横截面可变的三维打印方法技术

工件(10)的三维打印方法，包括借助于喷嘴(28)产生工件(10)的层(18)的一系列步骤，该喷嘴沿着喷嘴(28)的路径(32)具有输出横截面，其中，在用于产生层(18)的至少一个步骤期间，使用至少一个喷嘴(28)，该喷嘴的输出部分(42)具有在第一最大横截面与第二最小横截面之间可变的输出横截面，并且其中，喷嘴的输出部分(42)的至少一部分的横截面沿着路径(32)的至少一部分(32a，32b)变化。32b)变化。32b)变化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】横截面可变的三维打印方法


[0001]本专利技术涉及部件的三维打印方法。
[0002]本专利技术更具体地涉及一种称为“熔融沉积”的三维打印方法，该三维打印方法以热塑性长丝为原料，该热塑性长丝预先由加热元件加热和液化以使其液化，并且通过喷嘴进行沉积以形成待生产部件的层。

技术介绍

[0003]熔融沉积3D打印方法包括使热塑性长丝穿过打印头，该打印头包括加热元件和校准喷嘴。热塑性长丝的线轴供应了对该长丝进行液化的加热元件。线轴推动长丝穿过加热元件到达校准喷嘴，该长丝通过该校准喷嘴呈现为或多或少的液体长丝，根据喷嘴的横截面进行校准。头部沿着确定路径的同时移动使得能够创建一个在建部件的层。通过连续堆叠呈实心或蜂窝状的层，创建所需的部件。
[0004]校准喷嘴通常是可拆卸的，以使得能够选择打印质量。喷嘴的出口横截面越小，打印就越精细，并且可以更准确地打印部件的细节，但是打印速度越慢。相反，喷嘴的出口横截面越大，打印越粗糙，但是可以以更高的打印速度更快地对大面积进行填充。
[0005]目前，无法在打印期间更换喷嘴。必须在打印开始之前进行喷嘴的选择，使得部件的打印是在打印之前在打印的精细度(通过具有小横截面的喷嘴实现)与打印速度(通过具有较大横截面的喷嘴实现)之间进行折衷的结果。
[0006]这种设计无法实现最佳打印。
[0007]实际上，如果选择具有小横截面的喷嘴，则该喷嘴使得能够对靠近部件的自由边缘布置的细节进行打印，但是非常缓慢地对部件的不靠近部件的自由边缘布置的部分进行填充。这导致了部件的生产时间长。
[0008]相反，如果选择具有大横截面的喷嘴，则该喷嘴使得能够对部件的不靠近部件的自由边缘布置的部分进行快速填充，但是无法以令人满意的质量对靠近待打印部件的自由边缘布置的细节进行打印。除了快速生产部件所需的时间之外，还需要进行精加工步骤以获得所需细节所需的时间。

