3D打印装置和操作3D打印装置的方法制造方法及图纸

描述了一种被布置为使用构造材料执行打印操作的3D打印装置和操作此类3D打印装置的方法的示例。在一个情况下，所述3D打印机被布置为当该打印机感应到的构造材料温度低于所述构造材料的阈值温度时，使用构造材料执行打印操作。所述打印机被布置为在相应的打印操作之前获取阈值温度指示符。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】3D打印装置和操作3D打印装置的方法
技术介绍
增材制造系统，包括通常称作“3D打印机”的那些增材制造系统，根据构造材料的选择性增材来构造三维(3D)物体。制造物体的构造材料可以取决于物体的应用而变化。不同的构造材料可能具有不同的特性。在3D打印机使用热来熔融构造材料的情况下，不同的构造材料可能具有不同的熔融温度，且可能与不同的相应加热参数相关联。譬如，此类参数可以包括加热温度和/或加热时间。附图说明根据下面的详细描述，结合附图，本公开文件的各种特征将显而易见。附图一块图示了特定示例的特征，且其中：图1为根据一个示例的3D打印装置的示意图；图2为根据一个示例用于对3D打印装置的构造单元进行再填充的装置的示意图；图3为根据一个示例示出一种执行打印操作的方法的流程图；图4为根据一个示例示出一种执行打印操作的方法的流程图；以及图5为响应于检测到的温度超过温度截止设置来限制或阻止加热构造材料的的电路。具体实施方式在下面的描述中，出于解释目的，记载了特定示例的若干具体细节。说明书中引用“一个示例”或类似语言意指结合该示例所描述的特定特征、结构或特性包含在至少那个示例中，但未必包含在其它示例中。在一个示例性3D打印机系统中，将构造材料沉积在工作区域内的层中。化学试剂，本文称作“打印试剂”，选择性地沉积在工作区域内的每层上。在一个情况下，打印试剂可以包括助熔剂和细化剂。在此情况下，将助熔剂选择性地施加于在通过随后施加能量使构造材料的颗粒熔融在一起的区域内的层，将细化剂选择性地施加在要减小熔融动作之处。例如，可以施加细化剂来在物体边界处减少熔融，以制造具有锋利光滑边缘的部件。施加打印试剂后，给该层施加能量。这根据已施加的试剂来熔融构造材料的颗粒。接着为另一层重复该过程，这样由一系列截面构造物体。在其它情况下，可以施加助熔剂及细化剂中的一个或另一个。例如，在一些情况下，可以将助熔剂选择性施加于一层构造材料的要熔融的区域。在另一示例中，可以将细化剂选择性地施加于一层构造材料的未熔融的区域。3D打印机系统可以包括不同单元。一个3D打印机系统的示例包括3D打印机和构造单元。构造单元可以包括其上可以构造3D物体的构造平台、和构造材料存储。构造材料存储可以包含构造3D物体的构造材料。构造材料可以是例如构造粉末或所谓的“短纤维”构造材料。随着构造材料耗尽，构造单元可能不得不填充或再填充构造粉末。例如，构造单元构造粉末空了的时候、它可能不得不再填充。根据一个示例，可以在构造粉末管理站填充构造单元，构造粉末管理站与3D打印机分离、且是3D打印机系统的一部分。构造粉末管理站可以包含构造粉末，或从存储构造粉末的一个或多个存储个别构造粉末的构造粉末容器抽取构造粉末。构造单元可以可移除地可安装在3D打印机内，因此它能够被分离、且被移至构造粉末管理站，以在返回3D打印机之前执行构造粉末填充或再填充操作。在3D打印机系统的其它示例中，构造单元104可以与3D打印机102一体。存在可以构造特定部件的各种不同种类的构造材料。可以基于期望的部件属性来进行构造材料的选择。在特定增材制造系统中，可以据此在构造之间改变构造材料。例如，各种塑料粉末类型能够用作原始构造材料；例如，诸如聚酰胺(PA)11、PA12和热塑聚氨酯(TPU)等之类的热塑性塑料。在其它示例中，可以使用金属粉末。不同的构造材料可以具有影响构造期间使用的操作参数的不同热属性。例如，不同的预热温度可以用于不同类型的粉末。在其它示例中，不同的熔融温度可以用于不同类型的粉末。之前提及的构造材料可以在宽范围的不同条件及相应的不同3D打印机操作参数下固化。为了确保3D打印机正确、有效及安全的操作，可以适当地为每个构造材料设置相应的操作参数。本文描述的特定示例减少了与将不正确的3D打印机操作参数用于诸如构造粉末之类的构造材料相关联的风险。在构造单元与3D打印机可分离的3D打印机系统中，典型的再填充操作可能涉及操作者使构造单元从3D打印机分离且移除、并且将它连接到构造粉末管理站、以用新的构造材料填充构造单元或用更多的同一构造材料再填充构造单元。构造单元接着可以返回3D打印机。一旦构造单元填满或再装满，3D打印机能够执行进一步的3D打印操作。在例如一种类型的构造材料的熔融温度高于另一类型的构造材料的燃烧温度的情况下，在能够使用多于一种类型的构造材料打印的3D打印机中、燃烧或爆炸的风险可能加剧。