CN104827639B - 挤出装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本公开的一方面涉及挤出装置及方法，特别是一种包括挤出喷嘴(300)的装置(320)。喷嘴(300)包括入口端(301)、与入口端(301)相对的出口端(302)、以及在入口端(301)与出口端(302)之间延伸的轴线(303)。挤出喷嘴(300)被配置为围绕轴线(303)旋转。挤出喷嘴(300)还包括入口端(301)与出口端(302)之间的旋转驱动啮合部(305)。挤出喷嘴(300)进一步包括腔体(304)，腔体(304)包括位于入口端(301)的入口开口(304A)和位于出口端(302)的出口开口(304B)。入口开口(304A)具有不同于出口开口(304B)的配置。

Description

挤出装置及方法
背景技术
熔融沉积成型包括从喷嘴挤出材料并且使材料以层或滴珠(bead)形式沉积在平台上。多数商购挤出喷嘴的出口孔是圆形，由此限制了沉积层之间的接触面积并且相应地降低最终零件的强度。在一些情况下，喷嘴设置有非圆形孔。然而，这样的喷嘴被使用被动定位技术相对于工件定位。例如，通过从喷嘴延伸并且遵循材料之前沉积的滴珠的侧表面的铲式导向件可被动地提供喷嘴与工件的定位。包括铲式导向件的喷嘴可限制通过熔融沉积成型所生产的零件形状，这是因为铲式导向件可能不精确地遵循工件的周线并且在沿着工件移动喷嘴时可能刺入到之前沉积的材料中，从而损坏工件和/或喷嘴。
发明内容
因此，发现旨在解决上述所确定的问题的挤出装置和方法具有实用性。
本公开的一种实施例涉及一种包括挤出喷嘴的装置。喷嘴包括入口端、与入口端相对的出口端、以及在入口端与出口端之间延伸的轴线。挤出喷嘴被配置为围绕轴线旋转。挤出喷嘴还包括位于入口端与出口端之间的旋转驱动啮合部。挤出喷嘴进一步包括腔体，腔体包括位于入口端的入口开口和位于出口端的出口开口。入口开口具有不同于出口开口的配置。
本公开的一种实施例涉及一种挤出材料的方法。该方法包括提供挤出喷嘴，挤出喷嘴包括旋转驱动啮合部、入口端、位于入口端的入口开口、出口端、以及位于出口端的出口开口。该方法还包括沿着加工路径移动挤出喷嘴并且同时使用旋转区域啮合部围绕旋转轴线旋转挤出喷嘴，以在从出口开口挤出材料的同时，将挤出喷嘴的出口开口维持在相对于加工路径的预定方位上。
附图说明
因此，已经从整体上参考附图描述了本公开的实施例，附图不一定必须按比例绘制，其中，贯穿几幅图中，类似参考符号指相同或者相似零件，并且其中：
图1是根据本公开的各方面的飞机生产和保养方法的流程图；
图2是飞机的简图；
图3是根据本公开的一方面的装置的框图；
图4是根据本公开的一方面的图3中的装置的挤出喷嘴的示意图；
图5是根据本公开的一方面的图3中的装置的挤出喷嘴的一部分的示意图；
图6是根据本公开的一方面的图3中的装置的挤出喷嘴的示意性侧面立体图；
图7是根据本发明的一方面的图6中的装置的挤出喷嘴的示意性底部立体图；
图8是根据本公开的一方面的图7中的装置的挤出喷嘴的示意性底部平面图；
图8A是根据本公开的一方面的图3中的装置的挤出喷嘴的示意性底部立视图；
图9是根据本公开的一方面的图3中的装置的示意图；
图10是根据本公开的一方面的图3中的装置的细节的示意性立体图；
图10A是根据本公开的一方面的图3中的装置的细节的示意性立体图；
图11是根据本公开的一方面的图3中的装置的细节的示意性侧立视图；
图12是根据本公开的一方面的图3中的挤出喷嘴和加热元件的示意图；
图13是根据本公开的一方面的沿着加工路径沉积材料的图3中的挤出喷嘴的一部分的示意图；
图14是根据本公开的一方面的沉积材料的示意图；并且
图15是根据本公开的一方面的挤出材料的方法的框图。
在上述提及的框图中，连接各种元件和/或部件的实线可表示机械耦接、电耦接、液力耦接、光学耦接、电磁耦接、以及其他耦接和/或其组合。如在此使用的，“耦接”指直接以及间接相关联。例如，元件A可与元件B直接相关联、或者例如经由零件元件C与元件B间接相关联。还可存在不同于框图中所描述的耦接。连接各种元件和/或部件的虚线(如有)表示类似于由实线所表示的各种元件和/或部件的功能和目的的耦接；然而，以虚线表示的耦接或是选择性地提供，或是接涉及本公开可替代性的或者可选的各个方面。同样，以虚线表示的任何元件和/或部件指示本公开的可替代的或者可选的各个方面。以虚线表示周围元件(如有)。
具体实施方式
在下列描述中，阐述了无数种具体细节以提供对本公开构思的全面理解，在不具备一些或者全部这些具体细节的情况下可实现所公开的构思。在其他情况下，已经省去已知设备和/或过程的细节，以避免混淆本公开。尽管将结合具体实施例描述一些构思，然而，应当理解的是，这些实施例并不旨在受限制。
