具有供料器的三维打印机制造技术

技术编号:23515578 阅读:40 留言:0更新日期:2020-03-18 01:52
一种三维(3D)打印机和方法包括通过第一供料器排放第一材料作为构建材料的第一材料容器和通过第二供料器排放第二材料作为构建材料的第二材料容器。

3D printer with feeder

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有供料器的三维打印机
技术介绍
三维(3D)打印可以产生3D物体。特别地,3D打印机可以将诸如粉末的构建材料的相继层添加到构建平台。3D打印机可以在计算机控制下选择性地固化每一层的一些部分以产生3D物体。该材料可以是粉末或粉末状材料,包括金属、塑料、复合材料和其它粉末。所形成的物体可以是各种形状和几何结构,并且经由诸如3D模型或其他电子数据源之类的模型来产生。制造可以包括激光熔化、激光烧结、热烧结、电子束熔化、热熔合等。模型和自动控制可以促进分层制造和增材制造。3D打印物体可以是中间产品或最终使用产品,以及可以是原型。产品应用可以包括航空航天零件、机器零件、医疗装置(例如,植入物)、汽车零件、时尚产品、结构和导电金属、陶瓷和其他应用。附图说明在以下详细描述中并且参考附图描述了某些示例,其中:图1是根据本技术的示例的3D打印机的框图;图2是根据本技术的示例的3D打印机的框图;图3是根据本技术的示例的3D打印机的框图;图4是根据本技术的示例的3D打印机的材料供应系统的框图;图5是根据本技术的示例的操作3D打印机的方法的流程框图;图6是根据本技术的示例的操作3D打印机的方法的流程框图;图7是根据本技术的示例的计算装置的流程框图;图8是计算机可读介质的框图,该计算机可读介质可包含代码,该代码用于执行根据本技术的示例的3D打印机的操作;图9是根据本技术的示例的3D打印机的旋转供料器的透视图;图10是根据本技术的示例的3D打印机的图;图11是根据本技术的示例的3D打印机的图;图12是根据本技术的示例的3D打印机的图;图13是根据本技术的示例的3D打印机的图;图14是根据本技术的示例的3D打印机的透视图;以及图15是根据本技术的示例的3D打印机的透视图。具体实施方式三维打印机可以由诸如粉末的构建材料形成3D物体。3D打印机生产3D物体的成本可与构建材料的成本相关。因此,可能需要3D打印机利用回收材料作为构建材料。然而,对于一些应用,由于某些情况下诸如产品纯度、强度和光洁度的原因,利用新材料可能是有益的。为了混合回收材料和新材料作为用于一些3D打印机的构建材料,用户可以采用额外的地板空间和3D打印机外部的设备。用户在从3D打印机提取打印的3D物体时也可以依赖于外围资源。增加的成本可能是由于打印机外部的用于混合构建材料和用于提取的专用资源而导致的。此外,在混合、添加和提取时构建材料的手动处理可能导致构建材料与环境的交叉污染。本技术的某些示例提供了具有构建材料的内部或集成处理的3D打印机,并且因此减少了构建材料的手动处理以及相关联的构建材料与环境的交叉污染。实际上,本文的示例可以包括3D打印机,其提供完备的处理以混合回收材料和新材料作为构建材料。本文的示例3D打印机还可以在回收过量或未熔化的构建材料时、在提取打印的3D物体时提供完备处理,等等。打印机内的(一个或多个)打印机集成传送系统可以包括例如用于在3D打印机内内部地输送材料的闭环或基本闭环的材料处理系统。某些示例通常可以不采用外部专用资源、与打印机分离的广阔的地板空间、或外部设备来混合粉末或从未熔合的粉末提取3D物体。该技术可包括在气动输送期间混合新鲜构建材料和回收构建材料。一个示例包括一种3D打印机,其具有传送系统以输送诸如粉末的构建材料,以便打印机从构建材料形成3D物体。传送系统可以在3D打印机内。构建材料可以包括指定比率的第一材料和第二材料。在一个示例中,传送系统是稀相气动传送系统,其经由相对高速的输送促进第一材料和第二材料的在线混合。在示例中,第一材料是新材料,而第二材料是再循环的或回收材料。3D打印机可以包括存储或保持第一材料的第一材料容器。同样,3D打印机可以包括存储或保持第二材料的第二材料容器。第一材料容器和第二材料容器可以在3D打印机内。在操作中,第一材料容器通过第一供料器将第一材料排放到传送系统。第二材料容器通过第二供料器将第二材料排放到传送系统。至少一个传感器提供从第一材料容器或第二材料容器或两者的材料排放速率的指示。3D打印机可以具有控制器,以响应于材料排放速率的指示来调整第一供料器的第一操作参数和/或第二供料器的第二操作参数,以维持第一材料与第二材料的指定比率。第一操作参数和第二操作参数可以各自是例如供料器的每分钟转数(RPM)或其它操作参数。此外,如所指出的,可以采用多个传感器。例如,第一传感器和第二传感器可以分别提供从第一材料容器和第二材料容器的材料排放速率的指示。此外,与传送系统相关联的传感器可以提供例如来自第一材料容器和第二材料容器的组合材料排放速率的指示。此外,3D打印机可以包括内部分配容器,以给3D打印机供应构建材料以形成3D物体。在一些情况下,内部传送系统可以分别从第一材料容器和第二材料容器向分配容器提供第一材料和第二材料。在某些情况下,传送系统可将第一材料和第二材料作为构建材料在线输送和混合至分配容器。在一个示例中,在打印作业期间,例如在3D物体的形成期间,传送系统将第一材料和第二材料输送到分配容器。因此,示例可以在打印作业期间提供新粉末和回收粉末的内部混合。在一些示例中,混合可以发生在粉末的稀相气动输送中。可以用传感器(例如在材料容器或料斗上的载荷传感器)来检查混合比率。在材料容器的排放处的供料器可以调节、调整或计量构建材料粉末。同样,第一材料与第二材料的比率以及第一材料和第二材料的总速率可以通过例如容器载荷传感器反馈来检查。此外,经由传送系统的混合均匀性可以具有大约10立方厘米(cc)或更大的详细检查等级。在某些示例中,在接收第一材料和第二材料的分配容器或料斗的基部处的微型曝气器(或“吹气机”)可以进一步辅助混合。在一些示例中,除了在线输送和微型曝气器之外,没有额外的工艺步骤或机构用于混合两种粉末。在其它示例中,可以采用另外的混合设备或动作。图1是示出由构建材料形成3D物体的3D打印机100的一部分的图。3D打印可以包括选择性层烧结(SLS)、选择性热烧结(SHS)、电子束熔化(EBM)、热熔合和熔合剂、或其他3D打印和AM技术以从构建材料生成3D物体。构建材料可以是粉末、粉末状的或粉末形式。构建材料可以是不同的材料,包括聚合物、塑料、金属、陶瓷等。而且,图3中描绘的打印机300部件可集成在打印机300内部,例如集成在打印机300的壳体358内。在该示例中,打印机100具有内部第一材料容器102,以通过第一供料器106排放第一材料104作为构建材料。打印机100具有内部第二材料容器108,以通过第二供料器112排放第二材料110作为构建材料。第一材料可以不同于第二材料。例如,第一材料和第二材料可以是相同或相似的构建材料,但是第一材料作为新材料,而第二材料作为回收材料。在其他示例中,第一材料和第二材料可以是不同类型的构建材料。材料容器102、106可以是料斗、贮器或其它类型的容器。此外,如下所述,在一个示例中,材料容器102、106可以分别从由用户插入到3D打印机10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维(3D)打印机,包括:/n内部第一材料容器,其用以通过第一供料器排放第一材料作为构建材料;/n内部第二材料容器,其用以通过第二供料器排放第二材料作为构建材料;以及/n控制器,其用以调整所述第一供料器和所述第二供料器的操作,以将所述构建材料维持为具有所述第一材料与所述第二材料的指定比率,其中,所述3D打印机用以由所述构建材料形成3D物体。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种三维(3D)打印机,包括:
内部第一材料容器,其用以通过第一供料器排放第一材料作为构建材料;
内部第二材料容器,其用以通过第二供料器排放第二材料作为构建材料;以及
控制器,其用以调整所述第一供料器和所述第二供料器的操作,以将所述构建材料维持为具有所述第一材料与所述第二材料的指定比率,其中,所述3D打印机用以由所述构建材料形成3D物体。


