3D打印设备的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于由颗粒材料逐层形成模制品的装置，包括至少一个处理单元(1.5,5.2,6.2)，该处理单元可以优选地自动地被引导到并安装在该装置中，并且该处理单元包括打印单元(2.6,3.6,7.6)和具有动态填充系统的涂布系统(2.2,3.2,7.2)；或/和构建容器的接收设备；一优选的自动进料器，用于构建容器(1.3)；以及用于离线制备工艺单元的调整装置。以及用于离线制备工艺单元的调整装置。以及用于离线制备工艺单元的调整装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】3D打印设备的装置
[0001]本专利技术涉及一种使用至少一个加工单元生产3D模制品的设备和方法，其尤其适用于大规模批量生产3D模制品，例如，需求量很大的铸造型芯、模具和其它制品。
[0002]欧洲专利EP 0 431 924 B1描述了一种基于计算机数据生产三维物体的工艺。在该工艺中，通过涂布机将一薄层颗粒材料沉积在平台上，并且颗粒材料具有通过打印头选择性地印刷在其上的粘合剂材料。其上印刷有粘合剂的颗粒区域在粘合剂和可选的附加硬化剂的影响下结合并固化。接下来，将构建平台降低一层厚度或抬高涂布机/打印头，且施加新的一层颗粒材料，且后者同样按照如上所述打印。重复这些步骤，直到达到物体的某个所需高度。因此，打印和固化区域形成三维物体(模制件)。
[0003]完成后，由固化的颗粒材料制成的物体嵌入松散的颗粒材料中，随后将其从松散的颗粒材料中释放出来。为此，例如可以使用抽吸装置。这留下了理想的物体，随后必须例如通过刷掉残留粉末的方式使该物体不含任何残留粉末。
[0004]其他基于粉末的快速成型工艺，例如选择性激光烧结或电子束烧结以类似的方式工作，也逐层施加松散的颗粒材料，并使用受控的物理辐射源将其选择性固化。
[0005]在下文中，所有这些工艺将通过术语“三维打印方法”或“3D打印方法”来概括。
[0006]其中一些方法使用不同的涂层选项。在一些方法中，整个层所需的颗粒材料放置在薄刀片的前面。然后薄刀片在构建区域上方移动，将放置在其前面的材料铺开，从而使其平滑。另一种类型的层施加包括在刀片移动时在刀片前面连续放置少量颗粒材料。为此，刀片通常安装在可移动筒仓的下侧。刀片的正上方或旁边设有一个可调节的间隙，颗粒材料可以通过该间隙流出筒仓。通过将振荡引入筒仓/刀片系统来刺激流动。
[0007]随后或在层施加过程中，通过液体施加和/或暴露于辐射中进行选择性固化。在许多情况下，为了保证打印质量，移动打印设备到当前层平面的距离必须尽可能恒定。
[0008]打印后，零件通常位于构建容器中。在大多数情况下，所述构建容器构成长方体体积。该体积具有多种几何形状，以便有效利用机器。
[0009]一些现有技术的打印机具有构建容器，构建容器可从机器上移除，同时可称为作业箱或构建容器。它们作为粉末的边界，从而稳定构建工艺。更换构建容器允许并行执行工艺步骤，从而有效利用机器。还有一些机器在可从机器上取下的平台上打印，同构建容器一样。还已知一些呈某一角度在连续传送带上打印的方法。上述机器功能使构建过程更加经济并有助于减少停机时间。然而，众所周知的3D打印机仍然有一个缺点，即机器的大量停机时间意味着利用率不高。
[0010]基于粉状材料和引入液体粘合剂的3D打印是层构建技术中最快的方法。这种方法允许处理不同的颗粒材料，包括——作为一个非详尽的例子——天然生物原材料、聚合塑料材料、金属、陶瓷和沙子。
[0011]另一方面，构建场地平面由与粉末接触的涂层刀片和涂层刀片的横动轴决定。
[0012]现在，如果更换一个或多个组件(涂布刀片、打印头或辐射源)，则必须精确地制造备件及其接收器以恢复所需的平行对齐，或者两个元件中的其中一个元件上必须有允许其相互调整的设备。
[0013]通常机器零件或备件的制造精度不足以满足上述精度要求。因此，更换其中一个组件需要在更换和重新调整期间关闭机器。根据机器的类型，这可能需要几个小时的机器停机时间。此外，该项工作必须由经验丰富的技术人员直接在机器上进行。
[0014]3D打印机的上述停机时间是一种明显的经济劣势，特别是对于旨在实现高生产量的3D打印机或生产线，上述停机时间是有问题的，甚至与所需的生产目标不一致。
[0015]此外，在许多情况下，3D打印机无法集成到批量生产中，因为它们需要过长的停机时间进行维护工作，从而导致其他生产步骤的速度减慢。
[0016]因此，本专利技术的一个目的是提供一种设备，利用该设备以高度自动化实现打印零件的最大输出同时最小化停机时间。
[0017]本申请的另一个目的是提供一种能够实现高度自动化和优选在线质量控制的设备。

