公开了一种通过在构造平台上进行3D打印制造至少一个部件的方法，构造平台设置有加热装置，该方法包括：将一层松散的颗粒材料施加至构造平台，通过构造平台的加热装置对所施加的一层松散的颗粒材料进行加热，将液体处理剂输出至已加热的一层松散的颗粒材料的部分区域上，以及重复上述步骤以构建至少一个层状部件。通过构造平台的加热装置以这样的方式进行加热：构造平台的温度在部件的构建期间朝着预定的构造平台最高温度升高，以设定相应地最近施加的层的表面温度。施加的层的表面温度。施加的层的表面温度。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过3D打印制造至少一个部件的方法及3D打印机
[0001]本专利技术涉及一种通过3D打印制造至少一个部件的方法和一种3D打印机。
[0002]各种生成式制造工艺和3D打印工艺分别(以及因此各种类型的3D打印机，即用于在层中构建部件的机器/设备)是已知的。
[0003]一些生成式制造工艺具有以下共同步骤：
[0004](1)首先，将颗粒材料(或颗粒构造材料)涂覆在构造现场的整个表面上/连续地涂覆在构造现场上，以形成未固化的颗粒材料层。
[0005](2)例如通过选择性地打印(例如液体)处理剂(例如黏合剂，例如粘合剂)，在预定的局部区域(根据要制造的部件)选择性地固化所施加的该未固化的颗粒材料层。
[0006](3)重复步骤(1)和(2)以制造所需的部件。为此，在施加新的层之前，例如可以将部件被分层构建在其上的构造平台分别降低一层厚度(或者，例如涂料器和印刷装置可以分别增加一层厚度)。
[0007](4)最后，由固化的局部区域形成并被松散的、未固化的颗粒材料支撑和包围的制造部件可以被拆开。
[0008]在其中制造一个或多个部件的构造空间可以例如由所谓的构造箱(也称为工作箱，例如形成为所谓的可互换容器)来限定。这种类型的构造箱可以具有向上开口并沿竖直方向延伸的周壁结构(例如由四个竖直的侧壁形成)，例如当从上方看时其可以形成为矩形。高度可调节的构造平台可容纳在构造箱中。在这方面，构造平台上方和竖直周壁结构之间的空间可以例如至少有助于形成构造空间。例如，构造空间的上部区域可以被称为构造现场。
[0009]例如通过在其相应的局部区域中选择性地固化几个相邻的颗粒材料层，例如通过喷射粘合剂，即通过(选择性)将(颗粒)构造材料与(例如液体)处理剂(例如黏合剂，例如粘合剂)“粘合”，可以进行在结构空间中以层的形式构建一个或多个三维部件。
[0010]上述步骤(1)中，通常使用涂料器(也称为重涂器)。已知用于3D打印机的不同涂料器，通过这些涂料器，可以将颗粒构造材料以均匀、全区域/连续层的形式施加到构造现场(也称为构造表面或构造区域)。
[0011]一种类型的涂料器使用滚筒(所谓的滚筒涂料器)，在滚筒前面首先沉积一定量的颗粒材料，然后水平移动滚筒穿过构造现场以将颗粒构造材料以均匀层的形式施加到构造现场。就这一点而言，滚筒可以以相反的方向旋转。
[0012]另一种涂料器(所谓的容器涂料器，例如槽式涂料器)使用容器，该容器限定用于接收颗粒材料的内腔，并且具有(例如细长的)输出区域，例如包括(例如细长的)用于输出颗粒构造材料的输出槽。例如，容器涂料器可以(例如水平地，例如横向于其纵向方向)移动穿过构造现场，其中颗粒构造材料可以通过(细长的)输出区域输出到构造现场上，从而分别在构造现场和构造平台上施加均匀的、全区域/连续的颗粒材料层。例如，涂料器可以是细长的，以横跨或覆盖矩形构造现场的长度或宽度。
[0013]在上述步骤(2)中，例如可以使用具有打印头的打印装置，其将(例如液体)处理剂以受控的方式施加到之前(所谓的粘合剂喷射)施加的构造材料层的部分区域上。处理剂有
助于部分区域中构造材料层的(直接和/或稍后)固化。例如，处理剂可以是/包含黏合剂，例如粘合剂，例如多组分粘合剂的粘合剂组分。
[0014]可以认为本专利技术的一个目的是提供一种通过3D打印制造至少一个部件的方法和一种3D打印机，借助该方法和该3D打印机，可以通过3D打印(特别是通过喷射粘合剂)有效地制造部件。
[0015]替代地或另外地，可以认为本专利技术的目的是提供一种通过3D打印制造至少一个部件的方法和一种3D打印机，借助该方法和该3D打印机，可以通过3D打印(特别是通过喷射粘合剂)可靠地制造部件。
[0016]为此，本专利技术提供了根据权利要求1的一种通过3D打印制造至少一个部件的方法和根据权利要求13的3D打印机。根据本专利技术的其他实施例是从属权利要求的主题。
[0017]根据本专利技术的一方面，一种通过在设置有(例如，电)加热装置(并且例如该加热装置可以容纳在构造箱中)的构造平台上进行3D打印来制造至少一个部件的方法，可以包括以下步骤：
[0018]例如通过涂料器，将一层松散的颗粒材料(例如沙颗粒和/或盐颗粒，例如用于铸造技术的那些颗粒)施加至构造平台，例如这可以被配置成如上所述，
[0019]通过构造平台的加热装置对(最近)施加的一层松散的颗粒材料进行加热，
[0020](例如通过具有打印头的打印装置，例如通过被称为粘合剂喷射的方式)将液体处理剂输出至最近施加的/已加热的一层松散的颗粒材料的部分区域上，
[0021]重复上述步骤以(至少部分地)构建(层状的)至少一个部件，
