构建材料供应单元制造技术

一种3D打印系统构建材料供应单元包括具有开口的托盘，该开口限定重涂覆器在其中散布构建材料的散布平面。双叶片可旋转地安装在托盘内部，其中旋转轴线沿着托盘在散布平面下方延伸，并且其中每个叶片具有凸前侧和后侧。控制器控制双叶片的旋转，以便通过将双叶片旋转到修整位置中而将随一个叶片的前侧的一定剂量的构建材料供应到散布平面，在该修整位置中，所述一个叶片的前侧接近散布平面，使得该剂量的构建材料被围封在叶片的前侧和散布平面之间。要由重涂覆器修整的过量构建材料积聚在另一个叶片后侧上并降入到托盘中。在另一个叶片后侧上并降入到托盘中。在另一个叶片后侧上并降入到托盘中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】构建材料供应单元


[0001]该描述与三维(3D)打印系统相关。3D打印机使用增材打印过程从数字3D对象模型文件制作3D对象。更具体地，该描述与一种用于3D打印系统的构建材料供应单元相关，该构建材料供应单元用于将构建材料供应到3D打印系统。
附图说明
[0002]将通过示例参考附图在以下详细描述中描述示例的特征，其中相似的附图标记对应于类似的、不过可能不相同的部件。为简洁起见，附图标记或具有先前描述的功能的特征可结合或可不结合它们在其中出现的其他附图来描述。
[0003]现在将参考附图来描述非限制性示例，在附图中：
[0004]图1示出了用于3D打印系统的构建材料供应单元的示例的横截面。
[0005]图2示出了用于3D打印系统的示例构建材料供应单元的双叶片的侧视图。
[0006]图3示出了用于3D打印系统的示例构建材料供应单元的双叶片的横截面。
[0007]图3a示意性地呈现了控制双叶片的控制器。
[0008]图4示出了用于3D打印系统的构建材料供应单元的示例的透视图。
[0009]图5示出了用于3D打印系统的构建材料供应单元的示例的侧视图。
[0010]图6至图11示出了用于在3D打印系统中将来自构建材料供应单元的托盘的构建材料供应到散布平面的方法的示例。
具体实施方式
[0011]在一些3D打印系统中，例如，可在逐层的基础上形成3D对象，其中每一层被处理并与后续层组合，直到完全形成3D对象为止。
[0012]在各种3D打印系统中，可根据3D对象模型文件定义被生产的3D对象。这种3D对象模型文件中的信息包括描述3D模型的形状的3D几何信息。3D对象模型文件中的3D几何信息可定义要打印或生产的3D对象的实体部分(solid portion)。为了从3D对象模型生产3D对象，可处理3D模型信息以提供3D模型的2D平面或切片(slice)。每个2D切片总体上包括图像和/或数据，该图像和/或数据可将构建材料层的一个或多个区域定义为实体对象区域，其中在3D打印过程期间构建材料将被固化。
[0013]在一些粉末床3D打印系统(诸如，粘结剂或助熔剂喷射系统)中，可通过在3D打印系统的构建单元中的打印床上面散布一薄层构建材料来生产3D对象模型的2D切片。这层构建材料将用于接收功能助剂，诸如粘结剂或助熔剂。相反，构建材料层的未被2D切片定义为对象区域的区域包括非对象区域，其中构建材料将不被固化并且将不接收功能助剂。重复散布构建材料和施加功能助剂的过程，直到完成3D对象为止。在一些这种系统中，可施加能量(诸如，固化或熔化能量)以引起施加了助剂的构建材料的固化。
[0014]在3D打印系统内，术语“构建材料”将总体上被理解为可以用于经由3D打印生成对象的物理物质。用于增材制造的构建材料的示例包括聚合物、结晶性塑料、半结晶性塑料、
聚乙烯(PE)、聚乳酸(PLA)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、无定形塑料、聚乙烯醇塑料(PVA)、聚酰胺(例如，尼龙)、热(固性)塑料、树脂、透明粉末、有色粉末、金属粉末、陶瓷粉末(诸如例如，玻璃微粒)、和/或这些或其他材料中的至少两者的组合，其中，这种组合可包括不同材料中的每一者的不同微粒或呈单一化合物微粒的不同材料。共混构建材料的示例包括尼龙铝粉材料、和塑料/陶瓷共混物，该尼龙铝粉材料可包括铝和聚酰胺的共混物。存在可以由本公开的设备来管理的更多构建材料和构建材料的共混物。在一些3D打印系统中，构建材料呈粉末形式。在其他3D打印系统中，构建材料呈糊状材料、固体材料、浆状材料或液体材料的形式。
[0015]一些3D打印系统可尤其包括构建平台、构建材料存储装置、用于将功能助剂施加到构建材料的打印头、重涂覆器、控制单元、构建材料供应单元和用户界面等。在一个示例中，构建材料供应单元可被集成到3D打印系统的构建单元中。在另一个示例中，构建单元可包括一个或多个构建材料供应单元。在一个示例中，通过交替地施加构建材料和功能助剂(以及能量，在适当情况下)，可在构建平台上生成3D对象。在一个示例中，可由在散布平面中移动的重涂覆器来逐层施加构建材料。在示例初始状态下，散布平面和构建平台可重合，同时构建平台可随着构建材料的施加层数量的增加而向下移动。
[0016]在使用粉末状材料的示例3D打印系统中，粉末状材料可从粉末存储单元输送到构建材料供应单元且然后输送到构建平台，该构建平台位于构建材料供应单元旁边并且在该构建平台上逐层构建3D对象。示例构建材料供应单元提供预定剂量的构建材料，该预定剂量的构建材料是足以在构建平台上形成层的粉末量。示例构建材料供应单元可使预定剂量的构建材料沿着构建平台的长度均匀地分布。重涂覆器可跨越构建平台散布所供应的构建材料。构建材料供应单元也可减少在供应期间变成在空中(airborne)的粉状构建材料。进一步地，示例构建材料单元容易拆卸以进行清洁。