此处，“一种实施例”或者“一方面”这样的引用指至少一种实施方式中包括结合该实施例或者该方面所描述的特性、结构、或者特征中的一种或者多种。在本说明书中，各个地方中的短语“一种实施例”或者“一方面”可涉及或者不涉及同一实施例或者同一方面。
参照在图1中所示的飞机制造和保养方法100和图2中所示的飞机102描述本公开的实施例。在预生产过程中，示出性方法100可包括飞机102的规格和设计104以及材料采购106。在生产过程中，进行飞机102的部件和子组件制造108以及系统集成110。之后，飞机102可进入验收和交付112以投入使用114。在为客户提供服务过程中，安排对飞机102进行例行维护和保养116(其还可包括改造、重新配置、翻新等)。
通过系统集成商、第三方、和/或运营商(例如，客户)可执行或者完成示出性方法100的各个工艺。为便于描述，系统集成商可包括，但不限于任意数目的飞机制造商和主系统分包商；第三方可包括，但不限于任意数目的承包商、分包商以及供应商；并且运营商可以是航空公司、租赁公司、军事企业、服务组织等。
如图2所示，通过示出性方法100所生产的飞机102可包括具有多个高级系统120和内部设施122的机身118。高级系统120的实施例包括推进系统124、电气系统126、液压系统128、以及环境系统130中的一种或者多种。可包括任意数目的其他系统。尽管示出了航天实施例，然而，可将本公开的原理应用于诸如其他行业之中的汽车和造船行业等其他行业。
在制造和保养方法100的任意一个或者多个阶段可采用本公开中所示或者所描述的装置和方法。例如，在飞机102投入运行时，可以类似于已生产的部件或者子组件的方式制备或者制造对应于部件和子组件制造108中的部件或者子组件。此外，在生产阶段108和110过程中可利用装置、方法、或者其组合的一个或者多个方面，例如，充分加快飞机102的组装或者降低飞机102的成本。同样，例如但不限于在飞机102投入使用时，例如，维护和保养116时，可使用装置或者其方法实施、或者其组合中的一个或者多个方面。
参考图3至13，具体地，参考图3，本公开的一种实施例涉及一种包括挤出喷嘴300的装置320。喷嘴包括入口端301、与入口端301相对的出口端302、以及在入口端301与出口端302之间延伸的轴线303。挤出喷嘴300被配置为围绕轴线303旋转。挤出喷嘴300还包括位于入口端301与出口端302之间的旋转驱动啮合部305。挤出喷嘴300进一步包括腔体304，腔体304包括位于入口端301的入口开口304A以及位于出口端302的出口开口304B。入口开口304A具有不同于出口开口304B的构造。就本公开的可包括任意之前和/或之后实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，挤出喷嘴是单片集成。
参考图8A，就本公开的可包括任意之前和/或之后实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，腔体304的入口开口304A具有非圆形形状。当材料720是具有呈匹配非圆形形状的截面的细丝形式时，非圆形形状可以是便于材料720(图9)进入到腔体304中的任何合适的形状，诸如，矩形、三角形、或者任何其他形状。参考图4、图6、图7、以及图8，就本公开的可包括任意之前和/或之后实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，当材料720是具有呈圆形形状的截面的细丝形式时，腔体304的入口开口304A具有便于材料720(例如，图9)进入到腔体304中的圆形形状。
例如，参考图5，就本公开的可包括任意之前和/或之后实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，如图14所示，腔体304的出口开口304B具有被配置为使材料720的滴珠1210沉积的非圆形形状，其中，如下面更为详细描述的，例如，各个滴珠1210具有矩形截面，以使随后沉积的滴珠1210的底边S4与之前沉积的滴珠1210的顶边S3平行，从而使沉积层之间的接触面积最大化，并且相应地增加最终零件的强度。
再次参考图5和图13以及图14，就本公开的可包括任意之前和/或之后实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，腔体304的出口开口304B是非平面开口，使得出口开口304B形成在挤出喷嘴300的多于一个的部分内。就本公开的可包括任意之前和/或之后实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，出口开口304B的非平面开口至少部分形成在挤出喷嘴300的侧部410上并且被配置为在相对于轴线303成角度的方向上挤出材料720，使得挤出材料720被放置在之前沉积的层1201上(图14)，而不会由于例如挤出材料与之前沉积层1201之间的摩擦而拉伸/薄化挤出材料720，并被配置为促进各层之间的粘附面积增加(例如，由于在使其沉积时不拉伸材料720)。除侧部410之外，出口开口还可形成在前部411上。
