[發明專利]具有加速執行的用于3D打印方法的設備和方法

在審

• 申請號: 202010070163.2
• 申請日: 2014-12-15
• 公開（公告）號: CN111251412A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: I·埃德雷爾;D·岡瑟
• 申請（專利權）人: 沃克斯艾捷特股份有限公司
• 主分類號: B28B1/00
• 分類號: B28B1/00;B29C64/10;B29C64/20;B22F3/00;B33Y10/00;B33Y30/00
• 代理公司: 北京思益華倫專利代理事務所(普通合伙) 11418
• 代理人: 佟巍;趙飛

本發明涉及用于3D打印方法的設備和方法，其中具有所述方法的加速執行。所述方法包括如下步驟：將顆粒構建材料的限定層分配到構建空間；將粘合劑液體選擇性地施加到所述構建材料；將構建空間移動一定量；并且重復這些步驟直到生產出期望的物體，其中，一起移動的第一涂布機、第二涂布機以及在所述第一涂布機的右側并且在所述第二涂布機的左側的打印頭用于形成層；其中，當從左移動到右時，第二涂布機是前涂布機并且第一涂布機是后涂布機；當從右移動到左時，第二涂布機是后涂布機并且第一涂布機是前涂布機；后涂布機沉積顆粒構建材料并且涂布機被阻止沉積顆粒構建材料。根據本發明，涂布和打印操作被平行化。

本發明是申請日為2014年12月15日、名稱為“具有加速執行的用于3D 打印方法的設備和方法”的中國專利申請201480070534.X的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種用于以增加的處理速度生產三維模型的方法和設備。

背景技術

在歐洲專利說明書EP 0 431 924B1中描述了一種用于從計算機數據生產三維物體的方法。在該方法中，將顆粒材料以薄層涂覆到平臺，并且使用打印頭將粘合劑材料選擇性地打印到顆粒材料上。粘合劑被打印到其上的顆粒區域粘在一起并且在粘合劑、并且附加硬化劑(如有必要的話)的影響下固化。平臺然后降低一層厚度的距離到構建圓柱中并且提供有新的一層顆粒材料，該新的一層顆粒材料也如上所述被打印。這些步驟被重復直到實現某一期望高度的物體。三維物體由此從打印且固化的區域生產。

在該物體完成之后，從固化顆粒材料產生的該物體被嵌入松散的顆粒材料中并且隨后從該顆粒材料中被移除。這例如使用提取器來完成。這留下了期望的物體，例如通過手動刷洗從該物體移除粉末沉積物。

在所有成層技術中，基于粉末狀材料和液體粘合劑的供應的3D打印是最快的方法。

該方法可以用來處理不同的顆粒材料，包括天然生物原材料、聚合物、金屬、陶瓷和砂土(非詳盡列表)。

DE 10 2010 015 451中描述的傾斜打印方法是特別經濟的。在這種情況下，顆粒材料以“粉餅”的形式被構建在輸送帶上。形成打印區域和拆封區域形成。該設備連續操作，并且操作不被拆封處理中斷。

添加劑制造方法不再被排他地用于構建原型。相反，常規的基于工具的制造方法更加成本有效的批量限制處于向上趨勢。

然而，至今，添加劑制造對于僅在高達大約10000相同零件的小批量的范圍內的連續生產已成為有吸引力的選項。關于3D打印機的生產時間、也稱為吞吐能力(Volumenleistung)是重要的成本因素。當前已知的并且在市場上可獲得的3D打印機對于生產大批量以便與其他已知的技術和生產方法在經濟上競爭來說具有太低的吞吐能力。

從現有技術已知的3D打印機和方法這些年來在可以使用的材料和質量特征方面已經改進很多。然而，仍未找到增加吞吐能力同時維持相同的質量標準的令人滿意的手段。另外，對于提高處理速度的方式的先前建議不能滿足較高的批量生產或甚至大規模生產的要求，這是因為許多不同的參數必須被統一和協調，這已被證實是困難的。至今，該問題仍懸而未決，即使現在制造商已經用3D打印方法工作了幾十年。

因此長期以來都存在對可利用的3D打印方法和相應的打印機的需要以便利用3D打印的優點而同時滿足大批量的吞吐量和質量要求。

發明內容

因此本發明的一個目的是提供一種方法和設備，其能用來顯著提高基于粉床的3D打印機和3D打印方法的生產能力。

另一個目的是提高3D打印機和3D打印方法的吞吐量，而同時保持高質量標準。

最后，一個目的是減小或基本上消除現有技術的缺點或者完全克服它們。

從現有技術已知許多解決上述問題的嘗試，但是它們至今不能提供真正令人滿意的手段。