用于三维打印的方法和装置制造方法及图纸

一种三维打印机挤出机，包括：加热构件，包括两个或更多个加热构件通道，每个加热构件通道适于接纳细丝；以及喷嘴，包括：用于挤出材料的单个挤出孔；以及两个或更多个喷嘴通道，每个喷嘴通道连接到两个或更多个加热构件通道中的一个，并且每个喷嘴通道具有距离单个挤出孔最多1.5mm的输出端，其中每个细丝在包括加热构件通道和相应的喷嘴通道的单独的空间中熔化。

Method and device for three-dimensional printing

A three-dimensional printer extruder includes: a heating member comprising two or more heating member channels, each of which is suitable for receiving filaments; and a nozzle comprising a single extrusion hole for extrusion materials; and two or more nozzle channels, each of which is connected to one of two or more heating member channels, and each nozzle is through. The channel has an output port up to 1.5mm from a single extrusion hole, where each filament melts in a separate space including the heating component channel and the corresponding nozzle channel.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于三维打印的方法和装置
本专利技术一般涉及三维(3D)打印，以及尤其涉及用于3D打印中的高色彩分辨率的装置和方法。
技术介绍
也称为增材制造(AM)的三维(3D)打印涉及用于制备3D物体的多种处理。在典型的3D打印中，使用增材处理，其中连续的材料层在计算机控制下被挤出以形成所需的形状。物体可以制成几乎任何形状或几何形状，并且由3D模型或其他电子数据源产生。可以利用计算机辅助设计(CAD)工具、通过3D扫描器或通过数字照相机和摄影测量软件来创建3D可打印模型。然后，模型可以经历“流形错误”检查。对于通过3D扫描获得的模型，特别需要此步骤。流形错误的示例包括不连接的表面，模型中的间隙等。可以手动或通过相应的软件检测和校正流形错误。然后，模型可以进行切片，其中它被转换成一系列薄层和指令文件。然后可以使用3D打印客户端软件打印该模型，该软件在3D打印过程中加载用于指示3D打印机的指令。在一些实施方案中，客户端软件和切片器通常被组合成一个软件程序。3D打印机遵循用于挤出液体、粉末、纸或片材的连续层的指令，以从一系列剖面构建模型。诸如塑料、沙子、金属或甚至巧克力的材料可以通过打印喷嘴使用。这些层对应于来自CAD模型的虚拟剖面，被连接或自动融合以产生最终形状。在一些实施方案中，可打印聚合物允许使用化学气相法平滑和改进表面光洁度。打印机分辨率包括以每英寸点数(dpi)或微米(μm)计的层厚度和X-Y分辨率。在一些实施方案中，以标准分辨率打印所需物体的略大尺寸的版本，然后应用更高分辨率的减去处理以去除多余的材料以实现更高的精度。专利技术概述结合旨在是示例性和说明性的而不是限制范围的系统、工具和方法描述和示出了以下实施方案及其方面。本公开的第一方面涉及三维打印机挤出机，包括：加热构件，其包括两个或更多个加热构件通道，每个加热构件通道适于接纳细丝；以及喷嘴，包括：用于挤出材料的单个挤出孔；以及两个或更多个喷嘴通道，每个喷嘴通道连接到加热构件通道中的一个，并且每个喷嘴通道具有距离单个挤出孔最多1.5mm的输出端，其中每个细丝在包括加热构件通道和相应喷嘴通道的单独的空间中熔化。