参考图4，就本公开的可包括任意之前和/或之后实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，腔体304的出口开口304B具有用于使材料滴珠沉积到例如呈半圆形截面的通道或者凹槽中的圆形形状。参考图7，就一方面而言，出口开口304B可以是被配置为在大致沿着或者与轴303大致平行的方向上挤出材料720。
参考图4、图6、图7、以及图8，就本公开的可包括任意之前和/或之后实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，例如，当材料720为具有呈圆形形状的截面的细丝形式时，腔体304的至少一部分包括便于材料720(例如，图9)进入到腔体304中的圆形截面。在一种实施例中，如图4所示，腔体304具有沿着其整个长度的圆形截面。在另一实施例中，如图6至8所示，腔体具有沿着其长度的一部分的圆形截面。
再次参考图6至8，就本公开的可包括任意之前和/或之后实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，例如，腔体304包括沿着其长度的一部分的非圆形截面，以使得当出口开口304B具有对应的非圆形形状时，腔体304与出口开口304B配合。腔体304的圆形和非圆形部分具有过渡界面以便于材料720流入腔体。可替代地，腔体304可具有沿着其整体长度的非圆形截面。根据本公开的各方面，腔体的圆形和/或非圆形截面可允许不同的入口开口和出口开口形状。
例如，参考图6至8A，就本公开的可包括任意之前和/或之后实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，腔体304具有大致线性的路径400，以增加材料720通过腔体304的体积流量。参考图4和图12，就本公开的可包括任意之前和/或之后实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，路径400是大致非线性的。例如，参考图4，就本公开的可包括任意之前和/或之后实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，腔体304的路径400是曲折路径。仍参考图4，就本公开的可包括任意之前和/或之后实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，腔体304的长度大于挤出喷嘴300的长度L1。该配置使通过腔体304挤出的材料720的热暴露(下面所讨论的)最大化，从而允许喷嘴300的长度减少和/或对喷嘴300和材料720加热所需的能量减少，从而提高了装置320的紧凑性。就本公开的可包括任意之前和/或之后实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，路径400是螺旋路径，尤其是用于在挤出喷嘴300的内部(下面详细描述的)容纳加热元件的中央布置，从而使得组件更为紧凑并且提高挤出喷嘴300内的热分布的一致性。
例如，参考图3、图4、图6、图7、以及图12，就本公开的可包括任意之前和/或之后实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，腔体304尤其包括锥形304T，以避免沿着腔体304的过压降。因此，就本公开的可包括任意之前和/或之后实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，腔体304在出口端302处附近比入口端301处附近更窄。就本公开的可包括任意之前和/或之后实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，锥形304T是平滑的以提高材料720沿着腔体304的流动的一致性。