[0017]所描述的示例涉及一种机构，该机构使来自构建材料入口的构建材料分布到均匀的线性输出以用于供应到3D打印系统的构建平台，同时使在空中的构建材料减到最少。此外，本文中所描述的示例设备减少了作用零件的数量，因为该机构具有定剂量给送(dosing)和分布功能，这两者都是在机构旋转期间实施的。因而，示例构建材料供应单元是简化的设计并与连续进料策略兼容，借此将材料连续输入到散布平面中，并且示例3D打印系统可以在减少的时间内生产一定剂量的粉末，从而提高生产率。另外，简化的设计减少了故障模式的数量，从而改善了3D打印系统的可靠性和正常运行时间(up time)。本文中所描述的示例可涉及粘结剂喷射和其他粉末床3D打印系统。
[0018]图1
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11示出了3D打印系统的构建材料供应单元10和相关方法，其中，相似的附图标记对应于相同的部件。现在参考图1，其示出了用于3D打印系统的构建材料供应单元10的横截面。构建材料供应单元10包括托盘11。托盘11包括构建材料供应开口12。构建材料供应开口12限定3D打印系统的重涂覆器16在其中散布构建材料的散布平面13。在初始状态下散布平面与3D打印系统的构建平台重合，它们沿着单个边缘联结在一起。构建材料供应单元10进一步包括能够旋转地安装在托盘11内部的双叶片14。双叶片14的旋转轴线15沿着托盘11在散布平面13下方延伸。双叶片14中的每个叶片具有凸前侧17和后侧18。
[0019]构建材料供应单元10还包括控制器9以控制双叶片14的旋转。通过将双叶片14旋转到图6c中所示的修整位置中，得以将随双叶片14中的一个叶片19的前侧17的预定剂量的
构建材料供应到散布平面13。在修整位置中，一个叶片19的前侧17接近散布平面13，使得该预定剂量的构建材料被围封在一个叶片19的前侧17与散布平面13之间。在修整位置中，3D打印系统的重涂覆器16将一个叶片19的前侧上的过量构建材料修整到另一个叶片20的后侧18。双叶片中的一个叶片19和双叶片中的另一个叶片20可沿相同的旋转方向(sense of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】1.一种用于3D打印系统的构建材料供应单元，所述构建材料供应单元包括：
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托盘，所述托盘包括构建材料供应开口，所述构建材料供应开口限定所述3D打印系统的重涂覆器在其中散布构建材料的散布平面；以及
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双叶片，所述双叶片能够旋转地安装在所述托盘内部，其中旋转轴线沿着所述托盘在所述散布平面下方延伸，并且其中每个叶片具有凸前侧和后侧，以及
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控制器，其中，所述控制器用于使所述双叶片
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旋转到修整位置中，在所述修整位置中，一个叶片的前侧接近所述散布平面，使得装载在前侧上的预定剂量的构建材料被围封在所述一个叶片的所述前侧与所述散布平面之间，并且在所述修整位置中，要由所述重涂覆器修整的过量构建材料将积聚在另一个叶片的后侧上并在所述双叶片进一步旋转时降入到所述托盘中；以及
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旋转到供应位置中，在所述供应位置中，所述预定剂量的构建材料随所述一个叶片的所述前侧被供应到所述散布平面以由所述重涂覆器散布遍及所述散布平面。2.根据权利要求1所述的构建材料供应单元，其中，所述双叶片进一步包括偏转器以使积聚在双叶片的叶片的后侧上的过量构建材料分布遍及所述托盘的长度。3.根据权利要求1所述的构建材料供应单元，其中，所述双叶片具有包括两个外区段的z轮廓，每个外区段经由对应的弯头连接到双叶片中心区段，其中，所述z轮廓使得当外部的双叶片旋转到所述修整位置中并且将一个双叶片区段连接到所述双叶片中心区段的所述弯头接近所述散布平面时，所述预定剂量的构建材料被围封在所述散布平面与一个双叶片外区段之间。4.根据权利要求3所述的构建材料供应单元，其中，偏转器通过从一个叶片的后侧部分地延伸到另一个叶片的凸前侧而设置在所述双叶片的所述后侧和前侧上，其中，所述偏转器相对于所述双叶片的所述旋转轴线倾斜，以便在修整过量构建材料时以及在所述双叶片进一步旋转时使在所述修整位置中积聚在一个叶片的后侧上的构建材料分布遍及所述托盘的长度。5.根据权利要求4所述的构建材料供应单元，其中，在初始化阶段期间，所述控制器用于使所述双叶片旋转预定的圈数以使所述构建材料均匀地分布遍及所述托盘的所述长度，其中，所述预定的圈数取决于所述偏转器在所述双叶片上的布置。6.根据权利要求1所述的构建材料供应单元，其中，所述托盘包括构建材料入口，所述构建材料入口耦接到构建材料进料器以通过所述构建材料入口将构建材料进料到所述托盘中。7.根据权利要求1所述的构建材料供应单元，其中，所述控制器用于测量装载在一个叶片的前侧上的构建材料量并且响应于测得的构建材料量对由所述构建材料进料器进料的构建材料的进料量进行调适。8.根据权利要求1所述的构建材料供应单元，进一步...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
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：