CN112055650A

CN112055650A - 3d打印系统

Info

Publication number: CN112055650A
Application number: CN201880092976.2A
Authority: CN
Inventors: 兰德尔·韦斯特; 贾丝廷·M·罗曼; 亚历山大·大卫·劳斯; 杰弗里·伯格森; 凯文·赫利克
Original assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 2018-09-28
Filing date: 2018-09-28
Publication date: 2020-12-08
Also published as: EP3774294A1; WO2020068101A1; US20210094233A1; EP3774294A4

Abstract

3D打印系统包括用于提供负压的压力系统和料斗，料斗具有用于接收用于打印的粉末的第一开口，其中，粉末在第一开口的打开状态下被接收。料斗具有第二开口，用于将空气从料斗外部引导至料斗内部，并且具有第三开口，连接至压力系统以在料斗内提供负压，负压用于过度补偿通过第二开口接收的空气，使得在料斗内产生与料斗的环境压力相比更低的压力。

Description

3D打印系统

背景技术

3D打印系统可使用将被打印成三维物体的粉末。粉末可储存在被称为料斗的合适的容器中并从中分散。

附图说明

现在将仅通过非限制性示例的方式，参考附图来描述示例，附图中：

图1示出示例3D打印系统的一部分的示意性框图；

图2示出示例3D打印系统的一部分的示意性框图，示例3D打印系统包括料斗，料斗具有连接至管道的第四开口；

图3示出料斗的配置的示意性框图，料斗可与图1和/或图2中的3D打印系统结合使用；

图4示出料斗的配置的示意性框图，可选地或者除了图3的配置之外，该料斗可用于图1和/或图2中的3D打印系统；

图5示出根据示例的3D打印系统的示意性框图，其中，负压系统为料斗提供压源；

图6示出根据示例的3D打印系统的示意性框图，其中界面可用于将料斗与3D打印系统隔离；

图7是包括界面的示例3D打印系统的一部分的示意性透视图，其中，每个界面可连接至料斗；

图8示出根据示例的具有加湿器的3D打印系统的示意性框图；并且

图9示出用于操作3D打印系统的示例方法的示意性流程图。

具体实施方式

即使在不同的附图中出现，相同或对等的元件或具有相同或对等功能的元件在以下描述中以相同或对等的附图标记表示。

在以下描述中，阐述了多个细节以提供本公开实施例的更透彻的解释。然而，在没有这些具体细节的情况下，本公开的示例仍可实施。在其它情况下，为了避免掩盖本公开的实施例，众所周知的结构和设备以框图形式而不是详细地示出。此外，除非另有特别说明，否则，下文描述的不同实施例的特征可以相互组合。

本文描述的示例涉及正压和负压。正压和负压的参考值可以是被施加压力的部件的周围的压力水平。某些示例涉及加压料斗。描述为自料斗内部产生的负压可以是当与环境压力或料斗外的压力(例如大气压力)相比时更低的压力。根据示例的负压系统可以位于料斗的外部，并且可提供低于料斗的压力的压力以引流。本文使用的负压可用于获得料斗内低压以使3D打印系统和/或其环境保持清洁。可选地或另外地，示例涉及负压，负压作为附加到例如料斗的部件以产生这种状态的压力源。

在本公开中使用描述为具有正压或负压的料斗，以提供各示例的一致描述。某些示例允许使料斗同时经受正压或环境压力和负压，同时在料斗内部提供负的总压力。基于在不同位置的不同压力水平，料斗内部可能具有压力变化。例如通过流化器的膜推动或吹动空气进入料斗的泵或充气器，可导致流化器的例如粉末底部的区域内的正压。同时，负压系统可将粉尘从使用该负压系统的料斗的顶部吸出。因此相对于外部环境，料斗或粉末内可能存在正压至中压力至负压。

大体上，本公开的示例涉及3D打印系统，其将粉末打印成三维物体，例如，通过将流态化粉末设置于层内，然后去除流体以形成三维结构的层。示例针对3D打印系统，3D打印系统使用也被称为料斗的用以保持用于打印的粉末的容器。料斗可以包括用于接收和分散粉末的进口和出口。进口和出口可被称为料斗中的开口。

开口可以连接至用于输送粉末的管线或管道。阀、气闸和/或传感器元件可布置于开口本身和/或作为管道的一部分。在本文描述的示例中，除非另有描述，在开口内或在开口处或者作为管道的一部分的这样的结构布置可以理解为等效的方案。

图1示出3D打印系统10的一部分的示意性框图。3D打印系统10包括产生或提供负压P₁的压力系统或负压系统12，负压P₁与3D打印系统10的料斗14的环境压力相比更低。料斗14可包括开口16、18和22，这些开口形成料斗14的内部24和料斗14的外界之间的连接。