分别参考图10、图10A、以及图11，就本公开的可包括任意之前和/或之后实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，挤出喷嘴300的旋转驱动啮合部305包括滑轮305B、链轮305C、或者齿轮305A中的一种。就本公开的可包括任意之前和/或之后实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，旋转驱动啮合部305相对轴线303对称。例如，滑轮305B、链轮305C、或者齿轮305A中的每个均可以是圆形形状并且可具有与轴线303一致的旋转对称轴线。就本公开的可包括任意之前和/或之后实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，旋转驱动啮合部305至少部分环绕(circumscribe)于轴线303。换言之，在喷嘴300处于静止状态时，旋转驱动啮合部305可相对于轴线303展开小于360度的角。
参考图3、如4、以及图12，就本公开的可包括任意之前和/或之后实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，装置320进一步包括与挤出喷嘴300热耦接的至少一个加热元件315。一个或者多个加热元件315相对于挤出喷嘴300可被定位在各个合适的方位上。例如，如图4所示，加热元件或者多个加热元件315可被定位在挤出喷嘴300内或者如图12所示可位于挤出喷嘴300外部。如图12所示，就本公开的可包括任意之前和/或之后实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，加热元件315比腔体304距轴线303更远。例如，加热元件315可在外部邻近于挤出喷嘴300的侧部410。如图4所示，就本公开的可包括任意之前和/或之后实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，加热元件315可被定位在至少部分位于挤出喷嘴内，因此，腔体304包围至少一个加热元件315。例如参考图4，就本公开的可包括任意之前和/或之后实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，腔体304的路径400是定位在至少一个加热元件315周围的螺旋路径，该至少一个加热元件315可被设置在至少部分位于挤出喷嘴300内。
参考图9，就本公开的可包括任意之前和/或之后实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，装置320是包括具有构建平面700的构建平台323的三维打印系统。装置320还包括包含挤出喷嘴300的打印单元310。打印单元310和构建平台323相对于彼此可移动。装置320可包括构建平台323和打印单元310安装在其上的框架320F。就本公开的可包括任意之前和/或之后实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，打印单元310进一步包括旋转驱动器314，旋转驱动器314被配置为与挤出喷嘴300的旋转驱动啮合部分305啮合并且围绕轴线303旋转挤出喷嘴300。分别参考图10、图10A、以及图11，旋转驱动器314可包括被配置为与旋转驱动啮合部305的滑轮305B、链轮305C、或者齿轮305A中的对应一个啮合的滑轮314B、链轮314C、或者齿轮314A中的一种。就本公开的可包括任意之前和/或之后实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，旋转驱动器314被配置为直接驱动挤出喷嘴300的旋转驱动啮合部305。分别参考图10和图10A，就一方面而言，旋转驱动器314可通过传动带800或者链条800A与旋转驱动啮合部305啮合。参考图11，就本公开的另一方面而言，旋转驱动器314通过直接齿轮驱动与旋转驱动啮合部305啮合。就其他方面而言，旋转驱动器314可通过任何合适传动装置驱动旋转驱动啮合部305，诸如，齿轮箱(未示出)，以使得旋转驱动啮合部305比旋转驱动器314旋转更快或者更慢。
参考图10和图11，打印单元310可包括可移动地安装在框架320F上的框架310F。挤出喷嘴300可被可移动地安装在框架310F上。参考图9、图11、以及图12，就本公开的可包括任意之前和/或之后实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，打印单元310包括被配置为将材料720送入挤出喷嘴300的入口开口304A中的馈送单元313。例如，馈送单元313可包括驱动轮313W，驱动轮313W与材料720摩擦啮合或者以其他方式被配置为从材料源720S(例如，线轴)移动材料720并且将材料720馈送挤出喷嘴300的入口开口304A，其中，材料720可被软化或者以任何合适的方式被液化，诸如，通过一个或者多个加热元件315。换言之，在进入挤出喷嘴之前，材料可通过馈送单元被软化或者液化。
