增材制造颗粒构造材料管理站制造技术

一种增材制造颗粒构造材料管理站(360)，包括：材料管理站本体；具有颗粒构造材料供应连接器(385，585)的颗粒构造材料供应管道(382，582)，用于可释放地连接至颗粒构造材料供应容器(314)，以将承载了颗粒构造材料供应的流体流从供应容器(314)内耦接至材料管理站本体；以及站数据处理器(295)，用于从供应容器(314)的数据存储器芯片读取与关联供应容器的颗粒构造材料的量相符合的数据，并且用于基于关联供应容器(314)的颗粒构造材料的量而控制颗粒构造材料从供应容器(314)的收回。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】增材制造颗粒构造材料管理站
技术介绍
增材制造(3D打印)通常使用可以在容器中供应的例如粉末的新构造材料的供应。附图说明图1A示意性地图示三维(3D)打印系统的示例；图1B示意性地图示图1A的示例的材料管理站；图1C示意性地图示图1B的示例的材料管理站的工作区域；图2A示意性地材料管理站的一个示例的内部回路图；图2B是示意性地图示用于图2A的材料管理站内部回路的阀门设置信息的表格；图2C示意性地图示图2A的材料管理站内部回路的罐中所使用的构造材料捕集器几何形状；图3A示意性地图示机械地耦接至新构造材料供应罐的图1B的示例的材料管理站；图3B示意性图示材料管理站中的、与对应于图3A的示例中的新构造材料供应罐电通信的数据处理系统；图4示出根据示例概述管理增材制造材料的方法的流程图；并且图5示意性地图示根据示例的罐连接器和新构造材料供应罐端口。具体实施方式如图1A中所示，根据一个示例的三维(3D)打印系统100(或增材制造系统)包括：手推车102、3D打印机104、以及材料管理站106。材料管理站106管理构造材料。手推车102被设置为插入打印机104中的对接位置(dockingposition)，以允许打印机104在手推车102内生成3D物体。手推车还被设置为(在不同时刻)还插入材料管理站106中的对接位置107。可以在3D打印过程之前将手推车102对接(dock)在材料管理站106中，以在准备后续3D打印过程时为手推车装载构造材料。被装载至手推车中的构造材料可以包括来自一个或多个之前打印过程循环使用的构造材料或回收的构造材料、新构造材料、或者新构造材料与循环使用的构造材料的一部分。一些构造材料可以是不可循环使用的，并且因此在该情形中，将没有回收的构造材料被用于装载手推车。构造材料可以是或包括例如粉末金属材料、粉末复合材料、粉末陶瓷材料、粉末玻璃材料、粉末树脂材料、粉末聚合物材料等。在其中构造材料是粉末基构造材料的一些示例中，术语粉末基材料意在包括干式和湿式粉末基材料两者、颗粒材料以及粒状材料。应该理解，本文所述的示例不限于粉末基材料，并且如果恰当地具有合适的改性，则可以使用其他合适的构造材料。在其他示例中，构造材料可以例如采取精细的小球的形式，或者颗粒构造材料的任何其他合适的形式。返回图1A，手推车102也可以对接在材料管理站106(图1A中示出未与手推车102对接)中的对接位置107中，以在手推车102已经用于3D打印制造过程中之后，清洁手推车102的至少一些部件。清洁过程可以包括回收并在材料管理站106中存储来自之前打印作业的未熔合构造材料，以用于后续重新使用。在3D打印过程期间，可以熔合所供应的构造材料的一部分以形成3D物体，而同时，取决于所使用的构造材料的类型，所供应的构造材料的剩余部分可以保持未熔合并且有可能可循环使用。可以由材料管理站106在存储以用于循环之前，执行未熔合构造材料的一些处理，以例如减少凝聚。应该理解，材料管理站106也可以包括接入面板(未示出)，以当手推车102完全与材料管理站106对接时并且当手推车102从材料管理站106完全移除时，覆盖对接位置107。一个材料管理站106可以用于服务一个或多个不同的3D打印机。给定的3D打印机可以可交换地使用一个或多个手推车102，例如，针对不同的构造材料利用不同的手推车。材料管理站106可以在3D打印制造过程之后清洗给定构造材料的手推车102，允许手推车102被采用不同的构造材料填充以用于后续3D打印制造过程。手推车102的清洗也可以包括材料管理站106的清洗，或者可替代地，其可以包括在材料管理站106中不同构造材料的分离，以限制一种构造材料类型与另一种构造材料类型的污染。在该示例中，手推车102具有构造平台122，正在制造的物体在其上构建。在该示例中，手推车102还包括位于构造平台122下方的构造材料储藏室124。构造平台122可以被设置为具有驱动机构(未示出)，当构造平台122对接在打印机104中时并且在3D打印制造过程期间，允许其朝向手推车102的基底诸如以步进方式逐渐向下移动，因为3D物体的打印在发展并且手推车102内的构造材料储藏室124变得耗尽。这在构造平台122的基底水平面与打印托架(未示出)之间提供了逐渐增多的距离，以容纳正在被制造的3D物体。在该示例中，当在3D打印过程中正在被打印的物体逐层构造起来时，该正在被打印的物体的大小可以逐渐增大。该示例的3D打印机104可以通过使用构造材料沉积器托架(未示出)来将构造材料的层形成至构造平台122上而生成3D物体。由打印机104熔合每个沉积层的某些区域，以根据物体指定数据逐渐地形成物体。物体指定数据基于物体的3D形状，并且也可以提供物体属性数据，诸如与整个3D物体或3D物体的部分相对应的长度或粗糙度。