用于由包含化妆品配方的构建材料打印三维化妆品制品的装置制造方法及图纸

一种用于由包括化妆品配方的构建材料打印三维化妆品制品的装置，其具有挤出机、构建板、控制器和定位系统。所述控制器被编程为指示所述定位系统相对于所述构建板定位所述挤出机。所述挤出机包括活塞挤出系统。所述构建材料作为预先成形的棒被提供至所述挤出机。所述构建材料被挤出到基板上以形成制品。所述构建板包括用于接收各种尺寸的基板的尺寸设定系统。系统。系统。

【技术实现步骤摘要】
用于由包含化妆品配方的构建材料打印三维化妆品制品的装置


[0001]本专利技术涉及用于三维打印的装置。具体地，本专利技术涉及一种用于由包含化妆品配方的构建材料通过熔融沉积来打印三维化妆品制品的装置。

技术介绍

[0002]用于增材制造的三维（“3D”）打印机是众所周知的。这种打印机的示例公开在Mayer的美国专利No.8,529,240中。由Mayer公开的装置使用控制器和其它硬件，具有步进马达的定位组件，挤出机和构建板，以经由塑料构建材料的添加沉积从3D计算机模型制造制品。相对刚性的塑料长丝构建材料通过步进马达从线轴进给到挤出机中，在那里它由加热器熔化并通过喷嘴挤出。Mayer没有公开用于推进构建材料的活塞。
[0003]Choi的美国专利申请No.2015/0314141公开了一种经改进以接收和处理化妆品组分的打印机。该打印机被描述为在底层基板的非常特定的位置处沉积物质（染料，颜料等）以产生形成在基板上的所选择的所需颜色的装置。基板是预先存在的供应品或化妆品材料的制品。换言之，Choi公开了一种用于选择性地将颜色打印到现有的化妆品配方基板或制品上的打印机，但没有公开由包含化妆品配方的构建材料打印三维化妆品制品。
[0004]Salciarini的美国专利No.8,172,473公开了一种制造化妆品涂敷器的方法，该涂敷器使用光聚合或经由激光烧结以固化薄片中的流动的构建材料。所生产的制品是化妆品涂敷器（睫毛膏刷，梳子等），而不是由包含化妆品配方的构建材料制成的化妆品制品。
[0005]Jaunet等人的WO/2016/020435公开了一种用于通过直接投射来增材制造包含化妆品成分的3D物体的方法，但该方法被描述为包括泵（未示出或描述）以喷射（直接投射）连续的化妆品构建材料层。将构建材料以相对小尺寸的液滴喷射以形成薄的连续层。该参考文献不包括用于将构建材料以相对厚的层挤出的挤出机。
[0006]Jaunet等人的WO/2016/020442公开了一种用于通过直接投射来增材制造包含化妆品成分的3D物体的方法，但该方法被描述为使用可光活化的材料和照明来活化可光活化的材料。Jaunet等人的WO/2016/020454公开了一种用于通过施加粉绑定活化剂来增材制造包含化妆品成分的3D物体的方法。Jaunet等人的WO/2016/020447公开了一种用于通过将可光活化的材料施加到粉上来增材制造包含化妆品成分的3D物体的方法。本专利技术不包括可光活化的材料，粉绑定活化剂或将可光活化的材料施加到粉上。
[0007]已知的3D打印机不适于通过熔融沉积以连续的厚层由包含化妆品配方的构建材料生产3D制品。包含化妆品配方的构建材料包含诸如硅树脂和蜡的成分，其使用已知的3D打印技术不容易以厚层打印。当与用于3D打印的典型相对硬的塑料构建材料相比时，这种成分可以导致包含化妆品配方的构建材料在预构建和后构建状态下更柔软，并且在构建过程期间不同地流动，硬化和冷却，特别是当以相对厚的连续层打印时。
[0008]因此，需要一种用于由包含化妆品配方的构建材料打印三维化妆品制品的装置，其中，该装置包括用于挤出连续的构建材料层的挤出机。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是提供一种用于由包含化妆品配方的构建材料打印三维化妆品制品的装置。
[0010]本专利技术的另一个目的是提供一种用于由包含化妆品配方的构建材料打印三维化妆品制品的装置的构建材料挤出机。
[0011]本专利技术的另一个目的是提供一种用于由包含化妆品配方的构建材料打印三维化妆品制品的装置的环形冷却设备。
[0012]本专利技术的另一个目的是提供一种用于由包含化妆品配方的构建材料打印三维化妆品制品的装置的改进的喷嘴，其包括半球形腔室。
[0013]本专利技术的另一个目的是提供一种便于打印具有比通常用在3D打印中的聚合物更宽的玻璃化转变温度范围的构建材料的装置。
附图说明