在打印机挤出机内，喷嘴还可以包括轴。在打印机挤出机内，至少一个附加通道任选地穿过轴。在打印机挤出机内，加热构件通道任选地接纳不同材料的细丝。在打印机挤出机中，不同的材料是具有不同颜色的材料，从包括以下的列表中选择：青色，品红色，黄色，黑色和白色。在打印机挤出机内，加热构件通道任选地接纳具有不同特性的材料的细丝。在打印机挤出机内，特性从包括以下的列表中选择：导电性；磁性；弹性；强度；坚固度；重量；粘度；在流体中的溶解度；和浓度。在打印机挤出机内，由三维打印机挤出机挤出的物体的不同部分任选地具有不同的特性。在打印机挤出机内，可以根据由控制器控制的过程任选地制备物体，该控制器适于：选择待挤出作为物体的层或子层的部分的材料；将打印机挤出机从当前位置移动到物体内的位于填充区域、支撑区域或内壳区域内的位置，其中该位置距离当前位置至少预定距离；挤出预定量的材料；将打印机挤出机移至需要材料的新位置；在所需区域上挤出材料；并对另一材料重复上述步骤。本公开的另一方面涉及用于模型的三维打印的方法，包括：选择待挤出作为模型的层或子层的部分的材料；将三维打印机的打印机挤出机从当前位置移动到模型内的位于填充区域、支撑区域或内壳区域中的位置，其中该位置距离当前位置至少预定距离；挤出预定量的材料；将三维打印机的打印机挤出机移动到需要材料的新位置；在所需区域上挤出材料；以及对于另一材料重复所述步骤。在该方法中，材料和另一材料任选地具有不同的颜色。在该方法中，不同的颜色可以任选地从包括以下的列表中选择：青色，品红色，黄色，黑色和白色。在该方法中，材料和另一材料任选地具有不同的特性。在该方法中，将三维打印机的打印机挤出机移动到新位置任选地沿分段直线进行。本公开的另一方面涉及通过包括以下步骤的方法制备的物体：选择待挤出作为物体的层或子层的部分的材料；将三维打印机的打印机挤出机从当前位置移动到物体内的位于填充区域或内壳区域内的位置，其中该位置距离当前位置至少预定距离；挤出预定量的材料；将三维打印机的打印机挤出机移动到需要材料的新位置；在所需区域上挤出材料；以及对于另一材料重复所述步骤。除了上述示例性方面和实施方案之外，通过参考附图和通过研究以下详细描述，其他方面和实施方案将变得显而易见。本公开的又一方面涉及三维打印机挤出机，包括：融合构件，其包括至少两个制备通道，每个制备通道适于接纳细丝；以及喷嘴，包括：用于挤出材料的单个挤出孔；以及两个或更多个喷嘴通道，每个喷嘴通道连接到一个制备通道，其中每个细丝在包括制备通道和相应的喷嘴通道的单独的空间中制备，并且其中所述制备通道接纳不同材料的细丝。在三维打印机挤出机中，不同的材料任选地具有从包括以下的列表中选择的不同颜色：青色，品红色，黄色，黑色和白色。在三维打印机挤出机中，不同的材料任选地具有从包括以下的列表中选择的不同特性：导电性；磁性；弹性；强度；坚固度；重量；粘度；在流体中的溶解度；和浓度。在三维打印机挤出机中，由三维打印机挤出机挤出的物体的不同部分任选地具有不同的物理特性。在三维打印机挤出机中，由三维打印机挤出的物体的区域之间的特性可选择地逐渐地或突然地变化。在三维打印机挤出机内，可任选地通过由控制器控制的过程制备物体，所述控制器适于：选择待挤出作为模型的层或子层的部分的材料；将打印机挤出机从当前位置移动到模型内位于填充区域、支撑区域或内壳区域中的位置，其中该位置距离当前位置至少预定距离；挤出预定量的材料；将打印机挤出机移至需要材料的新位置；在所需区域上挤出材料；以及对另一材料重复上述步骤。附图说明示例性实施方案在附图中示出。通常选择附图中所示的部件和特征的尺寸以便呈现的方便和清楚，并且不一定按比例显示。附图列于下面。图1A和1B是示出根据本公开的一些示例性实施方案的层和子层结构的示意图；图2是根据本公开的一些示例性实施方案的包括五种基本颜色的环形子层以及片段被挤出的顺序的示意图；图3是根据本公开的一些示例性实施方案的挤出子层的方法中的步骤的流程图；图4A，4B和4C是根据本公开的一些示例性实施方案的喷嘴的视图；且图4D是根据本公开的一些示例性实施方案的加热构件的示意图。