用于产生清理流的3D打印模块制造技术

本文公开了用于移除附着到3D打印部件的未固化构建材料的3D打印模块。该3D打印模块包括：壳体内的平台，用于支撑3D打印部件；振动机构，用于振动平台；清理元件，用于在壳体内施加清理流以清理3D打印部件；以及控制器。控制器用于振动平台，在壳体中产生清理流，以及控制平台和清理元件中的至少一个，以将清理流施加到平台上的3D打印部件的不同部分。到平台上的3D打印部件的不同部分。到平台上的3D打印部件的不同部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于产生清理流的3D打印模块

技术介绍

[0001]一些增材制造或三维打印系统通过逐层选择性地固化连续形成的构建材料层的部分来生成3D对象。可以在3D打印过程结束时将构建材料的未固化部分与生成的对象分离。
附图说明
[0002]结合下面结合附图进行的对非限制性示例的详细描述，可以更全面地理解本申请，在各图中，相同的附图标记始终表示相同的部分，其中：图1是示出3D打印模块示例的示意图。
[0003]图2是在3D打印模块中移除未固化构建材料的示例方法的流程图。
[0004]图3A是示出3D打印模块的示例的另一示意图。
[0005]图3B是示出3D打印模块的示例的另一示意图。
[0006]图3C是示出3D打印模块的示例的另一示意图。
[0007]图4是示出3D打印模块中的清理元件构造的示例的示意图。
[0008]图5是示出具有倾斜机构的3D打印模块的示例的示意图。
[0009]图6A是示出3D打印模块的清理过程的第一阶段的示例的示意图。
[0010]图6B是示出3D打印模块的清理过程的第二阶段的示例的示意图。
[0011]图7是用于从3D打印模块移除未固化构建材料的另一示例方法的流程图。
具体实施方式
[0012]以下描述涉及用于生成3D对象的增材制造或三维打印、设备和过程的各种示例。贯穿本公开，术语“一”和“一个”旨在表示至少一个特定元素。此外，如本文所用，术语“包括”意味着包括但不限于，术语“包含”意味着包含但不限于。术语“基于”是指至少部分地基于。
[0013]为了简单起见，应当理解，在本公开中，不同附图中具有相同附图标记的元件在结构上可以是相同的，并且可以执行相同的功能。
[0014]3D打印系统通过执行一系列3D打印操作来生成3D对象。在一些3D打印系统中，一些3D打印操作彼此分离，并且可以由3D打印系统的不同子系统执行。子系统可能会因所使用的材料类型和3D打印技术而有所不同。一些子系统可能被物理放置在不同的位置。其他子系统可以集成到单个壳体中。
[0015]一些3D打印机通过选择性地处理构建材料层来生成3D对象。例如，3D打印机选择性地固化构建材料层的与要生成的3D对象的切片相对应的部分，从而将不要生成3D对象的区域保留该层的未固化部分。生成的三维对象和未固化构建材料的组合通常称为构建床。生成构建床的容积通常称为构建室。
[0016]供增材制造中使用的合适的基于粉末的构建材料可以在适当的情况下包括聚合物、金属粉末或陶瓷粉末中的至少一种。在一些示例中，可以以其他形式提供构建材料，如
凝胶、糊剂和浆料。
[0017]3D打印系统还可以执行清理操作，以将生成的3D打印部件与未固化构建材料分离。在一些示例中，清理操作可以在3D打印机中执行。在其他系统中，整个构建床被转移到清理设备，在那里执行清理操作。在一些系统中，第一清理操作可以在第一清理模块（例如，3D打印机）中执行，并且第二清理操作可以在第二清理模块（例如，清理设备）中执行。
[0018]这些清理操作可以在容纳构建床的封闭容器内执行。与具有大型输送带系统的工业过程相反，这些容器尺寸小，没有太多空间用于输送整个构建床。本文的3D打印模块的一些示例以自动方式并且在构建床所位于的容积内将未固化构建材料与3D打印部件分离（即，清理3D打印部件上的未固化构建材料），从而抑制清理操作期间散在空气中的构建材料。
[0019]在一些系统中，适合于容纳构建床的可移除容器可附接至3D打印系统的不同子系统或从3D打印系统的不同子系统拆分。在某些系统中，可移除容器是构建单元。构建单元可以是包括构建室的模块，在3D打印系统的整个3D打印过程中将在该构建室中生成3D对象。
[0020]现在参考附图，图1是示出根据示例的3D打印模块100的竖直横截面的示意图。3D打印模块100可以例如是构建材料处理站、3D打印机、清理站等的一部分。
[0021]3D打印模块100包括壳体110。壳体110是限定腔室115的容器，平台120位于腔室115中。平台可以大致跨越腔室115的整个水平表面。在一些示例中，平台120可通过例如平台驱动机构（未示出）在腔室115内移动（例如，竖直移动）。
