公開了一種通過在構造平臺上進行3D打印制造至少一個部件的方法，構造平臺設置有加熱裝置，該方法包括：將一層松散的顆粒材料施加至構造平臺，通過構造平臺的加熱裝置對所施加的一層松散的顆粒材料進行加熱，將液體處理劑輸出至已加熱的一層松散的顆粒材料的部分區域上，以及重復上述步驟以構建至少一個層狀部件。通過構造平臺的加熱裝置以這樣的方式進行加熱：構造平臺的溫度在部件的構建期間朝著預定的構造平臺最高溫度升高，以設定相應地最近施加的層的表面溫度。施加的層的表面溫度。施加的層的表面溫度。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】通過3D打印制造至少一個部件的方法及3D打印機
[0001]本專利技術涉及一種通過3D打印制造至少一個部件的方法和一種3D打印機。
[0002]各種生成式制造工藝和3D打印工藝分別(以及因此各種類型的3D打印機，即用于在層中構建部件的機器/設備)是已知的。
[0003]一些生成式制造工藝具有以下共同步驟：
[0004](1)首先，將顆粒材料(或顆粒構造材料)涂覆在構造現場的整個表面上/連續地涂覆在構造現場上，以形成未固化的顆粒材料層。
[0005](2)例如通過選擇性地打印(例如液體)處理劑(例如黏合劑，例如粘合劑)，在預定的局部區域(根據要制造的部件)選擇性地固化所施加的該未固化的顆粒材料層。
[0006](3)重復步驟(1)和(2)以制造所需的部件。為此，在施加新的層之前，例如可以將部件被分層構建在其上的構造平臺分別降低一層厚度(或者，例如涂料器和印刷裝置可以分別增加一層厚度)。
[0007](4)最后，由固化的局部區域形成并被松散的、未固化的顆粒材料支撐和包圍的制造部件可以被拆開。
[0008]在其中制造一個或多個部件的構造空間可以例如由所謂的構造箱(也稱為工作箱，例如形成為所謂的可互換容器)來限定。這種類型的構造箱可以具有向上開口并沿豎直方向延伸的周壁結構(例如由四個豎直的側壁形成)，例如當從上方看時其可以形成為矩形。高度可調節的構造平臺可容納在構造箱中。在這方面，構造平臺上方和豎直周壁結構之間的空間可以例如至少有助于形成構造空間。例如，構造空間的上部區域可以被稱為構造現場。
[0009]例如通過在其相應的局部區域中選擇性地固化幾個相鄰的顆粒材料層，例如通過噴射粘合劑，即通過(選擇性)將(顆粒)構造材料與(例如液體)處理劑(例如黏合劑，例如粘合劑)“粘合”，可以進行在結構空間中以層的形式構建一個或多個三維部件。
[0010]上述步驟(1)中，通常使用涂料器(也稱為重涂器)。已知用于3D打印機的不同涂料器，通過這些涂料器，可以將顆粒構造材料以均勻、全區域/連續層的形式施加到構造現場(也稱為構造表面或構造區域)。
[0011]一種類型的涂料器使用滾筒(所謂的滾筒涂料器)，在滾筒前面首先沉積一定量的顆粒材料，然后水平移動滾筒穿過構造現場以將顆粒構造材料以均勻層的形式施加到構造現場。就這一點而言，滾筒可以以相反的方向旋轉。
[0012]另一種涂料器(所謂的容器涂料器，例如槽式涂料器)使用容器，該容器限定用于接收顆粒材料的內腔，并且具有(例如細長的)輸出區域，例如包括(例如細長的)用于輸出顆粒構造材料的輸出槽。例如，容器涂料器可以(例如水平地，例如橫向于其縱向方向)移動穿過構造現場，其中顆粒構造材料可以通過(細長的)輸出區域輸出到構造現場上，從而分別在構造現場和構造平臺上施加均勻的、全區域/連續的顆粒材料層。例如，涂料器可以是細長的，以橫跨或覆蓋矩形構造現場的長度或寬度。
[0013]在上述步驟(2)中，例如可以使用具有打印頭的打印裝置，其將(例如液體)處理劑以受控的方式施加到之前(所謂的粘合劑噴射)施加的構造材料層的部分區域上。處理劑有
助于部分區域中構造材料層的(直接和/或稍后)固化。例如，處理劑可以是/包含黏合劑，例如粘合劑，例如多組分粘合劑的粘合劑組分。
[0014]可以認為本專利技術的一個目的是提供一種通過3D打印制造至少一個部件的方法和一種3D打印機，借助該方法和該3D打印機，可以通過3D打印(特別是通過噴射粘合劑)有效地制造部件。
[0015]替代地或另外地，可以認為本專利技術的目的是提供一種通過3D打印制造至少一個部件的方法和一種3D打印機，借助該方法和該3D打印機，可以通過3D打印(特別是通過噴射粘合劑)可靠地制造部件。
[0016]為此，本專利技術提供了根據權利要求1的一種通過3D打印制造至少一個部件的方法和根據權利要求13的3D打印機。根據本專利技術的其他實施例是從屬權利要求的主題。
[0017]根據本專利技術的一方面，一種通過在設置有(例如，電)加熱裝置(并且例如該加熱裝置可以容納在構造箱中)的構造平臺上進行3D打印來制造至少一個部件的方法，可以包括以下步驟：
[0018]例如通過涂料器，將一層松散的顆粒材料(例如沙顆粒和/或鹽顆粒，例如用于鑄造技術的那些顆粒)施加至構造平臺，例如這可以被配置成如上所述，
[0019]通過構造平臺的加熱裝置對(最近)施加的一層松散的顆粒材料進行加熱，