参考图3和图9，就本公开的可包括任意之前和/或之后实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，例如，打印单元310包括被配置为沿着框架310F在构建平面700上移动挤出喷嘴300的第一线性(X轴)驱动器311和第二线性(Y轴)驱动器312。在一种实施例中，以诸如通过任何合适的驱动传动装置的任何合适的方式，第一线性驱动器311可连接至框架310F并且第二线性驱动器312可连接至框架320F(或者310F)，以使得例如如图9所示，第一线性驱动器311和第二线性驱动器312影响挤出喷嘴300在X和Y方向上的移动。例如，第一线性驱动器33可安装在框架310F上并且在相对于构建平台323的X方向上沿着框架310F移动挤出喷嘴300。第二线性驱动器312可被安装在框架320F(或者框架310F)上并且相对于框架320F移动框架310F，以使得在相对于构建平台323的Y轴方向上移动挤出喷嘴300。.就本公开的可包括任意之前和/或之后实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，装置320(例如，三维打印系统)还包括被配置为在大致垂直于构建平面700的方向上移动构建平台323的第三线性(Z轴)驱动器322。在一种实施例中，第三线性驱动器322可连接至框架320F。如图9所示，例如，构建平面700可以是X-Y平面。第三线性驱动器322可被配置为使用任何合适的线性驱动机构沿着Z轴移动构建平台323。参考图3和图9，就本公开的可包括任意之前和/或之后实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，装置320(例如，三维打印系统)包括控制器321，其被配置为控制挤出喷嘴300的移动并控制材料720向构建平台323上的挤出的。在一种实施例中，挤出喷嘴300可在构建平面700上移动。例如，第一线性驱动器311、第二线性驱动器312、以及第三线性驱动器322与馈送单元313可被操作地连接至控制器321，以用于移动挤出喷嘴300并且控制例如从挤出喷嘴300挤出的材料720的流率。
参考图3、图9、图13、图14，具体地，参考图15，本公开的一种实施例涉及一种挤出材料的方法，例如，材料720。该方法包括提供挤出喷嘴300，挤出喷嘴300包括旋转驱动啮合部305、入口端301、位于入口端301的入口开口304A、出口端302、以及位于出口端302的出口开口304B(图15，框图1500)。该方法还包括沿着加工路径710移动挤出喷嘴300并且同时使用旋转驱动啮合部305围绕旋转轴线303旋转挤出喷嘴300，以将挤出喷嘴300的出口开口304B维持在相对于加工路径710(图15，框图1501)的预定方位上，同时从出口开口304B挤出材料720(图15，框图1501)。
本公开和描述本公开中设定的方法操作的附图不得被解释为必须确定这些操作的次序。更确切地，尽管示出了一种示示例性的顺序，然而，应当理解的是，可根据需要对操作次序进行修改。因此，可按照不同顺序或者同时执行特定的操作。因此，就本公开的一些方面而言，并不需要执行本公开中所描述的所有操作。
参考图9、图13、以及图14，就本公开的可包括任意之前和/或之后实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，该方法还包括沿着例如加工路径710在三维打印系统(即，装置320)的构建平面700内移动挤出喷嘴300，使得材料720的层1200、1201沉积(图15，框图1505)。参考图14，就本公开的可包括任意之前和/或之后实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，该方法还包括将材料720挤出为具有整体矩形截面的滴珠1210(图15，框图1506)。各个滴珠1210包括四个侧面S1至S4。如图14所示，两个侧面S3、S4的截面尺寸大于其他两个侧面S1、S2的截面尺寸。就其他方面而言，侧面S1至S4的截面尺寸可具有大致相同的长度。就其他方面而言，侧面S3、S4的截面尺寸可短于其他两个侧面S1、S2的截面尺寸。就本公开的可包括任意之前和/或之后实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，该方法还包括维持出口开口304B与加工路径710相切，以使滴珠1210的侧边S1、S2与加工路径710和/或之前沉积滴珠1210的侧边S1、S2大致对准(图15，框图1507)。
