用于三维打印机的模制头制造技术

一种用于三维打印机(100)的模制头(1)，包括：具有工作表面(2a)的第一本体(2)；具有工作表面(3a)的第二本体(3)，使得在所述机器内部形成的物体粘附于所述本体(2,3)的工作表面(2a,3a)中的至少一个上；用于使所述本体(2,3)相对彼此移动的移动装置(5)，使得所述第二本体(3)处于从所述第一本体(2)突出的位置或凹进所述第一本体(2)的位置，因此所述本体(2,3)的相应的工作表面(2a,3a)彼此交叉并且所形成的物体接收推力使得它从其所粘附的工作表面(2a,3a)分离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于三维打印机的模制头本专利技术涉及用于三维打印机的模制头。更详细地，本专利技术属于三维打印(所谓的3D打印)的
，众所周知，三维打印是一种通过固化和叠加从液态树脂(在外部刺激的作用下易于固化)获得的多个层来实现三维物体生产的技术。在从塑料至金器领域的各种类型的产业中，三维打印技术可以具体并有效地用于实现原型(prototype)。根据现有技术，三维打印机包括用于容纳液态树脂的缸和配备有工作表面的模制头，该工作表面通常是平的，适于支撑待生产的三维物体的固化层。此外，存在包括光源的树脂刺激装置，通常是激光发射器，其可以选择性地照射邻近缸底部的液态树脂层以使其固化。更详细地，通过选择性地刺激树脂以使其在构成待生产的物体的对应部分的点处固化，得到该物体的每一层。根据第一已知技术，光源位于缸的下方，缸的底部对光源发出的光辐射适当地透明。在这种情况下，立体平板印刷工艺首先要求模制头被放置在距缸底部一定距离处，该距离与待固化的层的厚度相等。接着，光源选择性地照射邻近缸底部的液态树脂层以使其固化。更详细地，模制头被配置为使固化层粘附在其上，同时相反地，缸底部具有减小这种粘附力的涂层。为了形成每个后续层，将模制头从缸底部移开，以使固化层浮现并因此可以恢复液态树脂的必要厚度以用于后续层的处理。在此之后，模制头将物体返回到这样的位置，使得最后的固化层距缸的底部一定距离，该距离与待固化的新层的厚度相等，从而使新层固化并粘附到前一层。根据该第一已知技术，在其上形成物体的工作表面朝下，并且因此将模制头逐渐升起并从缸移开。根据第二已知技术，光源位于缸上方。因此，不是在邻近缸的底部刺激树脂层，而是照射液态树脂的表层。根据该第二已知技术，在其上形成物体的工作表面朝上，并且因此将模制头逐渐下降至缸内。在上述工艺结束时，无论所使用的机器类型如何，都需要将成品从模制头的工作表面分离。通常，通过使用在工作表面上滑动的切割工具，手动进行物体的分离。不利的是，该操作繁琐且耗时，因为必须非常小心地进行操作，以防止刚生产的物体断裂或损坏。为了克服这一缺点，文献EP2523801示出了一种三维打印机，更确切地说，一种立体光刻机，其包括配备有工作表面的模制头，该工作表面中形成有多个凹槽。在工艺结束时，在每一个上述凹槽内，可以插入和滑动属于清洁工具的细长元件。该细长元件在三维物体上施加推力以使其从工作表面分离。因此，上述凹槽可以帮助成品从工作表面分离。特别地，上述凹槽比构成三维物体的层的厚度更深，以防止由于工艺要求或定位缺陷而使凹槽本身被物体的第一层的固化所阻塞。在文献EP2523801中示出的模制头的主要缺点是，其仍然需要专业操作者的手动干预，具有损坏刚刚形成的物体的风险。此外，不利的是，操作者必须配备特定的工具，该工具具有合适的尺寸和形状以使其可插入到工作表面中形成的凹槽中。根据EP2523801的模制头的另一缺点是，其构造复杂，这是因为需要在要形成的凹槽的数量方面找到折衷方案。事实上，一方面，大量的凹槽便于物体的分离，但是另一方面，恶化了物体在工作表面上的抓牢。