开口16可允许接收用于打印的粉末26。为了接收粉末26，开口16可包括打开状态。开口16可具有通常关闭配置和/或可连接至气闸，以便在没有粉末26添加到料斗14的内部24的时间内允许紧密密封甚至是气密密封。

开口18用于将空气28从料斗14的外部引导到料斗14的内部。基于通过开口22连接至内部24的压力系统12供应的负压P₁，空气28可以被主动压入内部24或可以被吸入内部24。

空气28可包括料斗14外部的压力P₂，其中压力P₂可以是例如等于压力P₀或更高的环境压力。也就是说，空气28可引起料斗14内部的压力增大，其中压力系统12引起料斗14内的压力降低，压力P₂和压力P₁的组合导致料斗14的内部24中的压力P₃。压力P₁可能过度补偿压力P₂，即，空气28通过开口18接收，使得压力P₃与压力P₀相比更低。也就是说，尽管将空气28通过开口18吸入甚至吹入料斗14，在料斗14内可获得相比于环境压力P₀的负压。作为示例，第一开口16可以包括常规关闭状态，和/或第三开口22和第二开口18可均包括常规打开状态。例如，为获得预定状态以防功率损失，这并不排除实施不同配置和在常规操作期间主动改变常规状态。

这使得能够避免由料斗14的不完全密封引起的粉末损失，并实现清洁的3D打印系统。少量的粉末泄漏能实现改善的用户体验。

图2示出3D打印系统20的一部分的示意性框图，3D打印系统20包括料斗14，料斗14具有连接至管道34以将粉末26引导至3D打印系统20的构建区段36的另一开口32。构建区段26可包括例如构建台或构建室，粉末26提供于其上或其中以打印为3D物体。开口32连接至气闸38。3D打印系统20将在第一时刻打开气闸38以从料斗中提取粉末26，以便供给3D打印系统20，即，在构建区段36提供粉末26。3D打印系统20进一步将在第二时刻关闭气闸38以阻止粉末26通过气闸38。气闸38可以是管道34的一部分，但也可布置为开口32或构建区段36的一部分。气闸38可包括处于打开或关闭状态的单个气锁元件。气闸38可以可选择地包括一系列彼此相邻或彼此隔开布置的气锁元件。第一气锁元件可布置为靠近开口32或作为该开口32的一部分，同时不同的气锁元件可以将管道34与构建区段36分隔。

可选地或另外地，压力系统12可以连接至打印区段36，即，其可与构建区段36连通。压力系统12可用于从构建区段36移除未打印的粉末，例如，从台面掉落的、在3D物体旁边的和/或包含在构建室的空气中的粉末。开口22可使用合适的管道42连接至压力系统12。也就是说，压力系统12也可用于收集未打印的粉末，也可用于在料斗14内产生负压P₃。压力系统12的这种协同使用使得打印系统简单且高效。

开口16可与容纳粉末26的供应部44连通，即连接至供应部44。例如，大量的粉末26可容纳在供应部44中，并且其部分可转移至料斗14。对于环境压力P₀，开口16、22和/或32可以是紧密的或密封的。密封可以是气密封，但也可以是所谓的建立和断开式连接，例如，使得出于诸如清洁、更换等的某些目的而能移除料斗14。

图3示出料斗14的配置的示意性框图，料斗14可与3D打印系统10和/或20结合使用。料斗14可包括流化器46，其中，流化器46将使用通过开口18接收的空气28加湿粉末，即，将湿气从空气28转移至粉末16。可选地或另外地，流化器可使用接收的空气进行混合以获得流态化的粉末。气流可用于向上引导容纳于料斗14内的粉末。也就是说，流化器可提供粉末的充气。流化器46可包括多孔结构，多孔结构包括用于使空气28从第一侧传递至另一侧以在流态化的粉末中产生气泡的孔。例如，流化器46可以包括板状结构或圆柱形结构。

在示例中，料斗14用于接收粉末26，然后进一步通过流化作用调节粉末，例如，使用加湿的空气的流化作用，以改变或增加粉末的含水量。这种空气和粉末的混合可以称为分散。为了辅助来自料斗14的粉末通过开口32的分配、为了防止料斗14内的材料变得不均匀和/或沉积于料斗14的底部，流化器46可搅拌料斗14内的流态化的粉末。流态化的粉末16可通过开口32分配至例如构建区段36。通过使用气闸38，粉末16的分配可以间歇执行，即，在特定的时刻执行。