技术实现思路

[0018]本公开涉及一种用于由颗粒材料逐层形成模制品的装置，包括
[0019]至少一个处理单元，该处理单元可以优选地自动地被引导到并安装在该装置中，并且该处理单元包括打印单元和具有动态填充系统的涂布机；或/和构建容器的自动进料器；以及用于离线制备工艺单元的调整装置。
[0020]一方面，本公开涉及一种用于由颗粒材料逐层形成模制品的装置，并且该装置包括至少一个可被引导至并安装在该装置中的处理单元，所述处理单元包括打印单元和涂层系统，以及用于离线制备工艺单元的调整装置。
[0021]一方面，本公开涉及一种用于由颗粒材料逐层形成模制品的装置，并且该装置包括至少一个可被引导至并安装在该装置中的处理单元，所述处理单元包括打印单元和涂层系统，以及可与所述处理单元一起移动的数码相机、线阵相机或红外相机，用于测量构建场地温度或/和打印图像。
[0022]优选地，根据本专利技术的装置包括用于测量构建场地温度的热传感器，例如红外相机，并且可选地包括空调。根据优选实施例，所述热传感器可以优选地经由控件和处理单元连接到空调。
[0023]根据特别优选的实施例，在涂布机单元和打印单元之间的区域中设置线传感器。
[0024]优选地，所述线传感器连接到另一个工艺和控制单元，以便能够根据线传感器的测量，优选地在闭环模式中直接校正过程因素。
附图说明
[0025]图1示出了根据本专利技术的优选实施例的装置的示意性正视图。
[0026]图2示出了根据本专利技术的另一个优选实施例的处理单元的横截面。
[0027]图3示出了根据图2的处理单元的俯视图；
[0028]图4示出了根据本专利技术的另一个优选实施例的调节装置的正视图。
[0029]图5示出了根据本专利技术的另一个优选实施例的运输箱的正视图。
[0030]图6示出了根据优选实施例的去除辅助件的示意图；
[0031]图7示出了根据本专利技术优选实施例的涂布机和进料容器，并且
[0032]图8示出了根据优选实施例的构建容器进料器(作业箱进料器)的俯视图(a)和正视图(b)。
具体实施方式
[0033]在下文中，将更精确地定义几个术语。否则，所使用的术语应具有本领域技术人员已知的含义。
[0034]在本公开的意义上，“层构建方法”或“3D打印方法”分别是现有技术中已知的所有方法，其能够构建三维形状的零件并且与本文进一步描述的工艺组件和设备兼容。
[0035]如本公开中所用，“粘合剂喷射”是指将粉末层状施加到构建平台上，在该粉末层上的零件的横截面上印刷一种或多种液体，构建平台的位置相对于之前的位置改变一层厚度，并重复这些步骤，直到零件完成。在这种情况下，粘合剂喷射也指需要进一步处理组件的层构建方法，例如使用红外线或紫外线辐射逐层曝光，以及也称为高速烧结的方法。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于由颗粒材料逐层形成模制品的装置，该装置包括至少一个可被引导至并安装在该装置中的处理单元，所述处理单元包括打印单元和涂层系统，以及用于离线制备所述工艺单元的调整装置。2.一种用于由颗粒材料逐层形成模制品的装置，该装置包括至少一个可被引导至并安装在该装置中的处理单元，所述处理单元包括打印单元和涂层系统，以及可与所述处理单元一起移动的数码相机、线阵相机或红外相机，用于测量构建场地温度或/和测量打印图像。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，包括用于所述构建容器的接收器，该接收器包括优选地用于所述构建容器的自动进料器。4.根据权利要求1、2或3所述的装置，其特征在于，所述涂层系统包括动态填充系统。5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置包括空调，优选地，其中控件和所述处理单...

【专利技术属性】
技术研发人员：巴斯蒂安，
申请(专利权)人：沃克斯艾捷特股份有限公司，
类型：发明
国别省市：