[發明專利]具有擠出機的用于增材制造的機床

在審

• 申請號: 202010548333.3
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111873411A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: H·N·拉默特;R·威克爾;徐俊
• 申請（專利權）人: 廣東伊之密精密機械股份有限公司;伊之密德國有限責任公司
• 主分類號: B29C64/118
• 分類號: B29C64/118;B29C64/20;B29C64/209;B33Y30/00
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 溫春艷;李健

本發明涉及一種增材制造機床(100)，尤其用于加工包括塑料的材料，包括用于增材制造的擠出機(1)，其中所述擠出機包括：中心螺桿(2)，用于存儲待擠出材料的中間儲料單元(3)，用于驅動所述螺桿(2)的驅動器(4)，所述中間儲料單元(3)具有錐形壁區域(30)，所述錐形壁區域(30)引導所述中心螺桿(2)穿過所述中間儲料單元(3)，與所述螺桿的中心軸線同心的進料區，以及噴嘴(5)，所述噴嘴(5)沿所述螺桿(2)的軸向(X?X)布置在所述螺桿(2)的與所述驅動器(4)相對的一端。

技術領域

本發明涉及一種具有改進的擠出機的用于增材制造的模塊化機床。

背景技術

現有技術中的擠出機和機床的各種設計是眾所周知的。對于用于增材制造的機床，通常將粉末，尤其是金屬施加到工件表面，然后例如使用激光焊接。然后進行下一步粉末噴涂和下一步焊接，以生產工件。DE112016002368T5包含用于減材和增材制造的已知機床。用于增材制造的機床通常僅使用金屬材料進行操作。但是，有許多應用，特別是在塑料領域，由于高溫，激光沉積焊接不合適。

發明內容

因此，本發明的任務是提供一種具有擠出機的用于增材制造的機床，該擠出機具有簡單的設計和簡單的、具有成本效益的可制造性，使得能夠以最大精度使用塑料，特別是作為標準顆粒對工件進行增材制造。

該任務通過具有權利要求1的特征的機床來解決。從屬權利要求示出了本發明的優選實施方式。

根據本發明的包括具有權利要求1所述特征的擠出機的用于增材制造的增材制造機床的優點在于，可以通過擠出機以增材的方式非常精確和快速地制造工件。擠出機的設計非常簡單，重量很輕。機床中的擠出機是一個獨立單元，具有自己的用于驅動中心螺桿的驅動器。此外，擠出機具有用于儲存顆粒的中間儲料單元。中間儲料單元具有錐形壁區域，中心螺桿穿過中間儲料單元。另外，設置有噴嘴，該噴嘴沿螺桿的軸向布置在螺桿的一端。這導致非常緊湊的擠出機設計。擠出機能夠成股地排出熔體，從而在擠出機和表面(即工件)之間進行相對運動。中心螺桿穿過中間儲料單元的布置導致與螺桿的中心軸線同心的進料區。這減少了擠出機排出量的波動。特別地，可以使顆粒從中間儲料單元通過擠出機的螺旋刮板均勻地輸送。其結果是熔體的穩定和恒定輸送。將要加工的塑料優選作為標準顆粒被進料和使用。這可以顯著降低產品成本，并可以使用更廣泛的材料。因為螺桿被引導通過中間儲料單元，所以中間儲料單元中的顆粒也被加熱并且必要時被干燥，因為螺桿在操作期間被加熱并且同心進料區在操作期間高于環境溫度。進料區溫度通常在一般的干燥溫度范圍內(60℃-80℃)。這消除了對單獨的上游干燥單元的需求。因此，可以提供一種增材制造機床，該增材制造機床是模塊化的并且允許通過自給式擠出機進行增材制造。

優選地，機床中的擠出機相對于垂直方向以+/-60°的角度范圍布置。這種布置在幾何上也相對簡單并且具有上述優點。特別是與現有技術中通常水平布置的擠出機相比，在增材制造中，基本上垂直布置的擠出機在加工工件的精度方面具有很大的優勢。

優選地，機床中的擠出機完全垂直地布置。這確保了擠出機在機床內的幾何結構簡單分配，并實現了工件的高精度增材制造。

擠出機還優選包括設置在錐形壁區域外部的散熱片。這允許在進料區中實現一定的散熱，以避免材料過早熔化。典型的進料區溫度在60℃至80℃之間。

機床還優選地包括操作裝置，特別是用于操縱擠出機的六軸機器人。