因此，不利的是，需要根据待生产的物体的类型来调整凹槽的数量。不利的是，工具的实现也意味着一些复杂性。首先，必须对工具进行测量，即根据数量、深度和凹槽之间的相互距离。此外，工具必须由足够柔性的材料制成，以允许在物体上施加平缓的外力，但同时必须足够硬以保证物体从模制头分离。在本文中，本专利技术的技术任务是提出一种用于三维打印机的模制头，其消除了上述现有技术的缺点。特别是，本专利技术的目的是提供一种模制头，其能够在不使用工具的情况下允许物体快速分离。本专利技术的另一目的是实现一种模制头，其允许物体安全分离，即不会损坏或破坏刚刚形成的物体。本专利技术的另一目的是提供一种模制头，其允许非专业操作者也能分离物体，优选也是自动进行分离。本专利技术的另一目的是提供一种模制头，其能够保证物体正确定位和正确形成。特别是，本专利技术的一个目的是提供一种模制头，其允许在过程中最佳地抓牢物体并且在过程结束时容易地分离物体。所定义的技术任务和指定的目的基本上由用于三维打印机的模制头实现，该模制头包括在一个或多个所附的权利要求中所阐述的技术特征。根据本专利技术，从属权利要求对应于模制头的进一步的实施例。从下文的陈述，以及因此非限制性的，如在附图中说明的用于三维打印机的模制头的优选但不是排他的实施例的描述中，本专利技术的进一步特征和优点将变得更加明显，其中：图1示出了包括根据本专利技术的模制头的三维打印机的透视图；图2示出了根据本专利技术的模制头的透视图；图3示出了图2中所示的模制头在第一操作配置中的侧视图；图4示出了图2中所示的模制头在第二操作配置中的侧视图；图5示出了图2中所示的模制头的分解图；图6示出了图3中所示的模制头在第一操作配置中的横截面视图，并且一些部件被除去以更好地强调其他部件；图7示出了图4中所示的模制头在第二操作配置中的横截面视图，并且一些部件被除去以更好地强调其他部件。图1示出了三维打印机100，其包括整体用数字1表示的模制头。三维打印机100，其仅以非限制性示例的方式示出，包括用于容纳液态树脂的缸102并设置有至少一个模制头1，优选三个模制头。已知类型的液态树脂能够在位于缸102下方的光源(未示出)发出的辐射的作用下固化，缸102的底部102a对光源发出的辐射适度透明。在机器的运行状态下，每个模制头1依次定位在距缸102的底部102a一定距离处，该距离与待固化的层的厚度相等。随后，光源选择性地照射邻近缸102的底部102a的液态树脂层，使得所述层被固化。更详细地，模制头1被配置以使固化层粘附于其上，同时相反地，缸102的底部102a具有减小这种粘附力的涂层。优选地，底部102a由有机硅材料制成或涂覆有有机硅材料。然后，将每个模制头1从缸102的底部102a移开，从而使固化层出现，并因此允许液态树脂的必要厚度得以恢复以用于后续层的处理。在此之后，每个模制头1在其加工过程中，将物体返回到某一位置，使得最后的固化层距缸102的底部102a一定距离，该距离与待固化的新层的厚度相等，从而使新层固化并粘附于前一层上。因此，在加工过程中，模制头1被逐渐升起并从缸102移开。在不降低本专利技术的普遍性的情况下，包括根据本专利技术的模制头的三维打印机甚至可以是该加工头逐渐下降至缸内的类型。根据本专利技术，模制头1包括第一本体2和第二本体3，每个分别具有相应的工作表面2a，3a。特别是，在下文描述中将变得更清楚，在机器内部形成的物体粘附于上述本体的工作表面中的至少一个上。优选地，正形成的物体可替代地粘附于上述工作表面中的一个工作表面上。本体2，3彼此相对移动，使得相应的工作表面相互干扰，因此，形成的物体接收推力以从其所粘附的工作表面2a，3a分离。更详细地，术语“干扰”意指所有以下操作状态：-工作表面相互交叉；-工作表面初始对准，之后在本体之间相对移动，它们根据交错的平面排列。