[發(fā)明專利]三維打印方法和導(dǎo)電液體三維打印系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011199848.3
• 申請(qǐng)日: 2020-10-30
• 公開（公告）號(hào): CN112974838A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: D·K·赫爾曼;E·魯伊斯;T·R·雷斯;R·P·赫爾洛斯基;D·E·普羅克特;T·F·韋德;J·C·尤哈斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 施樂公司
• 主分類號(hào): B22F10/22
• 分類號(hào): B22F10/22;B22F10/50;B22F12/41;B22F12/00;B22F3/115;B33Y10/00;B33Y30/00
• 代理公司: 上海勝康律師事務(wù)所 31263
• 代理人: 李獻(xiàn)忠

本發(fā)明題為三維打印方法和導(dǎo)電液體三維打印系統(tǒng)。本發(fā)明提供了一種三維打印的方法，該三維打印的方法包括通過將激光束照射在構(gòu)建表面上來加熱平臺(tái)上的該構(gòu)建表面的第一部分，以便提供具有第一沉積溫度的預(yù)熱的液滴接觸點(diǎn)。液態(tài)打印材料的第一液滴從3D打印機(jī)的打印頭噴射，以便將該第一液滴沉積在處于該第一沉積溫度的該預(yù)熱的液滴接觸點(diǎn)上。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及一種使用激光束加熱構(gòu)建表面的三維打印方法。本發(fā)明還公開了一種包括激光器的導(dǎo)電液體三維打印系統(tǒng)。

背景技術(shù)

用于由熔融鋁合金構(gòu)建3D部件的導(dǎo)電液體三維打印機(jī)在本領(lǐng)域中是已知的。此類系統(tǒng)的示例公開于美國專利號(hào)9,616,494中。該系統(tǒng)通過使用由電磁線圈施加的直流脈沖來工作，以響應(yīng)于一系列脈沖而排出熔融鋁滴。液滴所指向的臺(tái)板平移以允許液滴連接并且積聚以產(chǎn)生三維部件。

然而，熔融鋁滴有時(shí)不能平滑地或以足夠的粘結(jié)強(qiáng)度結(jié)合。此外，3D部件可具有不期望的孔隙度，以及在制造期間不均勻的構(gòu)建表面、未焊接的液滴和形狀不一致性。所有這些均導(dǎo)致成品部件劣化的物理特性，諸如疲勞強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度，以及外觀問題。

因此，用于提高由導(dǎo)電液體三維打印機(jī)制成的三維部件的質(zhì)量的方法和系統(tǒng)將是本領(lǐng)域中的一大進(jìn)步。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的實(shí)施方案涉及一種三維打印方法。該方法包括通過將激光束照射在構(gòu)建表面上來加熱平臺(tái)上的構(gòu)建表面的第一部分，以便提供具有第一沉積溫度的預(yù)熱的液滴接觸點(diǎn)。液態(tài)打印材料的第一液滴從3D打印機(jī)的打印頭噴射，以便將該第一液滴沉積在處于該第一沉積溫度的該預(yù)熱的液滴接觸點(diǎn)上。

本公開的另一個(gè)實(shí)施方案涉及導(dǎo)電液體三維打印系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括平臺(tái)；打印頭，所述打印頭用于在所述平臺(tái)上的液滴接觸點(diǎn)處噴射導(dǎo)電液態(tài)打印材料的液滴；以及激光器，該激光器被配置為將激光束引導(dǎo)至液滴接觸點(diǎn)處。

應(yīng)當(dāng)理解，前面的一般描述和下面的詳細(xì)描述都只是示例性和解釋性的，而不是對(duì)所要求保護(hù)的本教導(dǎo)內(nèi)容的限制。

附圖說明

并入本說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分的附圖示出了本教導(dǎo)內(nèi)容的實(shí)施方案，并與說明書一起用于解釋本教導(dǎo)內(nèi)容的原理。

圖1示出了根據(jù)本公開的實(shí)施方案的加熱構(gòu)建表面以進(jìn)行三維打印的方法的流程圖。

圖2示出了根據(jù)本公開的示例的導(dǎo)電液體三維打印系統(tǒng)的透視圖。

圖3示出了構(gòu)建噴嘴的內(nèi)部組件的分解視圖。

圖4示出了根據(jù)本公開的實(shí)施方案的構(gòu)建噴嘴和激光器的示意性側(cè)視圖。

圖5示出了沿圖4的構(gòu)建噴嘴的線5截取的剖視圖，示出了構(gòu)建噴嘴的內(nèi)部組件。

圖6示出了根據(jù)本公開的實(shí)施方案的打印頭的剖視圖。

圖7以激光器的透視圖示出了根據(jù)本公開的實(shí)施方案的包含液態(tài)導(dǎo)電材料的噴嘴泵和構(gòu)建表面的剖面透視圖。

圖8示出了泵室中液態(tài)導(dǎo)電材料的示意性剖視圖，包括液態(tài)材料流出泵室和電磁線圈。

圖9示出了根據(jù)本公開的實(shí)施方案的產(chǎn)生形成3D物體的液滴的噴嘴泵的透視圖。

圖10示出了入射在構(gòu)建表面上的激光束的圖像。

圖11示出了根據(jù)本公開的示例的溫度數(shù)據(jù)的曲線圖。

應(yīng)注意的是，附圖的一些細(xì)節(jié)已被簡化并被繪制為有利于理解實(shí)施方案，而不是保持嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確性、細(xì)節(jié)和比例。

具體實(shí)施方式