构建材料容器制造技术

技术编号:19556807 阅读:40 留言:0更新日期:2018-11-24 23:02
一种增材制造构建材料容器(1),包括用于保持构建材料(11)的储存器(3),和构建材料出口结构(13)。所述容器还包括吞吐结构(35),用以允许空气通过吞吐开口(OP2)进入所述储存器中,其中所述吞吐开口提供构建材料进出所述储存器的通路。

Building material containers

A construction material container (1) for adding material manufacturing comprises a storage (3) for maintaining the construction material (11) and a construction material outlet structure (13). The container also includes a throughput structure (35) to allow air to enter the storage through a throughput opening (OP2), which provides a path for construction materials to enter and exit the storage.

【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过程从数字3D模型制作几乎任何形状的3D物体的技术,其中3D物体在计算机控制下逐层地生成。已经开发了多种增材制造技术,这些技术在构建材料、沉积技术以及由构建材料形成3D物体所用工艺方面不同。这些技术的范围可以从将紫外光施加到光聚合物树脂,到熔融粉末形式的半结晶热塑性材料,再到电子束熔融金属粉末。增材制造过程通常以待制造的3D物体的数字表示开始。该数字表示实际上通过计算机软件被切片成层,或者可以以预切片格式来提供。每层代表所需物体的横截面,并被发送到增材制造设备(在一些情况下被称为3D打印机),在其中每个层在先前构建的层上被构建。重复该过程直到完成该物体,由此逐层地构建物体。虽然一些可用的技术直接打印材料,但是其它的技术使用重新涂覆过程来形成附加层,该附加层随后可被选择性地固化,以创建物体的新横截面。制造物体的构建材料可根据制造技术而不同,并且可包括粉末材料、糊状材料、浆料材料或液体材料。构建材料通常被提供在源容器中,构建材料需要从该源容器被传递到发生实际制造的增材制造设备的构建区域或构建隔室中。附图说明图1例示构建材料的容器的示例的简图;图2例示容器的吞吐结构的示例的简图;图3例示容器的吞吐结构的示例的示意性分解图;图4例示增材制造设备的示例的简图;图5例示使用构建材料容器的方法的示例的流程图;图6例示使用构建材料容器的方法的另一示例的流程图;和图7例示构建材料容器的示例的简图。为了例示的简洁和清楚,在全部附图中,将使用相同的附图标记指代相同或相似的部件,除非另外说明。在所述附图中的部件不一定按比例绘制,而是将重点放在例示本专利技术的原理。具体实施方式可以使用增材制造技术生成三维物体。可以通过固化构建材料的连续层的一部分来生成物体。构建材料可以是基于粉末的,并且所生成的物体的材料特性可以取决于构建材料的类型和固化的类型。在一些示例中,粉末材料的固化使用液体助熔剂来实现。固化可进一步通过向构建材料暂时施加能量来实现。在某些示例中,助熔剂和/或粘合剂被施加到构建材料,其中助熔剂是这样一种材料,其在合适量的能量被施加到构建材料和助熔剂的组合时,使得构建材料熔融并固化。在其它示例中,可以使用其它构建材料和其它固化方法。在某些示例中,构建材料包括糊状材料、浆状材料或液体材料。本公开描述用于将构建材料添加到增材制造过程的构建材料容器的示例。在一个示例中,本公开的容器中的构建材料是粉末,其具有的平均基于体积的横截面粒径尺寸在约5微米和约400微米之间、约10微米和约200微米之间、约15微米和约120微米之间,或在约20微米和约70微米之间。合适的平均基于体积的粒径范围的其它示例包括约5微米至约70微米、或约5微米至约35微米。在特定示例中,粉末具有小于120微米的平均基于体积的粒径。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体的尺寸。旨在用“平均”来解释容器中的大多数基于体积的颗粒尺寸具有所述尺寸或尺寸范围,但是容器也可含有相对较少量的(例如小于5%,或小于2%,或小于1%,或小于0.1%)直径在所述范围之外的颗粒。例如,可以选择颗粒尺寸,以便于分布厚度在约10微米和约500微米之间,或者约10微米和约200微米之间,或者约15微米和约150微米之间的构建材料层。增材制造设备的一个示例可被预先设置成使用构建材料容器分配约80微米的构建材料层,该构建材料容器包含平均基于体积的粒径在约40微米和约60微米之间的粉末。例如,可以重新设置增材制造设备,以分配不同的层厚度。用于增材制造的合适的基于粉末的构建材料包括聚合物、结晶塑料、半结晶塑料、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(固性)塑料、树脂、透明粉末、有色粉末、金属粉末、陶瓷粉末(例如玻璃颗粒),和/或这些或其它材料中的至少两种的组合,其中这种组合可包括各自为不同材料的不同颗粒或者单一复合颗粒中的不同材料。混合构建材料的示例包括铝化物,其可包括铝和聚酰胺的混合物、多色粉末和塑料/陶瓷混合物。存在可以由本公开的容器包含并且在本公开中未提及的更多构建材料和构建材料混合物。