[發(fā)明專利]利用氣動輸送的三維打印機(jī)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780092915.1
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN110869193A
• 公開（公告）日: 2020-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 小戴維·R·奧蒂斯;凱文·E·斯維爾;杰弗里·L·蒂爾曼
• 申請（專利權(quán)）人: 惠普發(fā)展公司;有限責(zé)任合伙企業(yè)
• 主分類號: B29C64/321
• 分類號: B29C64/321;B04C5/13;B29C64/357;B33Y40/00;B33Y40/20;B65G51/02
• 代理公司: 北京德琦知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11018
• 代理人: 劉釗;周艷玲

一種三維(3D)打印機(jī)和具有用于將構(gòu)建材料傳送至3D打印機(jī)的容器的氣動輸送系統(tǒng)的方法。聯(lián)接到容器的進(jìn)給器調(diào)節(jié)構(gòu)建材料從容器的排出流動。聯(lián)接到進(jìn)給器的密封控制器減少空氣流入。

背景技術(shù)

增材制造(AM)可包括三維(3D)打印以生成3D物體。在一些AM過程中，連續(xù)的材料層在計算機(jī)控制下形成以制造物體。材料可以是粉末或粉末狀材料，包括金屬、塑料、陶瓷、復(fù)合材料和其他粉末。物體可以是各種形狀和幾何結(jié)構(gòu)，并且可經(jīng)由諸如3D模型的模型或其他電子數(shù)據(jù)源生成。制造可能涉及激光熔化、激光燒結(jié)、電子束熔化、熱融合等。模型和自動控制可便于分層制造和增材制造。對于應(yīng)用，增材制造可制造用于航空航天(例如飛機(jī))的中間成品和最終產(chǎn)品以及原型、機(jī)械零件、醫(yī)療設(shè)備(例如植入物)、汽車零件、流行產(chǎn)品、結(jié)構(gòu)性和導(dǎo)電性金屬、陶瓷、導(dǎo)電粘合劑、半導(dǎo)體器件和其他應(yīng)用。

附圖說明

在下面的詳細(xì)描述中參照附圖描述某些示例，其中：

圖1A至圖1C是根據(jù)示例的3D打印機(jī)的三個單獨的實施的圖示；

圖2是根據(jù)示例的圖1C的3D打印機(jī)的氣動輸送系統(tǒng)的例示；

圖3是用在根據(jù)示例的圖1C的3D打印機(jī)中的離心分離器和容器的例示；

圖4是通過根據(jù)示例的圖1C的3D打印機(jī)克服的兩種類型的空氣泄漏的例示；

圖5是根據(jù)示例的圖1A至圖1C的3D打印機(jī)的進(jìn)給器的例示；

圖6是用在根據(jù)示例的圖1C的3D打印機(jī)中的進(jìn)給器的例示；

圖7是由根據(jù)示例的圖1A至圖1C的3D打印機(jī)使用的密封控制機(jī)構(gòu)的流程圖；和

圖8是根據(jù)示例的圖1C的3D打印機(jī)的詳細(xì)框圖。

具體實施方式

本文示出的技術(shù)針對具有用以傳送諸如粉末的構(gòu)建材料的氣動輸送系統(tǒng)(PCS)從而能夠生成3D物體的三維(3D)打印機(jī)。3D打印機(jī)內(nèi)部的進(jìn)給器將構(gòu)建材料分配到進(jìn)給器下方。進(jìn)給器內(nèi)的腔室使用密封控制機(jī)構(gòu)操作，以控制空氣向上流動和向下流動。換句話說，如下所述，進(jìn)給器具有減少來自進(jìn)給器的空氣向上流動以及來自進(jìn)給器的空氣向下流動的腔室。這種密封控制可規(guī)定，來自進(jìn)給器的空氣向上流動不會導(dǎo)致粉末被過分充氣并攪動，這可能阻止粉末向下流動。密封控制還基本上防止由與粉末流動相反的壓力梯度驅(qū)動的向上氣流導(dǎo)致空氣泄漏(至進(jìn)給器中)。因此，密封控制能夠使進(jìn)給器將進(jìn)給器上游的壓力與進(jìn)給器下游的壓力隔離。至少出于空氣向上流動不會顯著地干擾粉末流動或設(shè)置在容器上方的離心分離器的操作的原因，這便于3D打印機(jī)同時傳送構(gòu)建材料并啟動3D打印作業(yè)以生成3D物體。此外，因為在打印作業(yè)期間發(fā)生構(gòu)建材料的輸送，所以相對于在生成3D物體之前完成構(gòu)建材料的輸送的3D打印機(jī)而言，減少了在新型3D打印機(jī)中完成3D打印作業(yè)的周期時間。

圖1A、圖1B和圖1C分別是可由諸如構(gòu)建平臺上的構(gòu)建材料形成3D物體的3D打印機(jī)100A、100B和100C的示例。首先參照圖1A，3D打印機(jī)100A包括用于傳送構(gòu)建材料(例如粉末)20以生成3D物體90的氣動輸送系統(tǒng)(PCS)50A。PCS 50A包括用于分配構(gòu)建材料20的進(jìn)給器40。打印機(jī)100A還包括用于操作進(jìn)給器的密封控制機(jī)構(gòu)30。密封控制方法30包括DC電機(jī)和編碼器，如下面更詳細(xì)討論。