根据本专利技术的另一方面，本体2，3彼此相对移动，使得第二主体3处于从第一主体2突出的位置或第一主体2的凹进位置，因此，本体2，3的相应的工作表面2a，3a相互交叉，并且所形成的物体接收推力使得它变得从其所粘附的工作表面2a，3a分离。根据本专利技术的另一方面，本体2，3可沿与相应的工作表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于三维打印机(100)的模制头(1)，包括：‑第一本体(2)，所述第一本体(2)具有工作表面(2a)；‑至少一个第二本体(3)，所述第二本体(3)具有工作表面(3a)，使得在机器内部形成的物体粘附到所述本体(2,3)的工作表面(2a,3a)中的至少一个上；‑移动装置(5)，用于使所述本体(2,3)相对彼此移动，使得所述第二本体(3)处于从所述第一本体(2)突出的位置或所述第一本体(2)的凹进位置，从而所述本体(2,3)的相应的工作表面(2a,3a)彼此交叉并且所形成的物体接收推力使得它变得从其所粘附的所述工作表面(2a,3a)分离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.22 IT 1020160000064181.一种用于三维打印机(100)的模制头(1)，包括：-第一本体(2)，所述第一本体(2)具有工作表面(2a)；-至少一个第二本体(3)，所述第二本体(3)具有工作表面(3a)，使得在机器内部形成的物体粘附到所述本体(2,3)的工作表面(2a,3a)中的至少一个上；-移动装置(5)，用于使所述本体(2,3)相对彼此移动，使得所述第二本体(3)处于从所述第一本体(2)突出的位置或所述第一本体(2)的凹进位置，从而所述本体(2,3)的相应的工作表面(2a,3a)彼此交叉并且所形成的物体接收推力使得它变得从其所粘附的所述工作表面(2a,3a)分离。2.根据前述权利要求中的任一项所述的模制头(1)，其中，所述本体(2,3)能够沿与所述相应的工作表面(2a,3a)正交的方向移动。3.根据前述权利要求中的任一项所述的模制头(1)，其中，所述第一本体(2)包括基壁。4.根据前述权利要求中的任一项所述的模制头(1)，其中，所述第二本体(3)包括至少一个插入件。5.根据权利要求4所述的模制头(1)，当基于权利要求4时，包括多个插入件(3)，每个插入件(3)具有工作表面(3a)并被配置成从基壁(2)突出的位置，所述插入件(3)彼此可操作地相关联，使得所述相应的工作表面限定总工作表面(33a)，在机器(100)内部被处理的物体粘附在总工作表面(33a)上，所述插入件(3)能够在抽出的操作配置和缩回的操作配置之间移动，在所述抽出的操作配置中，在物体形成步骤期间，所述插入件处于上述从所述基壁(2)突出的位置，在所述缩回的操作配置中，在物体形成步骤结束时，所述插入件处于所述基壁(2)的凹进位置，因此在所述插入件(3)在所述操作配置之间移动期间，所述形成的物体与所述基壁(2)接触并接收推力使得它变得从所述总工作表面(33a)分离。6.根据权利要求4所述的模制头(1)，当基于权利要求4时，其中在所述机器内部处理的物体粘附到所述基壁(2)的所述工作表面(2a)上，所述模制头(1)包括多个插入件(3)，每一个插入件(3)具有工作表面(3a)并被布置在所述基壁(2)的凹进位置，所述插入件(3)能够在缩回的操作配置和抽出的操作配置之间移动，在所述缩回的操作配置中，在物体形成步骤期间，所述插入件处于所述基壁(2)的凹进位置，在所述抽出的操作配置中，在物体形成步骤结束...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉多·甘巴，法比亚诺·巴祖科，
申请(专利权)人：喜丝玛股份公司，
类型：发明
国别省市：意大利,IT