在增材制造过程中使用的特定批次的构建材料可以是“未使用的”构建材料或“使用过的”构建材料。未使用的构建材料应被视为尚未在增材制造过程的任何部分中被使用,和/或尚未经过3D打印系统的任何部分的构建材料。因此,由构建材料制造商提供的未开封的构建材料供应物可包含未使用的构建材料。相比之下,使用过的构建材料已被供应给3D打印系统,以用于增材制造过程中。并非供应给3D打印系统以用于在增材制造过程中的所有构建材料都可被并入到3D打印制品中。供应给3D打印系统以用在增材制造过程中的构建材料中的至少一些构建材料可适于在随后的增材制造过程中重复使用。这样构建材料包括使用过的构建材料。在一个示例中,助熔剂由3D打印机的打印头分配到构建材料上。3D打印机是增材制造设备的一种类型。在该特定公开中,增材制造设备也可以是构建材料回收器(recycler),其不一定是3D打印机的一部分。增材制造部件的一个示例是用于增材制造的构建材料台,该构建材料台用于在增材制造期间分布构建材料、接收助熔剂并支撑物体。该构建材料台可以是将被连接到诸如3D打印机或回收器的增材制造设备的、能够单独移动的部件。增材制造设备或部件可包括从构建材料容器收集构建材料的构建材料收集系统。构建材料收集系统也可以是与任意增材制造设备分开的分立的子系统。构建材料容器可以是源容器,构建材料从该源容器被添加到增材制造过程。源容器可包含新鲜的构建材料或使用过的(回收的)构建材料。使用中,容纳在构建材料容器中的构建材料可以通过抽吸通过容器的出口开口而被供应到增材制造设备。构建材料(诸如粉末)被行进通过出口开口的空气流夹带出容器。在本公开的示例中,讨论了3D打印构建材料容器和增材制造过程,旨在改进构建材料向容器外的输送。另外,人们可能需要在抽吸通过出口开口正在进行的同时,用构建材料填充构建材料容器,或将其清空。然而,由于在使用期间容器的出口开口被联接到收集系统(例如抽吸软管),所以构建材料进出容器的通路被阻挡。使用者必须等待抽吸结束,然后将出口开口与收集系统断开。一旦出口开口从收集系统脱离,则使用者可清空容器或用额外的构建材料填充容器。然后,在再次开始抽吸构建材料以由收集系统收集之前,需要附加的操作以将容器的出口开口重新连接到收集系统。在本公开的示例中,讨论了3D打印构建材料容器和增材制造过程,旨在改进在由收集系统通过出口开口收集构建材料之前、期间或之后可以将构建材料填充到容器中或倒出容器的方式。图1例示增材制造构建材料容器1的示例的示意性前视图,该容器1用于对增材制造过程供应构建材料11。图7例示根据特定示例的构建材料容器1。在一个示例中,构建材料容器1是可替换的源容器,其将被连接到增材制造设备的收集系统或分立的构建材料收集系统。由此,收集系统可从容器1收集大部分或所有构建材料,并将其提供给相应的增材制造设备。构建材料容器1在用尽之后可以与增材制造设备断开,并将被具有构建材料的另一类似容器更换。本公开的一些示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增材制造构建材料容器,包括:用于保持构建材料的储存器;出口结构,用于允许构建材料通过所述出口结构离开所述储存器;和不同于所述出口结构的吞吐结构,包括吞吐开口,所述吞吐开口用于允许气体通过所述吞吐开口进入所述储存器,其中所述吞吐开口提供构建材料进出所述储存器的通路。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种增材制造构建材料容器,包括:用于保持构建材料的储存器;出口结构,用于允许构建材料通过所述出口结构离开所述储存器;和不同于所述出口结构的吞吐结构,包括吞吐开口,所述吞吐开口用于允许气体通过所述吞吐开口进入所述储存器,其中所述吞吐开口提供构建材料进出所述储存器的通路。2.根据权利要求1所述的容器,其中所述构建材料是用于3D打印的粉末。3.根据权利要求2所述的容器,其中所述粉末具有小于120微米的平均基于体积的粒径。4.根据前述权利要求中任一项所述的容器,其中所述吞吐结构包括可移除的过滤器结构,当所述可移除的过滤器结构与所述吞吐结构联接时,所述可移除的过滤器结构阻碍构建材料进出所述储存器的通路,同时允许气体进入所述储存器。5.根据权利要求4所述的容器,其中所述可移除的过滤器结构包括具有至少约60PPI的孔隙率的开孔泡沫层。6.根据权利要求4或5所述的容器,其中,所述可移除的过滤器结构包括支撑结构和由所述支撑结构保持的过滤器,所述可移除的过滤器结构允许对所述储存器的内部通风,所述可移除的过滤器结构被布置成选择性地联接到所述储存器以及从所述储存器脱开,使得:(i)当所述可移除的过滤器结构从所述储存器脱开时,所述吞吐结构允许构建材料被倾倒出所述储存器;和(ii)当所述可移除的过滤器结构联接到所述储存器时,所述吞吐结构将构建材料保持在所述储存器中,同时允许气体进入和离开所述储存器。7.根据前述权利要求中任一项所述的容器,其中所述储存器大致为柔性的,并且包括:与所述出口结构相关联的构建材料出口开口;和围绕所述吞吐开口和所述出口开口中的每个的相应开口连接器,用于联接所述出口结构和所述吞吐结构。8.根据前述权利要求中任一项所述的容器,其中所述气体包括空气、氮气、氦气和氩气中的至少一种。9.根据前...

【专利技术属性】
技术研发人员:伊斯梅尔·昌克隆·费尔南德斯泽维尔·阿隆索·贝塞罗马克·莫罗斯尼古拉·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

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1