[0020](例如通過具有打印頭的打印裝置，例如通過被稱為粘合劑噴射的方式)將液體處理劑輸出至最近施加的/已加熱的一層松散的顆粒材料的部分區域上，
[0021]重復上述步驟以(至少部分地)構建(層狀的)至少一個部件，
[0022]其中通過構造平臺的加熱裝置以這樣的方式進行加熱：
[0023]構造平臺的溫度在部件的構建期間朝著預定的構造平臺最高溫度升高(尤其是在重復上述步驟的過程中和/或作為重復上述步驟的結果)，以設定相應地最近施加的層的表面溫度。
[0024]根據本專利技術的這個方面，因此在部件的構建期間，即從下方，從構構平臺或其加熱裝置開始，熱量被引入設置在構構平臺上的層復合材料中，其中構造平臺的溫度在部件的構建期間朝著預定的構造平臺最高溫度升高，以便設定相應地最近施加的層的表面溫度。這允許在部件的構建期間將大量熱量(已經)引入到層復合材料中，這反過來又分別有助于部件或處理劑/粘合劑的(預)固化，即不會損壞3D打印機的組件和/或多個組件。雖然可能已知從上方加熱構造現場，例如使用紅外發射器，但這基本上只能將熱量引入最上層，這反過來只能有助于整個層復合材料和/或其下面的層在有限的范圍內固化。此外，已經發現隨著層復合材料的厚度增加，構造平臺的溫度會隨著時間的推移而增加以將大量熱量引入到層復合材料中，其中，由于顆粒材料的層復合材料的厚度增加，表面處的溫度仍可保持在設定范圍內，例如該設定范圍對打印頭和/或相對于使用的粘合劑系統無害(例如，處理劑的溶劑的蒸發對打印頭來說不嚴重的范圍)，和/或該設定范圍創建確定的反應環境和/或確定的處理劑應用環境，這繼而又有助于可靠地制造在層之間具有良好粘合力的部件。此外，通過合適的選擇構造平臺最高溫度，可以避免直接在構造平臺上/上方的區域的損壞。在這方面，可以進一步知道通過多孔的、可加熱的構造平臺將熱流體引入層復合材料中，但是這是在構建過程中以恒定的熱流體溫度來完成的，即，構造平臺的溫度不會朝著預定的構造平臺最高溫度升高而是恒定的，此外，可能會導致顆粒材料發生可能不希望的流態化。因
此，利用根據本專利技術的該方面的方法，通過構造平臺的加熱裝置能夠在打印過程中已經固化粘合劑噴射3D打印的部件，從而完全加速固化，以最終實現高效地制造部件。構造平臺的溫度在部件構建期間朝著預定的構造平臺最高溫度的增加，又能夠可靠地制造部件而不存在損壞部件(特別是通過選擇合適的最大值)和/或3D打印機組件的風險(尤其通過對構造平臺升溫過程的適當選擇或通過對構造平臺表面處的溫度的設置進行適當選擇)。在這方面，例如，本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】1.一種通過在構造平臺上進行3D打印制造至少一個部件的方法，所述構造平臺設置有加熱裝置，所述方法包括：將一層松散的顆粒材料施加至所述構造平臺，通過所述構造平臺的加熱裝置對所述所施加的一層松散的顆粒材料進行加熱，將液體處理劑輸出至所述已加熱的一層松散的顆粒材料的部分區域上，重復上述步驟以構建所述至少一個部件，其中通過所述構造平臺的加熱裝置以這樣的方式進行加熱：所述構造平臺的溫度在所述部件的構建期間朝著預定的構造平臺最高溫度升高，以設定相應地最近施加的層的表面溫度。2.根據權利要求1所述的方法，其中，通過所述構造平臺的加熱裝置以這樣的方式進行加熱：在所述部件的構建期間加熱所述構建平臺，直到達到所述預定的構造平臺最高溫度。3.根據權利要求2所述的方法，其中，通過所述構造平臺的加熱裝置以這樣的方式進行加熱：在達到所述預定的構造平臺最高溫度之后，在所述部件的構建期間將所述構造平臺的溫度保持在所述預定的構造平臺最高溫度。4.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述預定的構造平臺最高溫度在180
?
320℃的范圍內，例如200
?
300℃，例如220
?
280℃，例如240
?
260℃，和/或根據所述處理劑和/或所述顆粒材料進行選擇。5.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述相應地最近施加的層的表面溫度設定在30
?
70℃的范圍內，例如35
?
65℃，例如40
?
60℃，例如45
?
55℃的溫度，只要沒有達到所述預定的構造平臺最高溫度，例如根據所述處理劑選擇的恒溫和/或溫度。6.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中只要尚未達到所述預定的構造平臺最高溫度，通過使用所述表面溫度的設定值規范的溫度控制來對所述相應地最近施加的層的表面溫度進行設定...
【專利技術屬性】
技術研發人員：安德烈亞斯，
申請(專利權)人：伊科斯灣有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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