[0014]图1是并入有本专利技术的装置的3d打印机的前部，顶部和左侧的透视图；图2是装置的前部，顶部和左侧的透视放大视图；图3是装置的挤出机的放大视图；图4是图3中所示的挤出机的剖视图；图5是图3中所示的挤出机的剖视图；图6是装置的构建板的分解透视图；图7是图6中的构建板的组装透视图；图8是装置的构建板的分解透视图，示出了用于构建板的替代插入件；图9是风扇组件的顶部，前部和左侧的透视图；图10是图9中所示的风扇组件的底部，前部和左侧透视图；图11是图9和10中所示组件的风扇管道的顶部，前部和左侧透视图；图12是图9和10中所示组件的风扇管道的顶部，后部和右侧透视图；图13是图9和10中所示组件的风扇管道的分解的顶部，前部和左侧透视图；图14是装置的底部和前部透视图；和图15是构建材料棒的各种实施例的前部和顶部的透视及剖视图。
具体实施方式
[0015]现在参考图1至图15，用于由包含化妆品配方的构建材料打印三维物品的装置总体上以附图标记2示出。打印头组件129支撑在底座机器130上，例如MakerBot Replicator2或类似的打印机。底座机器具有定位组件（总体上以27示出），其包括顶部框架轨道131、x轴支撑平台132和用于支撑及定位打印头组件129的支架轨道134。柔性布线护套135将打印头组件129以电通信连接至底座机器130。打印头组件129包括具有活塞筒105的挤出机4，活塞筒105具有限定圆筒6的内壁5。圆筒6具有第一端部7和第二端部8。活塞104安装在圆筒6的第一端部7中使得活塞104能够在圆筒6中前进和缩回。活塞104具有由向外定向的侧壁11连接的前壁9和后壁10。侧壁11经成形及设定尺寸以被接收和紧密地安装在圆筒6中。活塞104的前壁9朝圆筒6的第二端部8定向。活塞可由任何合适的材料制成，但优选的材料是6061
铝。密封件106可以设置在活塞104的侧壁11和圆筒6的内壁5之间。密封件优选地是弹性体O形环，其固定在活塞104的侧壁11中的周向凹槽3中。密封件优选地是耐油丁腈橡胶材料。
[0016]钉状物113在圆筒6的第二端部8处固定至活塞筒105。钉状物113可以由任何合适的材料制成，但优选的材料是6061铝。钉状物113具有与圆筒6流体连通的中空部分12。在钉状物的与圆筒6相反的端部处，中空部分12优选地终止于半球形腔室111中。挤出喷嘴112也固定至钉状物113的相反端部。喷嘴112是由黄铜制成的4mm喷嘴。挤出喷嘴112在远端部处具有喷嘴出口13，且在近端部具有喷嘴入口15，通过喷嘴管道14流体连通地连接。钉状物113的半球形腔室111与喷嘴入口15流体连通，且喷嘴入口15经由喷嘴管道14与喷嘴出口13流体连通。
[0017]用于接收一定量构建材料的储存器16由活塞104的前壁9和喷嘴112之间的圆筒6的一部分限定，包括中空部分12和钉状物的半球形腔室111。优选地，构建材料以棒115的形式提供给储存器16。当活塞104在圆筒6中前进时，活塞104适于向储存器16中的构建材料棒115施加压力以通过喷嘴11本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于由包含化妆品配方的构建材料打印三维化妆品制品的装置，所述装置包括：挤出机，其适于加热并且将熔化状态中的构建材料挤出穿过挤出喷嘴；位于所述喷嘴下方的构建板；用于支撑所述化妆品制品的基板，所述基板选择性地固定在所述构建板上，在所述构建板和所述喷嘴之间以从所述喷嘴接收所述构建材料；定位组件，其将所述喷嘴相对于所述构建板定位；控制器，其与所述挤出机和所述定位组件以连通关系联接，所述控制器被编程为相对于所述构建板定位所述喷嘴并使所述构建材料前进通过所述喷嘴以将所述构建材料沉积到所述基板上以制造三维形状的化妆品制品；和用于围绕被打印的所述化妆品制品的圆周环形地提供冷却气流以在所述构建材料被沉积之后冷却、熔融并硬化所述构建材料的设备，用于冷却的设备包括用于提供环形气流的圆形管道和出口，所述出口被成形并且适于围绕被打印制品的圆周环形地且向下地引导空气，所述出口具有圆形构型并且围绕所述喷嘴同轴地定位，使得来自所述出口的环形气流围绕被打印制品的周边向下引导。2.根据权利要求1所述的装置，其中，用于冷却的设备包括与空气入口，管道和空气出口流体连通的风扇，所述风扇将空气从所述入口通过所述管道引导至所述出口。3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述管道还包括内部挡板，所述内部挡板适于从所述空气出口产生均匀的流出物。4.根据权利要求2所述的装置，其中，所述风扇是变速风扇，并且所述装置还包括开关，用于选择风扇的速度以调节被打印制品的冷却速率。5.一种用于由包含化妆品配方的构建材料打印三维化妆品制品的装置，所述装置包括：挤出机，其适于加热并且将熔化状态中的构建材料挤出穿过挤出喷嘴，所述挤出机包括：具有限定圆筒的内壁的活塞筒，...

【专利技术属性】
技术研发人员：TP格雷，ID科亨，A马丁斯，BL维克托尔，CA柯蒂斯，ME帕帕斯，
申请(专利权)人：ELC管理有限责任公司，
类型：发明
国别省市：