一种制造三维物体的设备和方法技术

一种由可变形材料(4)制造三维物体(2)的设备(1)，具有以下特征：一壳体(3)，其具有用于容纳所述可变形材料(4)的腔室(21)；一进料装置(5)，用于将所述可变形材料(4)供给至所述壳体(3)的所述腔室(21)中；一第一排出口(7)，用于将所述可变形材料(4)从所述壳体(3)的所述腔室(21)中排出；一第一关闭装置(8)，用于选择性地关闭和打开所述第一排出口(7)，所述装置(8)具有一空腔(22)，所述空腔通过至少一个连接孔(23)与所述壳体(3)的所述腔室(21)连接；一第二排出口(11)，第二排出口的横截面比所述第一排出口(7)的横截面小，用于将所述可变形材料(4)从所述第一关闭装置(8)的所述空腔(22)中排出，以及一第二关闭装置(24)，用于选择性地关闭和打开所述连接孔(23)。择性地关闭和打开所述连接孔(23)。择性地关闭和打开所述连接孔(23)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种制造三维物体的设备和方法


[0001]本专利技术涉及一种由可变形材料制造三维物体的设备和方法。

技术介绍

[0002]US 9,821,905B2中已知一种由可变形材料制造三维物体的设备。
[0003]WO 2014/153535 A2公开了一种用于三维物体的打印机，其中将例如线状的硬化材料与实际的打印材料一起排出。
[0004]US 5,936,816描述了一种用于由可变形材料制造三维物体的设备和方法，其中将增强纤维与可变形材料一起排出。
[0005]US 6,899,777 B2描述了一种连续挤出方法，其中将陶瓷、金属或塑料纤维与热塑性弹性体一起挤出。
[0006]EP 2676784 A1描述了一种通过挤出制造物体的方法。在该方法中，将长丝送入挤出头中并将长丝与基质材料一起从挤出头中排出。
[0007]US 2014/0232035 A1描述了一种通过挤出制造物体的设备，该设备具有用于将热塑性材料与几股纤维一起挤出的挤出针。
[0008]US 9,511,543 B2公开了一种用于增材制造三维物体的方法和设备。几种材料同时作为一种复合材料被挤出。在这种情况下，至少一种材料以液体形式存在并且至少一种材料以固体形式存在。
[0009]DE 10 2011 050 780 A1描述了一种用于将连续纤维施加到物体上的方法和设备。这是通过喷嘴实现的，其中连续的长丝和浸渍材料送入该喷嘴中。
[0010]但是，已知的解决方案相对不灵活，因此使用范围通常非常有限。
[0011]因此，本专利技术的目的是提供一种由可变形材料制造三维物体的设备和方法，使得应用更为灵活。