此类情况下，假如3D打印机的操作者为所选的构造材料选择不正确的操作参数，有燃烧或爆炸的风险。构造材料的熔融及燃烧温度可能取决于例如构造材料的成分和周围条件。例如，PA的熔融温度可以在170℃至230℃的范围内，且TPU的燃烧温度还可以在170℃至230℃的范围内，取决于成分和周围条件。因此，在一些条件下，PA的熔融温度可能高于TPU的燃烧温度。例如，对于一些成分，PA的熔融温度可能是190℃，而TPU的燃烧温度可能是140℃。本文公开的一些示例性系统及方法能够减少用不适于构造单元中诸如构造粉末之类的构造材料的操作参数对3D打印机进行操作的可能性。尤其是，本文描述的示例解决了之前提及的、与操作者将构造粉末置于构造单元内相关联的风险。根据一个示例，一种包括3D打印机的3D打印装置，被布置为当打印机感应到的构造材料温度低于构造材料的阈值温度时、使用构造材料执行打印操作。阈值温度从而充当能够用来阻止构造材料过热的截止设置。该打印机被布置为在相应的打印操作之前获取阈值温度指示符。阈值温度指示符确定阈值温度。该指示符可以是温度或3D打印机理解为表明特定温度(例如，不大于)或温度范围(例如，之内操作)的任一其它指示。可以使用用作此类指示符的任一适当形式的数据。在一些示例中，可以设置阈值温度，以提供安全幅度。例如，可以将阈值温度设置为低于燃烧温度公知的幅度，诸如低于燃烧温度的50℃之类。图1根据一个包括连接到构造单元104的3D打印机102的示例示出了3D打印装置100的简化示意图。根据一个示例，3D打印操作包括将一层构造材料沉积到构造单元104的构造平台上，选择性地将助熔剂、及可选地将细化剂沉积到该层构造材料上，施加诸如热之类的能量来熔融构造材料。热可以由一个或多个热元件提供，以在已施有助熔剂之处熔融部分构造材料。例如，加热元件可以用红外辐射或紫外辐射照射一层构造材料。在一些示例中，打印操作期间，可以将构造材料维持在稍低于构造材料的熔融温度的温度，因此减少为了熔融构造材料、加热元件所提供且助熔剂所吸收的能量的数量。在图1所示的示例中，构造单元104可从3D打印机102拆除。尤其是，构造单元104可以被操作者移除，以执行构造单元104的再填充操作。构造单元104存储例如构造粉末的构造材料的供给。在一个示例中，构造粉末填充操作之前、对构造单元执行净化阶段。例如，在一个情况下，净化阶段包括粉末管理站从构造单元移除未用的构造材料、将未用的构造材料与新鲜的构造材料组合以用于进一步的打印操作。未用的构造材料可以被构造粉末管理站回收并循环，譬如，且与原始状态(或新)的构造材料混合。构造粉末填充操作之后，操作者可以使构造单元104返回3D打印机102，以执行进一步的打印操作。在图1所示的示例中，3D打印装置100的3D打印机102包括接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包括3D打印机的3D打印装置，被布置为当所述打印机感应到的构造材料温度低于构造材料的阈值温度时，使用所述构造材料执行打印操作，所述打印机被布置为在相应的打印操作之前获取阈值温度指示符。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种包括3D打印机的3D打印装置，被布置为当所述打印机感应到的构造材料温度低于构造材料的阈值温度时，使用所述构造材料执行打印操作，所述打印机被布置为在相应的打印操作之前获取阈值温度指示符。2.根据权利要求1所述的3D打印装置，包括构造单元，其中所述3D打印机被布置为从所述构造单元获取所述阈值指示符。3.根据权利要求2所述的3D打印装置，包括用于与所述构造单元中的控制模块交互的接口，其中所述打印装置经所述接口从所述构造单元接收所述阈值温度指示符。4.根据权利要求1所述的3D打印装置，其中所述3D打印机被布置为从包含构造材料供给的容器获取所述阈值指示符。5.根据权利要求1所述的3D打印装置，包括在打印操作期间检测所述构造材料的温度的温度传感器。6.根据权利要求5所述的3D打印装置，包括将检测到的温度与所述阈值温度进行比较的比较器电路。7.根据权利要求6所述的3D打印装置，包括给所述打印装置的加热系统提供电力的电力继电器，其中所述电力继电器的状态取决于所述比较器电路的输出。8.根据权利要求7所述的3D打印装置，其中所述阈值温度阈值被作为参考信号提供给所述比较器电路，且所述检测到的温度被作为输入信号提供给所述比较器电...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·索里亚诺·福萨斯，胡安·曼努埃尔·萨莫拉诺，维森特·格拉纳多斯·阿森西奥，
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