[發明專利]用于增材制造的快速噴嘴冷卻

有效

• 申請號: 201580064946.7
• 申請日: 2015-12-01
• 公開（公告）號: CN107000317B
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 約翰·羅維亞羅;托馬斯·霍克
• 申請（專利權）人: 沙特基礎工業全球技術有限公司
• 主分類號: B29C64/112
• 分類號: B29C64/112;B29C64/30;B29C64/386;B33Y30/00;B33Y50/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 張英;宮傳芝

1.一種用于調節來自噴嘴盒的物料流的物料流調節裝置，當所述噴嘴盒用于增材制造系統時，所述噴嘴盒配置為選擇性沉積熱塑性材料，所述裝置包括：

氣體源歧管，包括定位于所述增材制造系統的構建區域處或附近的第一氣體出口，所述第一氣體出口配置為選擇性釋放冷卻劑氣體，選擇性釋放的所述冷卻劑氣體具有的溫度低于所述熱塑性材料的流動閾值溫度；和

定位設備，配置為使所述噴嘴盒的擠出前端區域定位于臨近所述第一氣體出口，使得來自所述第一氣體出口的選擇性釋放的所述冷卻劑氣體接觸存在于所述噴嘴盒的所述擠出前端的所述熱塑性材料的未沉積部分。

2.根據權利要求1所述的裝置，其中當來自所述第一氣體出口的選擇性釋放的所述冷卻劑氣體接觸所述噴嘴盒的擠出前端區域的部分時，所述冷卻劑氣體具有的溫度比所述噴嘴盒的所述擠出前端中的所述熱塑性材料的流動閾值溫度低至少30℃。

3.根據權利要求1所述的裝置，其中來自所述第一氣體出口的選擇性釋放的所述冷卻劑氣體包括以下各項中的至少一種：二氧化碳、氬氣、氮氣、氟代烷烴氣體或加壓的環境空氣。

4.根據權利要求1所述的裝置，其中所述第一氣體出口進一步配置為釋放加熱氣體，所述加熱氣體具有的溫度高于所述噴嘴盒的擠出前端中的熱塑性材料的流動閾值溫度。

5.根據權利要求4所述的裝置，其中當所述加熱氣體接觸所述噴嘴盒的擠出前端區域的部分時，來自所述第一氣體出口的選擇性釋放的所述加熱氣體具有的溫度比所述噴嘴盒的擠出前端中的所述熱塑性材料的流動閾值溫度高至少30℃。

6.根據權利要求1所述的裝置，其中相對于所述噴嘴盒的可移動的擠出前端，所述第一氣體出口是固定的。

7.根據權利要求6所述的裝置，進一步包括定位于所述增材制造系統的構建區域處或附近的第二氣體出口，其中所述第二氣體出口由處理器電路選擇性控制，以釋放與所述第一氣體出口相同或不同的冷卻劑氣體。

8.根據權利要求1所述的裝置，進一步包括溫度傳感器，所述溫度傳感器配置為感應所述噴嘴盒的擠出前端的溫度，并且其中，所述第一氣體出口配置為基于所述溫度傳感器感應的所述擠出前端的溫度來釋放所述冷卻劑氣體或抑制所述冷卻劑氣體的釋放。

9.根據權利要求8所述的裝置，其中當所述噴嘴盒的擠出前端定位于所述第一氣體出口時，所述溫度傳感器配置為感應所述噴嘴盒的所述擠出前端的溫度。

10.根據權利要求1所述的裝置，進一步包括接近觸發電路，所述接近觸發電路配置為當所述噴嘴盒的擠出前端位于距離所述第一氣體出口指定的第一距離內時，開始從所述第一氣體出口釋放所述冷卻劑氣體，并進一步配置為當所述擠出前端和所述第一氣體出口之間的距離大于距離所述第一氣體出口的指定的第二距離時，抑制所述冷卻劑氣體從所述第一氣體出口的釋放。

11.根據權利要求1所述的裝置，進一步包括：

熱塑性材料驅動組件，配置為接收纖絲熱塑性材料并驅動所述纖絲熱塑性材料通過液化器組件并朝向所述噴嘴盒的擠出前端；和

觸發電路，配置為當所述熱塑性材料驅動組件停止驅動所述纖絲熱塑性材料通過液化器組件時，開始從所述第一氣體出口釋放所述冷卻劑氣體。

12.根據權利要求1所述的裝置，包括定時器電路，所述定時器電路配置為測量所述冷卻劑氣體從所述第一氣體出口釋放的持續時間，并且當釋放持續時間超過指定的持續時間時，抑制所述冷卻劑氣體的釋放。

13.根據權利要求1所述的裝置，其中所述定位設備包括機器人臂，所述機器人臂配置為在所述增材制造系統的構建區域與所述增材制造系統的包括所述第一氣體出口的區域之間，移動所述噴嘴盒的擠出前端。