技术实现思路

[0009]本专利技术通过提出一种实施喷嘴的三维打印方法来弥补这一缺点，该喷嘴的横截面在打印期间是可变的。
[0010]为此目的，本专利技术提出了用于三维打印部件的方法，所述方法包括一系列步骤，在所述一系列步骤中的每个步骤期间，产生待获得部件的实心或蜂窝状的层，这些步骤中的每个步骤包括使热塑性长丝穿过加热元件以使所述热塑性长丝液化，然后使经液化的热塑性长丝穿过具有出口横截面的至少一个喷嘴，然后对从所述至少一个喷嘴流出的经液化的热塑性长丝进行沉积，并且同时，使所述至少一个喷嘴沿着确定路径移动，整个确定路径对应于待获得部件的层，其特征在于，在通过填充来产生层的至少一个步骤期间，使用所述至
少一个喷嘴，所述至少一个喷嘴的出口段具有出口横截面，所述出口横截面能够在最大的第一横截面与最小的第二横截面之间变化，并且其中，使所述至少一个喷嘴的所述出口段的至少一部分的横截面沿着确定路径的至少一部分变化，以构建界定所述层的外壁。
[0011]根据所述方法的其他特征：
[0012]‑
所述方法包括在通过填充来产生层的所述至少一个步骤之前产生层的初始步骤，在所述初始步骤期间，使用具有其最小的第二横截面的所述至少一个喷嘴对所述层的轮廓进行沉积，
[0013]‑
在通过填充来产生层的步骤期间，沿着路径的与部件的不具有细节的实心部分相关联的至少一个第一部分使用喷嘴的第一横截面，
[0014]‑
在通过填充来产生层的步骤期间，沿着路径的与部件的包括细节的一部分相关联的至少一个第二部分使用喷嘴的第二横截面，所述第二部分位于部件的自由边缘附近，
[0015]‑
在通过填充来产生层的步骤期间，沿着中间路径的介于第一部分与第二部分之间的至少第三部分使用喷嘴的至少一个横截面，所述至少一个横截面是介于第一横截面与第二横截面之间的中间横截面。
[0016]本专利技术还涉及一种用于通过热塑性长丝进行三维打印的打印喷嘴，所述喷嘴包括主体，在所述主体中形成有导管，所述导管包括至少一个入口段和一个具有最大横截面的出口段，所述至少一个入口段被构造成被供应有预先液化的热塑性长丝，其特征在于，所述喷嘴包括可动装置，所述可动装置用于使出口段的横截面朝向最小横截面减小。
[0017]根据喷嘴的其他特征：
[0018]‑
可动减小装置包括壳体，所述壳体通向喷嘴的出口段，并且盘能够在壳体内部在缩回位置与伸出位置之间移动，在所述缩回位置，所述盘缩回到壳体中，所述缩回位置与喷嘴的最大横截面相关联，在所述伸出位置，所述盘突出到喷嘴的出口段中以使所述出口段的横截面朝向最小横截面减小，
[0019]‑
在所述盘的伸出位置，盘的自由端位于喷嘴的出口段的出口孔的高度处，
[0020]‑
导管、壳体和盘基本上为圆柱形，并且壳体和盘的轴线与导管的出口段的轴线形成给定角度，
[0021]‑
用于减小出口段的横截面的可动装置包括被布置在出口段的端部处的隔膜装置，并且
[0022]‑
最大横截面至少是最小横截面的四倍。
附图说明
[0023]通过参考附图以非限制性示例的方式给出的以下描述，将更好地理解本专利技术并且本专利技术的其他细节、特征和优点将会显得更清晰，在附图中：
[0024][图1]图1是通过三维打印方法制造的部件的非常示意性的透视图；
[0025][图2]图2是图1中所示的部件的层的非常示意性的视图；
[0026][图3]图3是具有减小横截面的常规喷嘴用于产生图1的层所遵循的路径的非常示意性的视图；
[0027][图4]图4是具有大横截面的常规喷嘴用于产生图1的层所遵循的路径的非常示意性的视图；
[0028][图5]图5是具有大横截面的根据本专利技术的喷嘴用于产生图1的层所遵循的路径的非常示意性的视图；
[0029][图6]图6是包括根据现有技术的喷嘴的打印头的示意性横截面图；
[0030][图7A
‑
7B]图7A和图7B是以升高截面位置示出的根据本专利技术的喷嘴的示意性轴向和横截面图；以及
[0031][图8A
‑
8B]图8A和图8B是以降低截面位置示出的根据本专利技术的喷嘴的示意性轴向和横截面图。
具体实施方式
[0032]图1非常示意性地示出了通过三维打印生产的部件10。
[0033]部件10在此是立方体，该立方体在竖直方向V上包括半圆柱形凹口12和孔16，该半圆柱形凹口通向该部件的面14之一。
[0034]部件10通过三维打印方法获得，该三维打印方法主要包括一系列步骤，在该一系列步骤中的每个步骤期间，通过填充来产生图2中所示类型的待获得部件的实心或蜂窝状的层18。因此，层18沿着竖直方向V彼此堆叠，以获得最终部件10。因此，每个层18包括凹口12a，凹口12a的堆叠形成凹口12。类似地，每个层18包括圆形开口16a，圆形开口16a的堆叠形成孔16。
[0035]借助于在图6中示意性示出的打印头2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.部件(10)的三维打印方法，所述方法包括一系列步骤，在所述一系列步骤中的每个步骤期间，产生待获得部件(10)的实心或蜂窝状的层，这些步骤中的每个步骤包括使热塑性长丝穿过加热元件(22)以使所述热塑性长丝液化，然后使经液化的热塑性长丝穿过具有出口横截面的至少一个喷嘴(28)，然后对从所述至少一个喷嘴(28)流出的所述经液化的热塑性长丝进行沉积，并且同时，使所述至少一个喷嘴(28)沿着确定路径(32)移动，整个确定路径对应于所述待获得部件(10)的层(18)，其特征在于，在通过填充来产生层的至少一个步骤期间，使用所述至少一个喷嘴(28)，所述至少一个喷嘴的出口段(42)具有出口横截面，所述出口横截面能够在最大的第一横截面与最小的第二横截面之间变化，并且其中，使所述至少一个喷嘴的所述出口段(42)的至少一部分的横截面沿着所述确定路径(32)的至少一部分(32a，32b)变化。2.根据前一项权利要求所述的打印方法，其特征在于，所述打印方法包括在所述通过填充来产生层的至少一个步骤之前产生层的初始步骤，在所述初始步骤期间，使用具有其最小的第二横截面的所述至少一个喷嘴对所述层的轮廓进行沉积。3.根据前述权利要求中任一项所述的打印方法，其特征在于，在所述通过填充来产生层(18)的步骤期间，沿着所述路径的与所述部件(10)的不具有细节的实心部分相关联的至少一个第一部分(32a)使用所述喷嘴(28)的第一横截面。4.根据前一项权利要求所述的打印方法，其特征在于，在所述通过填充来产生层(18)的步骤期间，沿着所述路径(32)的与所述部件的包括细节的一部分相关联的至少一个第二部分(32b)使用所述喷嘴(28)的第二横截面，所述第二部分位于所述部件(10)的自由边缘附近。5.根据前一项权利要求所述的打印方法，其特征在于，在所述通过填充来产生层(18)的步骤期间，沿着中间路径的介于所述第一部分与第二部分(32a...

【专利技术属性】
技术研发人员：劳伦，
申请(专利权)人：赛峰直升机发动机公司，
类型：发明
国别省市：