[0022]其中通过构造平台的加热装置以这样的方式进行加热：
[0023]构造平台的温度在部件的构建期间朝着预定的构造平台最高温度升高(尤其是在重复上述步骤的过程中和/或作为重复上述步骤的结果)，以设定相应地最近施加的层的表面温度。
[0024]根据本专利技术的这个方面，因此在部件的构建期间，即从下方，从构构平台或其加热装置开始，热量被引入设置在构构平台上的层复合材料中，其中构造平台的温度在部件的构建期间朝着预定的构造平台最高温度升高，以便设定相应地最近施加的层的表面温度。这允许在部件的构建期间将大量热量(已经)引入到层复合材料中，这反过来又分别有助于部件或处理剂/粘合剂的(预)固化，即不会损坏3D打印机的组件和/或多个组件。虽然可能已知从上方加热构造现场，例如使用红外发射器，但这基本上只能将热量引入最上层，这反过来只能有助于整个层复合材料和/或其下面的层在有限的范围内固化。此外，已经发现随着层复合材料的厚度增加，构造平台的温度会随着时间的推移而增加以将大量热量引入到层复合材料中，其中，由于颗粒材料的层复合材料的厚度增加，表面处的温度仍可保持在设定范围内，例如该设定范围对打印头和/或相对于使用的粘合剂系统无害(例如，处理剂的溶剂的蒸发对打印头来说不严重的范围)，和/或该设定范围创建确定的反应环境和/或确定的处理剂应用环境，这继而又有助于可靠地制造在层之间具有良好粘合力的部件。此外，通过合适的选择构造平台最高温度，可以避免直接在构造平台上/上方的区域的损坏。在这方面，可以进一步知道通过多孔的、可加热的构造平台将热流体引入层复合材料中，但是这是在构建过程中以恒定的热流体温度来完成的，即，构造平台的温度不会朝着预定的构造平台最高温度升高而是恒定的，此外，可能会导致颗粒材料发生可能不希望的流态化。因
此，利用根据本专利技术的该方面的方法，通过构造平台的加热装置能够在打印过程中已经固化粘合剂喷射3D打印的部件，从而完全加速固化，以最终实现高效地制造部件。构造平台的温度在部件构建期间朝着预定的构造平台最高温度的增加，又能够可靠地制造部件而不存在损坏部件(特别是通过选择合适的最大值)和/或3D打印机组件的风险(尤其通过对构造平台升温过程的适当选择或通过对构造平台表面处的温度的设置进行适当选择)。在这方面，例如，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种通过在构造平台上进行3D打印制造至少一个部件的方法，所述构造平台设置有加热装置，所述方法包括：将一层松散的颗粒材料施加至所述构造平台，通过所述构造平台的加热装置对所述所施加的一层松散的颗粒材料进行加热，将液体处理剂输出至所述已加热的一层松散的颗粒材料的部分区域上，重复上述步骤以构建所述至少一个部件，其中通过所述构造平台的加热装置以这样的方式进行加热：所述构造平台的温度在所述部件的构建期间朝着预定的构造平台最高温度升高，以设定相应地最近施加的层的表面温度。2.根据权利要求1所述的方法，其中，通过所述构造平台的加热装置以这样的方式进行加热：在所述部件的构建期间加热所述构建平台，直到达到所述预定的构造平台最高温度。3.根据权利要求2所述的方法，其中，通过所述构造平台的加热装置以这样的方式进行加热：在达到所述预定的构造平台最高温度之后，在所述部件的构建期间将所述构造平台的温度保持在所述预定的构造平台最高温度。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述预定的构造平台最高温度在180
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320℃的范围内，例如200
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300℃，例如220
‑
280℃，例如240
‑
260℃，和/或根据所述处理剂和/或所述颗粒材料进行选择。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述相应地最近施加的层的表面温度设定在30
‑
70℃的范围内，例如35
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65℃，例如40
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60℃，例如45
‑
55℃的温度，只要没有达到所述预定的构造平台最高温度，例如根据所述处理剂选择的恒温和/或温度。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中只要尚未达到所述预定的构造平台最高温度，通过使用所述表面温度的设定值规范的温度控制来对所述相应地最近施加的层的表面温度进行设定...
【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈亚斯，
申请(专利权)人：伊科斯湾有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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