2.根据权利要求1所述的3D打印机,包括所述控制器基于所述第一材料容器和所述第二材料容器的材料排放速率的指示来调整所述第一供料器和所述第二供料器的操作。


3.如权利要求2所述的3D打印机,包括:
第一传感器,其与所述第一材料容器相关联,以提供从所述第一材料容器的材料排放速率的指示;以及
第二传感器,其与所述第二材料容器相关联,以提供从所述第二材料容器的材料排放速率的指示。


4.如权利要求2所述的3D打印机,包括内部传送系统,以输送包括所述第一材料和所述第二材料的构建材料。


5.如权利要求4所述的3D打印机,包括与所述内部传送系统相关联的传感器,以提供所述第一材料容器和所述第二材料容器的材料排放速率的指示。


6.如权利要求1所述的3D打印机,包括分配容器,以使得构建材料能够用于所述3D打印机以形成所述3D物体。


7.如权利要求6所述的3D打印机,包括内部传送系统,以在所述3D打印机形成所述3D物体的同时将构建材料输送到所述分配容器,其中,所述第一材料容器和所述第二材料容器分别将所述第一材料和所述第二材料排放到所述传送系统中,所述传送系统在线混合所述第一材料和所述第二材料。


8.一种三维(3D)打印机,包括:
内部传送系统,其用以输送包括第一材料和第二材料的构建材料,其中,所述3D打印机用以由所述构建材料形成3D物体;
内部第一材料容器,其用以通过第一供料器将第一材料排放到所述传送系统;
内部第二材料容器,其用以通过第二供料器将第二材料排放到所述传送系统;以及
传感器,其提供从所述第一材料容器或所述第二材料容器或两者的材料排放速率的指示。


9.如权利要求8所述的3D打印机,包括控制器,其用以响应于所述指示来调整所述第一供料器的第一操作参数和所述第二供料器的第二操...

【专利技术属性】
技术研发人员:KE斯怀尔DR小奥蒂斯
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

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