，No.5,879,489，No.5,902,441，No.5,934,343，No.5,940,674，No.6,007,318，No.6,146,567，No.6,165,406，No.6,193,923，No.6,200,508，No.6,213,168，No.6,336,480，No.6,363,606，No.6,375,874，No.6,416,850，No.6,508,971，No.6,530,958，No.6,547,994，No.6,596,224，No.6,772,026，No.6,838,035，No.6,850,334，No.6,905,645，No.6,945,638，No.6,989,115，No.7,22本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维打印设备组件，包括：沿迂回路径传导多个构建模块的模块化传送器系统；

【技术特征摘要】
2012.09.05 US 61/696,8391.一种三维打印设备组件，包括：沿迂回路径传导多个构建模块的模块化传送器系统；与模块化传送器系统接合的多个构建模块，其中多个构建模块暂时保持一个或多个三维打印物件，并且构建模块包括相应的递增式高度可调平台、布置在高度可调平台上方的相应的可移除构建面板、以及限定腔体的一个或多个侧壁，所述高度可调平台和可移除构建面板被布置在所述腔体内；以及至少一个构建站，其在可移除构建面板上形成一个或多个三维打印物件；其中，模块化传送器系统将多个构建模块运输经过至少一个构建站。2.根据权利要求1所述的组件，还包括下述中的一个或多个：a)包装一个或多个三维打印物件的至少一个包装系统；b)检查完成的或在处理中的三维打印物件的至少一个检验系统；c)至少一个传递系统，其远离三维打印构建系统传递三维打印物件和相应的可移除构建面板；d)将一个或多个可移除构建面板置放在相应多个构建模块的相应高度可调平台上的至少一个构建面板加载系统；e)至少一个控制系统，其包括一个或多个计算机化控制器、一个或多个计算机、以及用于一个或多个计算机的一个或多个用户界面；f)至少一个定位控制器；g)一个或多个构建模块接合装置；和h)至少一个三维打印物件收集器。3.根据权利要求1所述的组件，其中，所述组件不包括下述中的至少一个：a)根据极坐标算法打印物件的设备组件；b)包括这样的打印头的设备组件，其中在打印过程中打印头相对于该打印头下方的构建模块侧向或横向移动或不是静止的；和c)包括这样的粉末填充头的设备组件，其中在打印过程中该粉末填充头相对于该粉末填充头下方的构建模块侧向或横向移动或不是静止的。4.根据权利要求1所述的三维打印设备组件，其中：a)三维打印构建系统包括：模块化传送器系统；与传送器系统接合的多个构建模块；可移除构建面板加载区域，其中可移除构建面板被加载到相应多个构件模块上；至少一个构建站包括构建区域，所述构建区域包括粉末被分配到多个构建模块中的粉末分配区域，和打印流体被分配到在多个构建模块中的粉末上的打印区域；所述组件还包括：粉末回收区域，其中，粉末被从多个构建模块的一个或多个表面移除；一个或多个脱液系统；以及包括床体传递区域的床体传递系统，其中，三维打印床体被从三维打印构建系统到所述一个或多个脱液系统远离地以每次一个或多个的方式传递；其中，模块化传送器系统沿迂回路径传导多个构建模块经过构建面板加载区域、构建区域、打印区域、粉末回收区域以及床体传递区域。5.根据权利要求4所述的设备组件，还包括将松散粉末与三维打印粉末床体中的一个或多个三维打印物件分离的一个或多个收获系统。6.根据权利要求5所述的设备组件，其中，一个或多个收获系统包括松散粉末收集器和三维打印物件收集器。7.根据权利要求6所述的设备组件，还包括一个或多个除尘系统，其从已经由收获系统收获的一个或多个三维打印物件移除松散颗粒。8.根据权利要求4所述的设备组件，其中，所述组件不包括这样的设备组件，其中，根据极坐标系统将打印流体分配到粉末。9.根据权利要求4所述的设备组件，其中，所述组件不包括这样的设备组件，其中，在向相应递增粉层施加液体时打印头相对于相应多个构建模块侧向或横向移动或不是静止的。10.根据权利要求4所述的设备组件，其中，所述组件不包括这样的设备组件，其中，在沉积相应递增粉层时至少一个粉末填充头相对于相应多个构建模块侧向或横向移动或不是静止的。11.根据权利要求4所述的设备组件，其中：a)存在至少一个脱液系统；b)设备组件还包括包装一个或多个三维打印物件的至少一个包装系统；c)模块式传送器系统重复地将多个构建模块从至少一个粉末布层系统运输到至少一个打印系统，并且打印是利用基于笛卡尔坐标的打印而非径向或极坐标打印完成；d)设备组件还包括用于回收且可选地再循环未打印粉末的粉末回收系统；e)设备组件还包括液体检测器；和/或f)设备组件还包括至少一个检验系统。12.