[0022]在3D打印模块100被包括在3D打印机中的示例中，腔室115可以称为构建室。构建室使得能够在平台120上形成构建材料层。在一些示例中，可以选择性地固化（或部分固化）新形成的构建材料最上层的部分，以形成包括正在生成的3D打印对象130的至少一部分的层。在完成3D对象生成过程时，执行清理操作以分离3D打印部件130和未固化构建材料。
[0023]然而，在一些示例中，3D打印模块100被包括在未集成到3D打印机中的清理站中。在这些示例中，构建床在3D打印机中生成，然后通过例如运输单元（未示出）转移到清理站。运输单元可以被理解为适于保持构建床并可与清理站接合的外壳。在一个示例中，在构建床生成完成后，构建床被转移到运输单元。在另一示例中，构建床直接在3D打印机内在运输单元中生成，并且在完成3D对象130的生成时，其中具有构建床的运输单元被转移到清理站。其中具有构建床的运输单元可与清理站接合，使得构建床能够从运输单元的内部容积转移到平台120的顶表面。在这些示例中，清理操作在清理站中执行。
[0024]与生成的3D打印对象直接接触或紧邻的未固化构建材料（后文称为附着的构建材料）可能比未固化构建材料的其他部分（后文称为松散的构建材料）更难分离。这可能是例如由于构建材料还包括一些打印剂和/或可能受到在生成3D对象期间引起的热量渗透的影响而引起的。
[0025]在另外的示例中，第一清理操作在3D打印机中执行，并且第二清理操作在清理站中执行。第一清理操作可用于移除未固化构建材料的第一部分（例如，松散构建材料），并且第二清理操作可用于移除未固化构建材料的第二部分（例如，附着构建材料）。
[0026]平台120可控制以在腔室115内竖直移动。在一个示例中，平台120要上下往复移动。在一个示例中，平台120要上下往复移动与腔室的整个高度相对应的距离。在另一示例中，平台120要上下往复移动0至150mm范围内的距离，例如100mm。在另一示例中，平台120要
上下往复移动0至75mm范围内的距离，例如50mm。在另一示例中，平台120要上下往复移动小于50mm的距离。
[0027]3D打印模块100还包括用于振动可移动平台120的振动机构140。振动机构140可以振动，从而将振动传递到平台120。因此，振动作为能量传递到构建床。未固化构建材料中的一些可能以凝聚的方式存在于腔室115中，从而更难从腔室中移除。振动可以使凝聚的构建材料松散和/或破碎，从而允许通过例如筛子和/或气动取出系统（未示出）将这样的构建材料从3D打印模块100中移除。构建平台120的振动提供了附着有未固化构建材料135的3D打印部件130的竖直移位，从而允许移除这样的构建材料。在另外的示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种3D打印模块，用于移除附着到3D打印部件的未固化构建材料，该3D打印模块包括：壳体内的平台，用于支撑3D打印部件；振动机构，用于振动平台；清理元件，用于在壳体内施加清理流以清理3D打印部件；以及控制器，用于：振动平台；在壳体中产生清理流；以及控制平台和清理元件中的至少一个，以将清理流施加到平台上的3D打印部件的不同部分。2.根据权利要求1所述的3D打印模块，其中，清理元件位于朝向壳体顶部的位置，并用于产生朝向平台的清理流。3.根据权利要求1所述的3D打印模块，其中，控制器用于控制平台在壳体内竖直移动。4.根据权利要求1所述的3D打印模块，其中，控制器用于控制清理流旋转。5.根据权利要求1所述的3D打印模块，其中，清理元件相对于壳体固定，并且控制器用于在清理操作期间控制平台竖直移动。6.根据权利要求1所述的3D打印模块，其中控制器还用于：控制平台相对于壳体移动到预定位置；以及控制清理元件在平台保持在预定位置时旋转，使得清理流在清理操作期间施加到3D打印部件的不同部分。7.根据权利要求1所述的3D打印模块，其中，控制器用于移动清理流和构建平台，使得清理流在清理操作期间施加到3D打印部件的不同部分。8.根据权利要求1所述的3D打印模块，其中，清理元件是气刀。9.根据权利要求1所述的3D打印模块，还包括壳体中的联接到控制器的多个清理元件，控制器用于控制每个清理元件按序列施加独立的清理流来清理3D打印部件。10.根据权利要求1所述的3D打印模块，其中，控制器用于控制清理元件将清理流产生为预定时间段的一系列脉冲。11.根据权利要求1所述的3D打...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
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：