构建材料容器制造技术

提供一种3D打印构建材料容器(1)。该容器包括可塌缩的储存器(3)、相对刚硬的加强结构(4)、构建材料出口结构(13)和气体入口结构(14)。该储存器用于保持构建材料(11)。加强结构用于抵抗储存器的至少一个加强部分的塌缩。该出口结构用于允许构建材料离开储存器。该入口结构用于允许气体进入储存器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】构建材料容器
技术介绍
诸如三维(3D)打印的增材制造技术涉及用于通过增材工艺根据数字3D模型制成具有几乎任意形状的3D物体的技术，在增材工艺中，在计算机控制下逐层生成3D物体。已开发各种增材制造技术，不同之处在于构建材料、沉积技术和根据构建材料形成3D物体的过程。这些技术范围可从对光固化树脂施加紫外光至对粉末形式的半晶质的热塑材料进行熔融，至金属粉末的电子束熔融。增材制造工艺通常开始于待制造的3D物体的数字表示。该数字表示通过计算机软件被虚拟地切片成多层，或者可以预切片格式提供。每层代表所期望的物体的截面，并被发送到在一些情况下已知为3D打印机的增材制造设备，在该处基于预先构建层进行构建。重复该过程直到完成物体，由此逐层构建物体。然而，一些可用技术直接打印材料，其他技术利用再涂覆工艺形成增加层，增加层然后可选择性地进行固化，从而产生物体的新的截面。制造物体的构建材料可根据制造技术而变化，并且可包括粉末材料、膏状材料、浆状材料或液态材料。构建材料通常被提供在源容器中，构建材料从源容被传递到增材制造设备的构建区域或构建室，在此发生实际制造。附图说明本公开的各种特征和优点根据随后的详细描述并结合附图将明显，附图仅通过示例方式共同例示本公开的特征，并且其中：图1是构建材料容器的示例的示意侧视图。图2是构建材料出口结构的示例的示意图。图3A是构建材料容器的示例的示意侧视图。图3B是图3A的示例构建材料容器的示意俯视图。图4A是穿过构建材料容器另一示例的示意截面。图4B是图4A的示例构建材料容器的示意俯视图。图4C是图4A的示例构建材料容器的示意侧视图。图5是构建材料容器的另一示例的立体图。图7A是构建材料容器的另一示例的示意侧视图。图7B是图7A的示例构建材料容器的示意俯视图。图7A是处于相对平坦构造的一组示例构建材料容器的示意侧视图。图7B是处于使用构造的图7A的该组示例构建材料容器的示意侧视图。图8A是处于相对平坦构造的另一示例构建材料容器的立体图。图8B是处于使用构造的图7A的示例构建材料容器的局部立体图。图8C是用于形成示例加强结构的一片示例材料的立体图。图9是另一示例构建材料容器的立体图。图10A是另一示例构建材料容器的立体图。图10B是图9A的示例构建材料容器的立体图。图11是另一示例构建材料容器的立体图。图12是与示例3D打印系统使用的示例构建材料容器的示意图。图13是用于将构建材料从容器供应到3D打印系统的示例方法的流程图。图14是用于从容器去除构建材料的示例方法的流程图。具体实施方式可使用增材制造技术生成三维物体。可通过固化构建材料连续层的各部分生成物体。构建材料可基于粉末，所生成的物体的特性可取决于构建材料的类型和固化类型。在一些示例中，利用液态熔剂实现粉末材料的固化。在进一步的示例中，可通过对构建材料临时施加能量实现固化。在某些示例中，熔剂和/或粘结剂施加到构建材料，其中，熔剂是当对构建材料和熔剂的组合施加适当量的能量时使构建材料熔融并固化的材料。在其他示例中，可使用其他构建材料和其他固化方法。在某些示例中，构建材料包括膏状材料、浆状材料或液态材料。本公开描述了用于容纳构建材料并将构建材料传送至增材制造工艺的源容器的示例。在一个示例中，本公开容器中的构建材料为粉末，其具有的基于体积的平均截面颗粒直径尺寸在大约5至大约400微米之间，在大约10至大约200微米之间，在大约15至大约120微米之间或者在大约20至大约70微米之间。合适的基于体积的平均颗粒直径范围的其他示例包括大约5至大约70微米，或者大约5至大约35微米。在本公开中，基于体积的颗粒尺寸是与粉末颗粒具有相同体积的球的尺寸。“平均”意在解释容器中大多数基于体积的颗粒尺寸具有上述尺寸或尺寸范围，但容器还可容纳直径在上述范围之外的颗粒。例如，颗粒尺寸可被选择为以便于分布所具有的厚度在大约10至大约500微米之间、或者在大约10至大约200微米之间、或者在大约15至大约150微米之间的构建材料层。增材制造系统的一个示例可被预先设置，以利用构建材料容器分布具有大约80微米的构建材料层，该构建材料容器容纳基于体积的平均颗粒直径在大约40至大约70微米之间的粉末。例如，增材制造设备可被重置，以便分布不同的层厚度。用于本公开示例容器的合适的基于粉末的构建材料包括下述至少之一：聚合物、结晶性塑料、半结晶性塑料、聚乙烯(PE)、聚乳酸(PLA)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、无定形塑料、聚乙烯醇塑料(PVA)、聚酰胺、热塑性(热固)塑料、树脂、透明粉末、彩色粉末、金属粉末、例如玻璃颗粒的陶瓷粉末、和/或这些材料或其他材料中的至少两种的组合，其中这种组合可包括各自由不同材料构成的不同颗粒、或者单复合颗粒中的不同材料。