技术实现思路

[0012]根据本专利技术，该目的通过权利要求1中提到的特征来实现。
[0013]利用根据本专利技术的设备，由于具有不同横截面的两个排出口，可以排出不同量的可变形材料。每个排出口可以彼此独立地关闭或打开，从而可以将少量的可变形材料排放到具有较小横截面的第二排出口，或者将较大量的可变形材料排放到具有较大横截面的第一排出口。此外，可以完全关闭根据本专利技术的设备，使得没有材料可以从中逸出。如果该设备要在两点之间移动而不排放可变形材料，则这是特别有利的。
[0014]由于这种设计，根据本专利技术的设备可以非常灵活地使用，因为与已知的解决方案相比，总是可以排出所需量的可变形材料。当使用具有较小横截面的第二排出口时，可以产生非常精细的表面，而当使用具有较大横截面的第一排出口时，可以施加非常大量的可变形材料，从而可以在非常端的时间内制造处非常大的结构。
[0015]在本专利技术的非常有利的另一实施方式中，可以设想第二关闭装置布置在第一关闭
装置的腔内。这使得根据本专利技术的设备的结构非常紧凑。
[0016]在本专利技术的另一有利的实施方式中，如果用于选择性地关闭和打开所述第一排出口的第一关闭装置在纵向方向上借助于调节装置是可调节的，则一方面可以在非常快递地关闭或打开所述第一排出口。另一方面，由此原则上可以连续地调节第一排出口的横截面，因为可以将所述第一关闭装置定位在所述第一排出口的完全打开和完全关闭之间的任何位置处。此外，这种解决方案允许相对简单地设计用于调节关闭装置的调节装置的驱动器，该驱动器可以设置成需要很小的安装空间。
[0017]本专利技术的另一个有利的实施方式可在于，用于选择性地关闭和打开连接孔的第二关闭装置可以借助于调节装置在其纵向方向上调节。如果第二关闭装置在其纵向方向上也是可调节的，则获得的有利结果与第一关闭装置在其纵向方向上调节所获得的结果是类似的。此外，可以按照这种方式轻松打开和关闭延伸通过所述第一关闭装置的连接孔，该连接孔将通向第二排出口的空腔与壳体的腔室连接。用于调节第二关闭装置的调节装置可以与用于调节第一关闭装置的调节装置相同。
[0018]替代第二关闭装置在其纵向上的调节，第二关闭装置也可以借助于用于选择性地关闭和打开连接孔的调节装置绕其纵向轴线旋转。所述连接孔也可以以此方式关闭或打开。
[0019]如果在本专利技术的另一有利的实施方式中，所述调节装置包括具有至少一个凹槽的控制套筒，则至少一个连接至一个关闭装置的销钉与所述控制套筒接合，所述控制套筒和至少一个关闭装置可相对于彼此旋转，使得可能可以致动至少一个关闭装置。在所述第一关闭装置和所述第二关闭装置都可以通过所述调节装置在其纵向方向上进行调节的情况下，所述控制套筒可以具有用于两个关闭装置的单独的凹槽，单独的凹槽可以具有类似的设计。但是，所述控制套筒也可以用于使所述第二关闭装置绕其纵向轴线旋转。
[0020]如果所述控制套筒和/或所述至少一个关闭装置可以借助于传动装置可操作地连接至控制套筒和/或所述至少一个关闭装置的驱动装置旋转，则可以在所述控制套筒和所述至少一个关闭装置之间进行简单可靠的相对运动。
[0021]在本专利技术的另一有利的实施方式中，所述传动装置可以是齿轮传动或皮带传动。所述控制套筒或所述至少一个关闭装置可以通过所述驱动装置得以轻松驱动，例如通过电机，通过皮带传动和齿轮传动驱动，由此可以看到皮带传动或齿轮传动对高温不敏感的这点特别有利之处。
[0022]本专利技术的另一有利的实施方式可以在于，至少一个关闭装置以不可旋转的方式固定在位。这防止至少一个关闭装置出现不期望的旋转运动，从而确保设备可靠操作。
[0023]根据权利要求10的特征，基于方法的技术方案是显而易见的。
[0024]根据本专利技术的方法，其中将可变形材料从具有较小横截面的第二排出口排出的步骤之后再将可变形材料从具有较大横截面的第一排出口排出，这可以使由先前从所述第二排出口排出的材料形成的结构膨胀或变硬，从而使得通过本专利技术的方法由从所述第二排出口排出的相对较细的几股可变形材料形成的物体的外围的表面质量高，第一排出口的较大的横截面允许在很短的时间内排出大量的可变形材料，由此也可以在较短的时间内制造出较大的部件。
[0025]具体而言，通过从较大的第一排出口排出可变形材料，可以形成待生产物体的内
部的硬化区域，也称为填充物。原则上，从所述第二排出口排出的可变形材料形成框架，该框架通过从所述第一排出口排出的可变形材料而变硬。
[0026]从所述第一排出口排出的可变形材料可以以格子结构的方式引入到先前形成的框架中，这导致通过根据本专利技术的方法制得的物体更好地硬化。因此，与已知方法相比，这节省了大量时间。根据本专利技术的方法特别地但非唯一地适用于具有内部体积的薄壁部件，该内部体积由从第一排出口排出的可变形材料形成。
[0027]这还利用了这样的效果，即，具有较大横截面的可变形材料的股线不会不利地影响由具有较小横截面的可变形材料的股线形成的边界的精细表面，而是抵靠在首先形成的结构内部上。
附图说明
[0028]下面参照附图示意性地表示本专利技术的实施例。
[0029]在附图中：
[0030]图1示出了由可变形材料制造三维物体的设备。
[0031]图2示出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种由可变形材料(4)制造三维物体(2)的设备(1)，包括以下特征：一壳体(3)，其具有用于容纳所述可变形材料(4)的腔室(21)；一进料装置(5)，用于将所述可变形材料(4)供给至所述壳体(3)的所述腔室(21)中；一第一排出口(7)，用于将所述可变形材料(4)从所述壳体(3)的所述腔室(21)中排出；一第一关闭装置(8)，用于选择性地关闭和打开所述第一排出口(7)，所述关闭装置(8)具有一空腔(22)，所述空腔通过至少一个连接孔(23)与所述壳体(3)的所述腔室(21)连接；一第二排出口(11)，第二排出口的横截面比所述第一排出口(7)的横截面小，用于将所述可变形材料(4)从所述第一关闭装置(8)的所述空腔(22)中排出，以及一第二关闭装置(24)，用于选择性地关闭和打开所述连接孔(23)。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第二关闭装置(24)位于所述第一关闭装置(8)的所述空腔(22)内。3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述第一关闭装置(8)在其纵向(x)上可通过调节装置(25)调节，以选择性地关闭和打开所述第一排出口(7)。4.根据权利要求1，2或3所述的设备，其特征在于，所述第二关闭装置(24)在其纵向(x)上可通过调节装置(25)调节，以选择性地关闭和打开所述连接孔(23)。5.根据权利要求1，2或3所述的设备，其特征在于，所述第二关闭装置(24)可绕其纵轴旋转，以通过调节装置(25)选择性地关闭和打开所述连接孔(23)。6.根据权利要求3，4或5所述的设备，其特征在于，所述调节装置(25)包括一控制套...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔，
申请(专利权)人：Q比格三D有限公司，
类型：发明
国别省市：