如图13所示，就本公开的可包括任意之前和/或之后实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，该方法还包括在非平行于旋转轴线303的方向上挤出材料720(图15，框图1508)。在一种实施例中，材料720可在基本垂直于轴线303的方向上移出挤出喷嘴300的出口开口304B。就本公开的可包括任意之前和/或之后实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，该方法还包括大致平行于旋转轴线303挤出材料720，以使得在压力下，例如，通过从出口开口304B的挤出可将材料720驱动入之前沉积的层1210，从而可提高各层之间的粘附度(图15，框图1509)。
就本公开的可包括任意之前和/或之后实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，该方法还包括利用控制器321控制从出口开口304B挤出的材料720的流率，例如，以维持腔体304内的预定压力并且控制所沉积的材料的量(图15，框图1510)。就本公开的可包括任意之前和/或之后实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，该方法还包括维持出口开口304B处的出口压力，即，至少与入口开口304A处的入口压力同样高(图15，框图1511)。就本公开的可包括任意之前和/或之后实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，该方法还包括维持入口端301与出口端301之间的大致线性压力梯度(图15，框图15120)。就一方面而言，通过控制材料720的流率和/或通过腔体304的锥形可维持出口压力和/或压力梯度。
就本公开的可包括任意之前和/或之后实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，该方法还包括通过附加的金属加工形成挤出喷嘴300(图15，框图1514)。就本公开的可包括任意之前和/或之后实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，通过激光烧结形成挤出喷嘴300(图15，框图1513)。就本公开的可包括任意之前和/或之后实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，挤出喷嘴300形成为单片集成构件(图15，框图1515)。
下面A1至B44项中提供了根据本公开的主题的可或者可不要求保护的示出性非穷尽实施例。
A1.一种装置320，包括：
挤出喷嘴300，包括：
入口端301；
出口端302，所述出口端302与所述入口端301相对；
轴线303，所述轴线303在所述入口端301与所述出口端302之间延伸，其中，所述挤出喷嘴300被配置为围绕所述轴线303旋转；
旋转驱动啮合部305，所述旋转驱动啮合部305位于所述入口端301与所述出口端302之间；以及
腔体304，所述腔体304包括位于所述出口端301的入口开口304A和位于所述出口端302的出口开口304B，其中，所述入口开口304A具有不同于所述出口开口304B的配置。
A2.根据A1项所述的装置320，其中，所述腔体304包括锥形304T。
A3.根据A2项所述的装置320，其中，所述锥形304T是平滑的。
A4.根据A2至A3项中任一项所述的装置320，其中，所述腔体304在所述出口端302处附近比所述入口端301处附近更窄。
A5.根据A1至A4项中任一项所述的装置320，其中，所述腔体304包括圆形截面。
A6.根据A1至A4项中任一项所述的装置320，其中，所述腔体304包括非线性截面。
A7.根据A1至A6中任一项所述的装置320，其中，所述装置320进一步包括与所述挤出喷嘴300热耦接的至少一个加热元件315。
A8.根据A7项所述的装置320，其中，所述腔体304包围所述至少一个加热元件315。
A9.根据A7项所述的装置320，其中，所述加热元件315比所述腔体304距所述轴线303更远。
A10.根据A1至A9项中任一项所述的装置320，其中，所述腔体304具有大致线性的路径400。
A11.根据A1-A8项中任一项所述的装置320，其中，所述腔体304具有大致非线性的路径400。
A12.根据A11项所述的装置320，其中，所述腔体304的所述路径400是曲折路径。
A13.根据A12项所述的装置320，其中，所述曲折路径是螺旋形路径。
A14.根据A13项所述的装置320，其中，所述螺旋形路径定位在至少部分设置在所述挤出喷嘴300内的至少一个加热元件315的周围。
A15.根据A1至A14项中任一项所述的装置320，其中，所述出口开口304B具有非圆形形状。
