用于应用打印计划以进行增材制造打印的设备的制作方法

本公开涉及增材制造，并且更具体地，涉及组合增材制造打印类型的设备、系统和方法。背景说明三维(3d)打印是在计算机控制下接合或固化其中材料以产生三维物体的各种方法中的任一种。3d打印材料例如以添加的液体分子或粉末晶粒(grain)的层或熔融进料的形式被”添加“到基底上，并且在打印材料连续熔合到基底时，形成3d物体。3d打印因此是增材制造(am)的子集。3d打印物体可以具有几乎任何形状或几何形状，并且通常，监督3d物体的创建的计算机控制根据数字数据模型或类似的增材制造文件(amf)文件(即，“打印计划”)来执行。通常，该amf在逐层的基础上执行，并且可以包括对用于形成层的其他硬件的控制，例如激光器或热源。存在许多不同的技术用于执行amf。示例性技术可以包括：熔融沉积成型(fdm)；立体光刻(sla)；数字光处理(dlp)；选择性激光烧结(sls)；选择性激光熔融(slm)；高速烧结(hss)；喷墨打印和/或颗粒喷射制造(ipm)；层压物体制造(lom)；和电子束熔融(ebm)。前述方法中的一些熔融或软化打印材料以产生打印层。例如，在fdm中，通过挤出硬化以形成层的材料的小珠或流来制造3d物体。热塑体、导线或其它材料的丝材被送入挤出喷嘴头，该喷嘴头通常加热材料并开启和关闭流动。其它方法，例如激光或类似的基于光束的技术或烧结技术，可以加热或以其它方式激活打印材料，例如打印粉末，以便将粉末颗粒熔合成层。例如，这些方法可以使用高能激光熔融粉末以产生完全致密的材料，该材料可以具有与常规制造方法类似的机械性能。例如，sls使用激光将塑料或复合材料的颗粒固化和粘结成层以生产3d物体。激光追踪每层切片的图案进入粉末床，然后降低粉末床，并且在前一层的顶部追踪并结合另一层。相反，其他类似的方法，例如ipm，可以通过散布粉末层并在3d物体的横截面中打印粘合剂而一次一层地产生3d物体。该粘合剂可以使用喷墨类工艺打印。作为进一步的例子，并且如本领域技术人员将理解的，高速定心(hss)通过使用加热灯使部件成形，例如红外(ir)灯。更具体地说，实际上，如通篇所讨论的，用于生产的部件实际上被“切片”成打印计划中的层，并且这些虚拟的层之后在通过打印过程将ir施加到打印床的处理区域时变成实际的层。也就是说，hss通常使用粉末状打印材料的“床”发生。打印计划可以选择粉末床内的一个或多个位置，其将用作部件生成位置。使用吸热油墨将每个部件层“打印”到粉末床中的部件生成图案上。在典型的工艺中，宽频ir灯之后穿过整个打印床传递热量。该热量被吸热油墨吸收，从而形成仅具有如上所述的由置于粉末床上的油墨图案所指示的那些成形特征的部件层。然后，逐层重复前述过程，直到形成完成的部件。hss工艺因此允许高度精细的设计，其可允许内部移动和类似的相互作用，甚至在给定部件的内部方面之间。此外，为了允许这种精细的图案化，还可以将诸如水的防热剂放置在给定层图案的打印边界周围的选定位置处，以便防止那些层的不期望的热吸收以及部件的随之发生的变形。根据前述，hss中的部件特性可逐层或甚至在层内变化，例如基于所使用的油墨和/或所施加的热量水平。此外，整个床可以用于利用ir灯每单次通过打印粉末床来产生用于许多部件的单独的层的图案。

背景技术：

技术实现思路

1、实施方式是并且包括至少一种增材制造的设备、系统和方法。该设备、系统和方法至少包括：光栅打印头，其适于打印所述增材制造打印的外轮廓；次级打印头，其适于在所述外轮廓内打印红外致动的打印材料；以及红外致动器，适于使红外致动的打印材料在外轮廓内流动。

技术特征：

1.一种用于应用打印计划以进行增材制造打印的设备，包括：

2.根据权利要求1所述的设备，其中，利用所述光栅打印头打印包括打印珠粒。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述红外致动的打印材料包括吸热油墨。

4.根据权利要求3所述的设备，其中，利用所述光栅打印头打印外轮廓包括利用当所述红外致动器应用于所述红外致动的打印材料时不流动的材料打印。

5.根据权利要求1所述的设备，其中，利用所述光栅打印头打印还包括打印多个光栅串，其中所述开放区域包括与所述光栅串相关联的多个间隙。

6.根据权利要求5所述的设备，其中，利用所述次级打印头红外致动的打印材料进行打印包括围绕所述多个间隙打印所述次级打印头红外致动的打印材料。

7.根据权利要求6所述的设备，其中，激励所述红外致动器以使所述红外致动的打印材料流动还包括覆盖所述多个间隙。

8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述多个间隙包括转向间隙和内部运行间隙。

9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述操作不包括防热剂。

技术总结
一种用于应用打印计划以进行增材制造打印的设备，包括光栅打印头、次级打印头、红外致动器以及计算系统，所述计算系统包括一个或多个处理器和存储器，所述存储器存储指令，所述指令在由所述一个或多个处理器执行时使所述一个或多个处理器执行以下操作：利用所述光栅打印头打印所述增材制造打印的外轮廓；利用所述次级打印头打印红外致动的打印材料，以仅容纳在所述外轮廓内；以及激励所述红外致动器以使所述红外致动的打印材料流动，从而覆盖包含在所述外轮廓内的所述次级打印头打印的开放区域。

技术研发人员：L·罗杰斯
受保护的技术使用者：捷普有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8