专利技术详述本公开涉及也称为增材制造(AM)的三维(3D)打印，其中连续的材料层在计算机控制下被挤出以形成所需的形状。打印机分辨率以每英寸点数(dpi)或微米(μm)表示层厚度(Z尺寸)和X-Y分辨率。一些3D打印机和技术能够在构造部件的过程中使用多种材料，从而能够以多种颜色和颜色组合进行打印，使得成品不一定需要喷涂。然而，目前可用的打印机和技术不提供在层内切换颜色，或至少没有足够高的颜色分辨率。这无法例如形成颜色在表面上变化的精细图案。为了提供彩色打印，将不同颜色的细丝提供给打印机。例如，可以使用青色、品红色、黄色、黑色和白色(CYMBW)这五种基本颜色的细丝。在传统的3D打印方法中，为了实现各种颜色和色调(也称为纹理)，确定打印特定颜色的每个区域所需的基本颜色的量。然后以正确的比例将基本颜色的细丝馈送到热端室中，在热端室中将细丝融合并混合，产生新的颜色。然而，混合物不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.三维打印机挤出机，包括：加热构件，其包括至少两个加热构件通道，每个通道适于接纳细丝；和喷嘴，包括：用于挤出材料的单个挤出孔；和至少两个喷嘴通道，每个喷嘴通道连接到所述至少两个加热构件通道中的一个，并且每个喷嘴通道具有距离所述单个挤出孔最多1.5mm的输出端，其中每个细丝在包括加热构件通道和相应的喷嘴通道的单独空间中熔化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.09 US 62/190,3771.三维打印机挤出机，包括：加热构件，其包括至少两个加热构件通道，每个通道适于接纳细丝；和喷嘴，包括：用于挤出材料的单个挤出孔；和至少两个喷嘴通道，每个喷嘴通道连接到所述至少两个加热构件通道中的一个，并且每个喷嘴通道具有距离所述单个挤出孔最多1.5mm的输出端，其中每个细丝在包括加热构件通道和相应的喷嘴通道的单独空间中熔化。2.根据权利要求1所述的打印机挤出机，其中所述喷嘴还包括轴。3.根据权利要求2所述的打印机挤出机，其中至少一个附加通道穿过所述轴。4.根据权利要求1所述的打印机挤出机，其中所述至少两个加热构件通道接纳不同材料的细丝。5.根据权利要求4所述的打印机挤出机，其中不同的材料是具有不同颜色的材料，所述不同颜色从包括以下的列表中选择：青色、品红色、黄色、黑色和白色。6.根据权利要求1所述的打印机挤出机，其中所述至少两个加热构件通道接纳具有不同特性的材料的细丝。7.根据权利要求6所述的打印机挤出机，其中所述特性从包括以下的列表中选择：导电性；磁性；弹性；强度；坚固度；重量；粘度；在流体中的溶解度；和浓度。8.根据权利要求7所述的打印机挤出机，其中由所述三维打印机挤出机挤出的物体的不同部分具有不同的特性。9.根据权利要求1所述的打印机挤出机，其中根据由控制器控制的过程准备物体，所述控制器适于：a.选择待挤出作为物体的层或子层的部分的材料；b.将所述打印机挤出机从当前位置移动到物体内的位于填充区域、支撑区域或内壳区域内的位置，其中该位置距离当前位置至少预定距离；c.挤出预定量的材料；d.将所述打印机挤出机移至需要材料的新位置；e.在所需区域上挤出材料；以及f.对另一材料重复步骤(a)至(e)。10.用于模型的三维打印的方法，包括：a.选择待挤出作为模型的层或子层的部分的材料；b.将三维打印机的打印机挤出机从当前位置移动到模型内位于填充区域、支撑区域或内壳区域中的位置，其中该位置距离当前位置至少预定距离；c.挤出预定量的材料；d.将所述三维打印机的打印机挤出机移动到需要材料的新位置；e.在所需区域上挤出材料；以及f.对另一材...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·克斯卡斯，I·莫尔肖，
申请(专利权)人：萨姆希三D有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列,IL