在示例中，期望的3D物体属性也可以经由用户界面、经由软件驱动器或经由存储在存储器中的预定的物体属性数据而供应至3D打印机104。在构造材料的层已经由打印机104沉积在构造平台122上之后，3D打印机104的托架(未示出)上的热(或压电)打印头的页宽阵列可以横跨构造平台122，以基于构造材料的颗粒要在何处熔合在一起的模式而选择性地沉积熔合试剂。一旦已经施加了熔合试剂，则可以使用3D打印机104的一个或多个加热元件(未示出)将构造材料的层暴露至熔合能量。构造材料沉积、熔合试剂和熔合能量施加过程可以逐层重复直至已经生成了完整的3D物体。材料管理站106可以与任何增材制造技术一起使用，并且不限于如以上示例所述的使用托架上的打印头的打印机以沉积熔合试剂。例如，材料管理站106可以与选择性激光烧结增材制造技术一起使用。图1B示意性地图示图1A的示例的材料管理站106，以及对接在其中的图1A的手推车102。如图1B的示例中所示，材料管理站106具有用于接收两个新构造材料供应罐(或盒)114a、114b的两个接口，两个新构造材料供应罐114a、114b可以可释放地可插入材料管理站106中。在该示例中，每个新构造材料供应罐114a、114b具有在大约三十和五十升之间的容量。在一个示例中，构造材料可以是粉末半晶体热塑性材料。提供两个新构造材料供应罐114a、114b允许执行“热调换”，以使得如果当由材料管理站106在准备增材制造过程中采用构造材料填充手推车102时，如果当前在使用的容器的构造材料变空或接近为空，则新构造材料供应源可以动态地改变到两个罐中的另一个。材料管理系统106可以具有一个或多个重量测量设备，以估计在给定时刻在一个或多个新构造材料供应源114a、114b中存在多少新构造材料。例如，当在打印机104中安装手推车102以用于3D打印制造运行之前，为手推车102装载构造材料时，可以消耗来自罐114a、114b的新构造材料。在该示例中，使用真空系统(以下参照图2A描述)在材料管理站106内来回移动构造材料，真空系统促进系统内的清洁度并且允许在连续3D打印作业之间循环使用至少一部分构造材料，其中选择使用的构造材料的类型是可循环使用的。在该说明书中对真空系统的参考包括部分真空的真空，或者例如相对于大气压减小的压力。真空可以对应于“负压”，其可以用于表示在由大气压力围绕的回路中低于大气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增材制造颗粒构造材料管理站，包括：材料管理站本体；具有颗粒构造材料供应连接器的颗粒构造材料供应管道，所述颗粒构造材料供应管道用于可释放地连接至颗粒构造材料供应容器，以将承载颗粒构造材料供应的流体流从所述供应容器内耦接至所述材料管理站本体；以及站数据处理器，所述站数据处理器用于从所述供应容器的数据存储器芯片读取与关联所述供应容器的颗粒构造材料的量相符合的数据，并且用于基于关联所述供应容器的所述颗粒构造材料的量而控制颗粒构造材料从所述供应容器的收回。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种增材制造颗粒构造材料管理站，包括：材料管理站本体；具有颗粒构造材料供应连接器的颗粒构造材料供应管道，所述颗粒构造材料供应管道用于可释放地连接至颗粒构造材料供应容器，以将承载颗粒构造材料供应的流体流从所述供应容器内耦接至所述材料管理站本体；以及站数据处理器，所述站数据处理器用于从所述供应容器的数据存储器芯片读取与关联所述供应容器的颗粒构造材料的量相符合的数据，并且用于基于关联所述供应容器的所述颗粒构造材料的量而控制颗粒构造材料从所述供应容器的收回。2.根据权利要求1所述的管理站，包括量传感器，所述量传感器用于测量从所述供应容器抽吸至所述材料管理站本体中的所述流体流中的颗粒构造材料的量。3.根据权利要求1所述的管理站，包括量传感器，所述量传感器用于测量所述供应容器的重量。4.根据权利要求1所述的管理站，其中，所述站数据处理器被提供为基于在将颗粒构造材料的收回之前关联所述供应容器的颗粒构造材料的量以及从所述供应容器抽吸至所述材料管理站中的颗粒构造材料的量，而将与关联所述供应容器的颗粒构造材料的更新的量相符合的数据写入所述供应容器的所述数据存储器芯片。5.根据权利要求4所述的管理站，进一步包括：连接传感器，所述连接传感器用于检测所述供应连接器与所述供应容器之间的机械断开连接；并且其中所述站数据处理器被提供为当检测到所述供应连接器与所述供应容器之间的机械断开连接时，终止写入数据至所述供应容器的所述数据存储器芯片。6.根据权利要求1所述的管理站，进一步包括：泵，所述泵用于提供可连接至所述供应管道的负压，以从所述供应容器收回颗粒构造材料；以及负压供应阀门，所述负压供应阀门耦接在所述泵与所述供应管道的邻近所述供应连接器的吸入端之间，以控制至所述供应管道的所述吸入端的负压的提供，从而控制颗粒构造材料从所述供应容器的收回。7.根据权利要求1所述的管理站，进一步包括：泵，所述泵用于提供可连接至所述供应管道的负压，以从所述供应容器收回颗粒构造材料；并且其中所述站数据处理器被提供为当检测到所述供应连接器与所述供应容器之间的断开连接时，控制至所述供应管道的吸入端的负压的提供。8.根据权利要求7所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗朗切斯科·鲁尔·帕斯托，伊斯梅尔·昌克隆，泽维尔·阿隆索，
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