混合构建材料的示例包括可包括铝和聚酰胺的混合物的铝填充尼龙、多色粉末和塑料/陶瓷混合物。混合构建材料可包括两个或多个不同相应平均颗粒尺寸。用在增材制造工艺中的特定批量的构建材料可为“新的”构建材料或“用过的”构建材料。新的构建材料应被视为未用于增材制造工艺的任意部分中的构建材料，和/或先前未经过3D打印系统的任何部分的构建材料。如构建材料制造商供应的未开封的构建材料源因而容纳新的构建材料。相反，用过的构建材料已被供应到用于增材制造工艺的3D打印系统。并非供应到用于增材制造工艺的3D打印系统的所有构建材料可使用和/或合并到3D打印制品中。供应到用于增材制造工艺的3D打印系统的至少一些未使用的构建材料可适于在随后的增材制造工艺中再使用。这样的构建材料包括使用过的构建材料。与在此公开的其他容器示例相比，本公开的一些示例容器可适于容纳相对大体积的构建材料。一些示例容器可包括确保容器可容易堆积、存储、运输、处理或再填充的特征。在填充状态，这种示例容器应容纳相对大体积的构建材料。本公开的一些示例容器可被配置成便于运输处于未填充状态的容器。一些示例容器可适用于接收并存储已被供应到用于增材制造工艺的3D打印系统并返回的用过的构建材料，另外或可替代地适用于将新的构建材料供应到3D打印系统。本公开的一些示例容器可便于例如通过3D打印系统的构建材料供应系统有效去除容纳在这些容器内的构建材料。一些这种示例容器例如可包括确保可从容器去除大多数或全部构建材料的特征。这种示例容器可包括用于减少不能通过构建材料供应系统从容器去除的构建材料的量的特征，例如这是因为构建材料粘附到容器的内表面或者其他方式不能到达构建材料供应系统。下文参照图1至图5B描述的示例容器包括便于从这些容器有效去除构建材料的一个或多个特征。图1例示用于将构建材料1供应到增材制造工艺的容器1的示例的示意性主视图。容器1被例示为处于直立方位，这对应于容器的预期使用方位。容器1可以是可替换的源容器1，该源容器1在至少部分填充的状态下待连接到增材制造系统以使该增材制造系统可从容器1收集构建材料，并且该源容器1在用完之后待去除，以便由填充有构建材料的第二类似容器替换。容器因此可被视为是3D打印构建材料容器。在一个示例中，构建材料例如是具有如上所述的类型和/或颗粒尺寸的粉末。容器1包括用于保持构建材料11的可塌缩的储存器3。容器1进一步包括相对刚硬的加强结构，用于抵抗储存器的至少一个加强部分的塌缩。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D打印构建材料容器，包括：用于保持构建材料的能塌缩的储存器；用于抵抗所述储存器的至少一个加强部分的塌缩的相对刚硬的加强结构；用于允许构建材料离开所述储存器的构建材料出口结构；以及用于允许气体进入所述储存器的气体入口结构。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种3D打印构建材料容器，包括：用于保持构建材料的能塌缩的储存器；用于抵抗所述储存器的至少一个加强部分的塌缩的相对刚硬的加强结构；用于允许构建材料离开所述储存器的构建材料出口结构；以及用于允许气体进入所述储存器的气体入口结构。2.如权利要求1所述的容器，其中，所述加强部分使得当所述储存器内的压力足以低于所述储存器外的压力以使所述储存器塌缩时，所述储存器采用部分塌缩形状。3.如权利要求2所述的容器，其中，所述至少一个加强部分被选择为使得所述储存器采用预先确定的部分塌缩形状。4.如权利要求3所述的容器，其中，所述预先确定的部分塌缩形状用于将包含在所述储存器中的构建材料引导至所述储存器内的选定位置。5.如权利要求3所述的容器，其中，当所述容器处于预期使用方位时，所述预先确定的部分塌缩形状的最低点对应于在所述容器的使用期间从所述储存器去除构建材料以将构建材料供应到3D打印系统的位置。6.如权利要求1所述的容器，其中，所述加强结构附接到所述储存器的所述至少一个加强部分。7.如权利要求1所述的容器，其中，所述加强结构用于防止或限制所述至少一个加强部分相对于所述加强结构的移动。8.如权利要求1所述的容器，其中，所述储存器的柔性使得，由于用于从所述容器去除构建材料的抽吸系统的操作，所述储存器采用所述预先确定的部分塌缩形状。9.如权利要求1所述的容器，其中，具有所述预先确定的部分塌缩形状的所述储存器的体积为未塌缩时的所述储存器的体积的至少80％。10.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊斯梅尔·昌克隆，泽维尔·阿隆索，尼古拉·科费利切，
申请(专利权)人：惠普发展公司，有限责任合伙企业，
类型：发明
国别省市：美国,US