A16.根据A1至A14项中任一项所述的装置320，其中，所述出口开口304B具有圆形形状。
A17.根据A1至A16项中任一项所述的装置320，其中，所述出口开口304B是非平面开口。
A18.根据A1至A17项中任一项所述的装置320，其中，所述入口开口304A具有非圆形形状。
A19.根据A1至A17项中任一项所述的装置320，其中，所述入口开口304A具有圆形形状。
A20.根据A1至A19项中任一项所述的装置320，其中，所述出口开口304B至少部分形成在所述挤出喷嘴300的侧部上。
A21.根据A1至A20项中任一项所述的装置320，其中，所述旋转驱动啮合部305相对所述轴线303对称。
A22.根据A1至A21中任一项所述的装置320，其中，所述旋转驱动啮合部305至少部分环绕所述轴线303。
A23.根据A1至A22项中任一项所述的装置320，其中，所述旋转驱动啮合部305包括滑轮305B、链轮305C、或者齿轮305A中的一种。
A24.根据A1至A23项中任一项所述的装置320，其中，所述装置320是三维打印系统，包括：
构建平台323，所述构建平台323具有构建平面700；和
打印单元310，所述打印单元310包括所述挤出喷嘴300，其中，所述打印单元310和所述构建平台323相对于彼此可移动。
A25.根据A24项所述的装置320，其中，所述打印单元310进一步包括旋转驱动器314，所述旋转驱动器314被配置为与所述旋转驱动啮合部305啮合并且围绕所述轴线303旋转所述挤出喷嘴300。
A26.根据A25项所述的装置320，其中，所述旋转驱动器314被配置为直接驱动所述旋转驱动啮合部305。
A27.根据A24至A26项中任一项所述的装置320，其中，所述打印单元310包括被配置为将材料720送入所述入口开口304A中的馈送单元313。
A28.根据A24-A27项中任一项所述的装置320，其中，所述打印单元310包括被配置为在构建平面700内移动所述挤出喷嘴300的第一线性驱动器311和第二线性驱动器312。
A29.根据A24至A28项中任一项所述的装置320，其中，所述三维打印系统进一步包括被配置为在大致垂直于所述构建平面700的方向上移动所述构建平台323的第三线性驱动器322。
A30.根据A24至A29项中任一项所述的装置320，其中，所述三维打印系统包括被配置为控制所述挤出喷嘴300的移动和控制材料720向所述构建平台323上的挤出的控制器321。
A31.根据A1至A30项中任一项所述的装置320，其中，所述腔体304的长度大于所述挤出喷嘴300的长度。
A32.根据A1至A31项中任一项所述的装置320，其中，所述挤出喷嘴300是单片集成。
B33.一种挤出材料的方法，所述方法包括：
提供挤出喷嘴300，所述挤出喷嘴300包括旋转驱动啮合部305、入口端301、位于所述入口端301的入口开口304A、出口端302、以及位于所述出口端302的出口开口304B；并且
沿着加工路径710移动所述挤出喷嘴300并且同时使用所述旋转驱动啮合部305围绕旋转轴线303旋转所述挤出喷嘴300，以将所述挤出喷嘴300的所述出口开口304B保持在相对于所述加工路径710的预定方位上，同时从所述出口开口304B挤出所述材料720。
B34.根据B33项所述的方法，进一步包括将所述材料720挤出为具有整体矩形截面的滴珠1210。
B35.根据B33-B34项中任一项所述的方法，进一步包括在非平行于所述旋转轴线303的方向上挤出所述材料710。
B36.根据B33-B34项中任一项所述的方法，进一步包括大致平行于所述旋转轴线303挤出材料720。
B37.根据B33至B36项中任一项所述的方法，进一步包括维持所述出口开口304B处的出口压力，使其至少与所述入口开口304A处的入口压力同样高。
B38.根据B33至B37项中任一项所述的方法，进一步包括维持所述入口端301与所述出口端302之间大致线性的压力梯度。
B39.根据B33-B38中任一项所述的方法，进一步包括通过附加的金属加工形成所述挤出喷嘴300。
B40.根据B39项所述的方法，其中，通过激光烧结形成所述挤出喷嘴300。
B41.根据B39至B40项中任一项所述的方法，其中，所述挤出喷嘴300形成为单片集成构件。
B42.根据B33至B41项中任一项所述的方法，进一步包括保持所述出口开口304B与所述加工路径710相切。
B43.根据B33至B42项中任一项所述的方法，进一步包括在三维打印系统的构建平面700内移动所述挤出喷嘴300。
B44.根据B33至B43项中任一项所述的方法，进一步包括使用控制器321控制从所述出口开口304B挤出的材料的流率。
