用于增材制造打印头中的增强驱动力的设备、系统和方法技术方案

本公开是用于增材制造的打印头的至少一种设备、系统和方法，并且包括用于增材制造的打印头的至少一种设备、系统和方法。该设备、系统和方法可包括两个邻近的滚刀，其适于在其间接收和挤出用于增材制造的打印材料丝材，两个滚刀中的每一个包括大于15mm的直径；至少一个电机，所述至少一个电机能够将旋转赋予所述两个滚刀中的相应一个滚刀，其中所述挤出由所述旋转产生；以及到液化器的接口，所述液化器能够在由至少一个喷嘴加热器至少部分液化之后输出挤出的打印材料丝材以执行增材制造。输出挤出的打印材料丝材以执行增材制造。输出挤出的打印材料丝材以执行增材制造。

【技术实现步骤摘要】
用于增材制造打印头中的增强驱动力的设备、系统和方法
[0001]本申请是申请号为201980089218.X、申请日为2019年12月17日、名称为“用于增材制造打印头中的增强驱动力的设备、系统和方法”的中国专利申请的分案申请。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本申请要求2018年12月19日提交的名称为：“用于增材制造打印头中的增强驱动力的设备、系统和方法”的美国临时申请62/782,284的优先权权益，其全部内容通过引用并入本文，如同其全部内容被阐述一样。

技术介绍


[0004]本公开涉及增材制造，并且更具体地，涉及用于增材制造打印头中的增强驱动力的装置、系统和方法，诸如具有零侧隙(backlash)。
[0005]背景说明
[0006]包括三维打印的增材制造已经在开发方面，不仅打印技术，而且例如产品研究和开发能力、原型制作能力和实验能力方面构成了非常显著的进步。在可用的增材制造(统称为“3D打印”)技术中，熔融沉积材料(“FDM”)打印是已经开发的最重要类型的3D打印之一。
[0007]FDM是一种增材制造技术，其允许在逐层的基础上创建3D元件，从打印元件的基础层或底层开始，并且通过使用例如加热和将热塑性丝材挤出到连续层中来打印到顶层或最后一层。简单地说，FDM系统包括打印头、X
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Y平面控制器和打印平台，打印头通过加热的喷嘴供给打印材料丝材以进行打印，X
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Y平面控制器用于在X
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Y平面中移动打印头，基底在打印平台上打印，并且打印平台在打印连续层时在Z轴中移动。
[0008]更特别地，FDM打印机喷嘴将接收的热塑性打印丝材加热成半液态，并且将半液态热塑体沿着为构建元件的每个连续层而提供的X
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Y平面挤出路径平面沉积成可变尺寸的珠粒(bead)。打印的珠粒/迹线尺寸可以基于部件或部件的方面而变化，然后被打印。此外，如果需要用于部件的方面的结构支撑，则由FDM打印机打印的轨迹可包括可移除的材料以充当一种脚手架来支撑需要支撑的部件的方面。因此，FDM可用于构建实验或功能部件的简单或复杂几何形状，例如用于原型制作、小批量生产、制造辅助等。
[0009]然而，由于影响FDM，特别是影响FDM工艺的打印速度、质量和效率的多种因素，FDM在更广泛的应用中的使用受到严重限制，例如中等到大批量生产。如所提及的，在FDM打印中，通常将热塑体挤出，并且加热，并且在打印头的X
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Y和/或Z驱动器的控制下，从加热喷嘴向外推到打印板/平台或正被生产的部件的先前层上。更具体地说，喷嘴根据预先输入的几何形状通过打印头的机器人X
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Y平面调节来回移动，例如可以作为打印计划输入处理器以控制机器人移动从而形成所需部件。
[0010]因此，由于已知打印头的性质，例如FDM打印中通常提供的那些打印头，目前经常发生对增材制造的成本、效率和性能的限制。简而言之，在典型的已知打印头中，打印材料从卷轴通过例如两个打印滚刀(hob)供给，该两个打印滚刀用于朝向打印机的“热端”挤出
打印材料。在已知的实施方式中，步进电机驱动其中一个滚刀以将丝材压靠另一个滚刀，并由此使其旋转，以便将打印材料从卷轴供给到热端。然而，通常由当前的打印材料进给施加的可用力如果过大则可能使丝材刻痕或翘曲，或者如果过大或不足则可能进一步使打印材料丝材经受各种不期望的影响，诸如压缩、卷曲、摩擦和滞后。打印材料的滞后可能在打印计划需要高馈送速率但提供的馈送力不足时发生，这可能是特别有害的，至少因为打印材料可能卷曲或以其他方式在来自滚刀的输出或输入至滚刀时重新缠绕，从而堵塞打印机。
[0011]因此，需要一种用于在增材制造打印头中提供增强的丝材力的设备、系统和方法。