一种三维打印设备组件，包括：a)三维打印构建系统，其包括：沿一路径传导多个构建模块的传送器系统；与传送器系统接合的多个构建模块，其中，所述多个构建模块中的至少一个构建模块接收且暂时保持来自粉末布层系统的粉末；以及至少一个构建站，其包括：1)至少一个粉末布层系统，其在所述多个构建模块内形成递增粉层；和2)至少一个打印系统，其根据预先设定图案向递增粉层施加液体，其中，传送器系统包括可移除地保持所述多个构建模块的多个附接件，所述多个附接件包括具有凸轮随动件的一个或多个链接件或包括与所述多个构建模块中的相应一些接合且安装在一系统上的一个或多个轮、一个或多个面板或承载件，多个构建模块在所述系统上传导，传送器系统重复地将所述多个构建模块从所述至少一个粉末布层系统运输到所述至少一个打印系统，以在所述多个构建模块中形成包括一个或多个三维打印物件的三维打印床体；并且所述设备组件不包括根据极坐标算法将液体施加到递增粉层上的打印系统。13.根据权利要求12所述的三维打印设备组件，其中，至少一个构建模块包括递增式高度可调平台、布置在所述高度可调平台上方的可移除构建面板、以及限定腔体的一个或多个侧壁，所述高度可调平台和所述可移除构建面板被布置在所述腔体内；所述至少一个打印系统包括至少一个液体供料系统和至少一个打印头。14.根据权利要求13所述的组件，其中，所述传送器包括定位控制器和多个构建模块接合件；并且所述至少一个粉末布层系统包括至少一个粉末填充头、至少一个粉末撒料器以及至少一个粉末存储器；由此三维打印构建系统形成三维打印床体，所述三维打印床体包括一个或多个三维打印物件且可选地包括还没有被打印上的松散粉末；并且所述组件还包括至少一个收获系统，其将松散粉末与在三维打印床体中的一个或多个三维打印物件分离；以及可选地，至少一个脱液系统，其从已经施加了液体的一个或多个递增粉层和/或从三维打印床体脱除液体。15.根据权利要求13所述的组件，其中：a)存在至少一个脱液系统；b)设备组件还包括包装一个或多个三维打印物件的至少一个包装系统；c)传送器系统重复地将所述多个构建模块从所述至少一个粉末布层系统运输到所述至少一个打印系统，并且打印是利用基于笛卡尔坐标的打印而非径向或极坐标打印完成；d)设备组件还包括用于回收且可选地再循环未打印粉末的粉末回收系统；e)设备组件还包括液体检测器；和/或f)设备组件还包括至少一个检验系统。16.根据权利要求15所述的组件，其中：a)液体检测器检测在一个或多个打印递增层和/或在一个或多个打印物件中液体的存在；b)所述至少一个检验系统是打印粉末检验系统，其确定在一个或多个打印递增层和/或一个或多个打印物件中打印的完整性、和/或确定是否粉末在一个或多个递增层中正确地施加；c)所述至少一个检验系统是打印物件检验系统，其确定是否一个或多个打印物件具有正确规格、形状、重量、外观、密度、含量或色彩；d)所述至少一个检验系统是液体施加检验系统，其监控由打印头施加到粉末的液滴；和/或e)所述至少一个检验系统包括一个或多个摄像机。17.根据权利要求16所述的组件，其中：a)确定打印的完整性包括确定是否液体已经根据一个或多个预先设定图案正确地施加到一个或多个递增层、和/或确定是否液体已经根据预先设定量正确地施加到所述一个或多个递增层；和/或b)所述一个或多个摄像机在每种情况下从由可见波长摄像机、UV波长摄像机、近红外线波长摄像机、x光摄像机以及红外线波长摄像机组成的一组中独立选出。18.根据权利要求14所述的组件，还包括远离三维打印构建系统地以每次一个或多个的方式传递可移除构建面板和所述一个或多个三维打印床体的床体传递系统，其中，所述一个或多个三维打印床体与它们的相应构建模块一起或不在一起。19.根据权利要求18所述的组件，其中：a)床体传递系统将可移除构建面板和一个或多个三维打印床体传递到所述至少一个脱液系统或所述至少一个收获系统；和/或b)床体传递系统与传送器系统、所述至少一个脱液系统或两者成一体和/或同步。20.根据权利要求14所述的组件，其中，所述至少一个脱液系统存在并且接收一个或多个三维打印床体、并且将液体从上面已经施加了液体的所述一个或多个递增粉层和/或从一个或多个三维打印床体脱除。21.根据权利要求20所述的组件，其中：a)所述至少一个脱液系统包括至少一个干燥器；b)所述至少一个脱液系统每次处理所述多个构建面板中的两个或更多个及它们的包含物；c)所述至少一个脱液系统每次处理两个或更多个三维打印床体；和/或d)所述至少一个脱液系统每次处理两个或更多个三维打印物件。22.根据权利要求14所述的组件，还包括除尘系统，所述除尘系统从已经从三维打印粉末床体收获的三维打印物件移除松散颗粒。23.根据权利要求22所述的组件，其中，除尘系统包括：a)限定除尘区域的壳体；b)将加压空气引入除尘区域的一个或多个空气喷口；c)在除尘区域中以用于暂时保持被除尘的一个或多个三维打印物件的一个或多个表面或保持器；和d)一个或多个出口，空气和被除颗粒通过所述一个或多个出口离开所述壳体或除尘区域。24.根据权利要求14所述的组件，还包括将一个或多个可移除构建面板置放在相应多个构建模块的相应高度可调平台上的可移除构建面板加载系统。25.根据权利要求14所述的组件，还包括从设备组件的所述一个或多个系统收集粉末且使所述粉末返回粉末存储器的一个或多个粉末回收系统。26.根据权利要求25所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·于，T·J·布拉德伯里，T·J·贝贝，J·伊斯克拉，H·L·苏尔普勒南，T·G·韦斯特，
申请(专利权)人：阿普雷奇亚制药公司，
类型：发明
国别省市：美国,US