本公开中公开了包括各种部件、特性、以及功能的装置和方法的不同实施例和方面。应当理解的是，本公开中所公开的装置和方法的各种实施例和方面可包括本公开中公开的装置和方法的任何其他实施例和方面的任何部件、特性、以及功能及其任何组合，并且所有这下可能性旨在落在本公开的实质和范围内。
在上述描述和关联附图中所展示的教导的帮助下，所公开主题的许多变形将对本公开所属领域的技术人员显而易见。因此，应当理解的是，本公开并不局限于所提供的具体实施例和方面并且其变形旨在落在所附权利要求的范围内。而且，尽管上述公开和关联附图描述了元件和/或功能的特定示出性组合，然而，应当认识到，在不背离所附权利要求的范围内，可以实现元件和/或功能的不同组合。

Claims (14)

1.一种挤出装置(320)，包括：
挤出喷嘴(300)，包括：
入口端(301)；
出口端(302)，所述出口端(302)与所述入口端(301)相对；
在所述入口端与所述出口端之间延伸的外表面；
轴线(303)，所述轴线(303)在所述入口端(301)与所述出口端(302)之间延伸，其中，所述挤出喷嘴(300)被配置为围绕所述轴线(303)旋转；
旋转驱动啮合部(305)，所述旋转驱动啮合部(305)位于所述入口端(301)与所述出口端(302)之间；以及
腔体(304)，所述腔体(304)包括位于所述入口端(301)的入口开口(304A)和位于所述出口端(302)的出口开口(304B)，其中，所述入口开口(304A)具有不同于所述出口开口(304B)的构造，其中，所述挤出喷嘴的所述外表面与所述腔体的表面之间的间隔在包括在所述入口端和所述出口端之间延伸的所述轴线的平面中是变化的，使得所述腔体的轮廓是锥形，
其中，所述腔体(304)的长度大于所述挤出喷嘴(300)的长度。
2.根据权利要求1所述的装置(320)，其中，所述腔体(304)在所述出口端(302)附近比所述入口端(301)附近更窄。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的装置(320)，其中，所述装置(320)进一步包括与所述挤出喷嘴(300)热耦接的至少一个加热元件(315)。
4.根据权利要求1至2中任一项所述的装置(320)，其中，所述腔体(304)具有为大致非线性的路径(400)。
5.根据权利要求4所述的装置(320)，其中，所述腔体(304)的所述路径(400)是曲折路径。
6.根据权利要求5所述的装置(320)，其中，所述曲折路径是螺旋形路径。
7.根据权利要求6所述的装置(320)，其中，所述螺旋形路径定位在至少一个加热元件(315)的周围，所述至少一个加热元件(315)至少部分设置在所述挤出喷嘴(300)内。
8.根据权利要求1至2中任一项所述的装置(320)，其中，所述出口开口(304B)具有非圆形形状。
9.根据权利要求1至2中任一项所述的装置(320)，其中，所述出口开口(304B)是非平面开口。
10.根据权利要求1至2中任一项所述的装置(320)，其中，所述出口开口(304B)至少部分形成在所述挤出喷嘴(300)的侧部上。
11.一种挤出材料的方法，所述方法包括：
提供挤出喷嘴(300)，所述挤出喷嘴(300)包括旋转驱动啮合部(305)；入口端(301)、出口端(302)、在所述入口端与所述出口端之间延伸的外表面以及腔体(304)，所述腔体包括位于所述入口端(301)的入口开口(304A)以及位于所述出口端(302)的出口开口(304B)；并且
沿着加工路径(710)移动所述挤出喷嘴(300)并且同时使用所述旋转驱动啮合部(305)使所述挤出喷嘴(300)围绕旋转轴线(303)旋转，以将所述腔体的所述出口开口(304B)维持在相对于所述加工路径(710)的预定方位上，同时从所述出口开口(304B)挤出所述材料，其中，所述挤出喷嘴的所述外表面与所述腔体的表面之间的间隔在包括在所述入口端和所述出口端之间延伸的所述旋转轴线的平面中是变化的，使得所述腔体的轮廓是锥形，
其中，所述腔体(304)的长度大于所述挤出喷嘴(300)的长度。
12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括将所述材料(720)挤出为具有整体矩形截面的滴珠(1210)。
13.根据权利要求11至12中任一项所述的方法，进一步包括在非平行于所述旋转轴线(303)的方向上挤出所述材料(720)。
14.根据权利要求11至12中任一项所述的方法，进一步包括维持所述出口开口(304B)与所述加工路径(710)相切。
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