技术实现思路

[0012]本公开是用于增材制造的打印头的至少一种设备、系统和方法，并且包括用于增材制造的打印头的至少一种设备、系统和方法。该设备、系统和方法可包括两个邻近的滚刀，其适于在其间接收和挤出用于增材制造的打印材料丝材，两个滚刀中的每一个包括大于15mm的直径；至少一个电机，所述至少一个电机能够将旋转赋予所述两个滚刀中的相应一个滚刀，其中所述挤出由所述旋转产生；以及到液化器的接口，所述接口能够在由至少一个喷嘴加热器将打印材料丝材至少部分液化之后输出挤出的打印材料丝材以执行增材制造。
[0013]因此，所公开的实施方式提供了一种用于增材制造打印头中的增强驱动力的设备、系统和方法。
附图说明
[0014]所公开的非限制性实施方式是关于附图来讨论的，附图形成了本专利技术的一部分，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：
[0015]图1是增材制造打印机的图示；
[0016]图2是示例性增材制造系统的图示；
[0017]图3A和3B示出增材制造打印头的滚刀；
[0018]图4示出了增材制造打印头的滚刀；
[0019]图5示出了用于增材制造打印头的滚刀系统；以及
[0020]图6示出了示例性计算系统。
具体实施方式
[0021]本文提供的附图和描述可能已经被简化以说明与清楚理解本文描述的装置、系统和方法相关的方面，同时为了清楚起见，消除了可以在典型的类似设备、系统和方法中发现的其他方面。因此，本领域技术人员可以认识到，其它元件和/或操作对于实现本文所述的设备、系统和方法可能是期望的和/或必要的。但是因为这样的元件和操作在本领域中是已知的，并且因为它们不促进对本公开的更好理解，所以为了简洁起见，在此可能不提供对这样的元件和操作的讨论。然而，本公开被认为仍然包括本领域普通技术人员已知的对所描述的方面的所有这样的元件、变化和修改。
[0022]在全文中提供实施方式，使得本公开充分彻底并且将所公开的实施方式的范围完全传达给本领域技术人员。阐述了许多具体细节，例如具体组件、设备和方法的示例，以提
供对本公开的实施方式的透彻理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，不需要采用某些具体公开的细节，并且可以以不同的形式来实施方式。因此，实施方式不应被解释为限制本公开的范围。如上所述，在一些实施方式中，可能不详细描述公知的工艺、公知的器件结构和公知的技术。
[0023]本文所用的术语仅是为了描述特定实施方式的目的，而不是旨在进行限制。例如，如本文所用，单数形式“一”、“一个”和“该”也可旨在包括复数形式，除非上下文另外清楚地指明。术语“包括”、“包含”、“含有”和“具有”是包含性的，因此指定了所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其群组的存在或添加。除非特别地被确定为优选的或需要的执行顺序，否则这里描述的步骤、过程和操作不应被解释为必须要求它们以所讨论或示出的特定顺序执行。还应理解，可采用额外或替代步骤来代替所揭示方面或与所揭示方面结合。
[0024]当元件或层被称为在另一元件或层“上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于增材制造的打印头，包括：两个邻近的滚刀，所述两个邻近的滚刀适于在其间接收和挤出用于增材制造的打印材料丝材，所述两个滚刀中的每一个包括大于15mm的直径；至少一个电机，所述至少一个电机能够将旋转赋予所述两个滚刀中的一者，其中所述挤出由所述旋转产生；以及到液化器的接口，所述接口能够通过至少一个喷嘴加热器将打印材料丝材至少部分液化之后输出所述挤出的打印材料丝材以执行所述增材制造。2.根据权利要求1所述的打印头，其中，所述两个滚刀各自具有在15
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40mm范围内的直径。3.根据权利要求1所述的打印头，其中，所述滚刀还包括齿。4.根据权利要求3所述的打印头，其中，所述齿是偏置的。5.根据权利要求1所述的打印头，其中，每个所述电机包括步进电机。6.根据权利要求1所述的打印头，其中，所述至少一个电机与能够定位所述打印头的X
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Y轴位置驱动器协调。7.根据权利要求1所述的打印头，还包括至少一个控制器。8.根据权利要求7所述的打印头，其中，所述控制器包括执行所述增材制造的打印计划。9.根据权利要求8所述的打印头，其中，所述控制器从所述至少两个电机接收关于所述增材制造的反馈。10....

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：捷普有限公司，
类型：发明
国别省市：