负压可便于空气28通过开口18。负压可通过将空气28吸入料斗产生气流，使得通过负压获得充气。

图4示出料斗14的配置的示意性框图，可选地或者除了图3的配置之外，该料斗14可用于3D打印系统10和/或3D打印系统20。料斗14包括在料斗14的内部形成通气管的管道48，其中，通气管48可连接至开口22和/或16。开口16和开口22可在料斗14处彼此相邻布置。同时，开口16和开口22可在料斗14内提供不同效果，即通过开口16向料斗14供给粉末26以及通过开口22抽出空气。基于其相邻布置，粉末16可邻近空气28可能通过开口22抽出的位置添加至料斗14中。例如，这可能发生在通过开口22例如以附加解决方案的方式修改、增强或修正的料斗14中。通气管48可允许增加开口16和开口22之间的有效距离，例如，通过对通气管48布置分别在开口22、16处的近端52，以及分别背对着相应的另一开口16、22的远端54。通气管48可允许阻止刚添加到料斗14中的粉末26被吸出内部24。因此，通气管可以允许在管道42中使用简单的过滤器。

图5示出根据示例的3D打印系统50的示意性框图。与打印系统10和/或20相比，压力系统12可连接至构建区段36以从构建区段36移除未打印的粉末。压力系统12可进一步连接至供应部44，其中供应部44可以例如直接或以再处理或再循环的方式接收来自构建区段36的粉末。

图6示出根据示例的3D打印系统60的示意性框图。与3D打印系统50相比，3D打印系统60包括正压源以获得进入内部28的空气28的气流。压力源可包括例如隔膜泵、鼓风机等以提供气流。因此，尽管本文描述的示例涉及泵，但也可使用其它压力源，以通过开口18在压力P₂下将空气28泵送至内部24，即，与环境压力P₀相比，压力P₂可以是过压或正压。例如，可将空气28供应至流化器46。

负压P₁相对于环境压力P₀的大小或压差可以比正压P₂相对于压力P₀的大小更大或更高，即，负压P₁可以过度补偿正压P₀使得压力P₃比环境压力P₀低。换句换说，负压系统12将空气从料斗中抽出。这防止流态化或雾化的粉末通过各种密封件和接口中的泄漏来激发料斗14。料斗中的负压可使得洁净空气漏入料斗中而不是脏的或粉末化的空气泄漏至料斗外。

料斗14可包括空气行进路径58和粉末行进路径62。空气行进路径58可形成于开口18和开口22之间，其中，粉末行进路径62可形成于开口16和开口32之间。尽管彼此在内部24相交，各个路径可包括不同的开口。空气行进路径58使得空气28从开口18行进至开口22，其中，粉末行进路径62使得粉末26从开口16行进至开口32。

与结合图3所描述的料斗相比，压力源56可使用正压提供充气。由此产生的压力可使用负压进行补偿。根据示例，使用正压和负压的充气相结合，例如，负压促进空气28的气流，即，通过向内抽吸空气，负压可以促进或帮助空气移动通过流化器，例如，料斗底部的膜。这反过来又产生可称为负压充气的充气。

进一步地，3D打印系统60可包括接口64₁、64₂、64₃和/或64₄，这些接口允许中断、建立或断开料斗14与诸如供应部44、泵56、压力系统12和/或构建区段36的相应的附接部件之间的连接。这允许出于诸如更换等的不同目的而移除料斗14。

图7是包括界面64a和64b的示例3D打印系统70的一部分的示意性透视图，其中，每个界面64a和64b可连接至料斗。附件66a和66b可以连接到相应料斗的相应开口22，其中，孔68a和68b可连接至料斗中的其它或另外的开口，例如开口32。界面64a中的另外的开口72a和界面64b中的另外的开口72b允许连接至料斗中的另外的开口。

在附件66a和66b和/或作为管道42的一部分的传感器74处，可以监控管道42中的和/或相应的料斗受到的压力。3D打印系统70可包括调节阀76，用于调节行进通过料斗14的开口22的空气量，即料斗受到的负压量。3D打印系统70可包括控制单元78，用于控制调节阀76的打开状态以至少部分补偿料斗14内的随时间不变化的压力。与文丘里管74组合的调节阀76可用于调节离开料斗的气流量。调节阀76也可用作开关以在各种模式期间隔离MRS(压力源12)和PCS(料斗14)系统，例如，在过滤器晃动期间，其中由于来自PCS系统的气流而要避免两个系统的连接，气动系统86会破坏过滤器的清洁功能。

因此控制调节阀76以断开从料斗至压力系统12的气流，即，可控制其处于关闭状态。这允许将料斗从压力系统12分离，并因此可允许在系统一侧操作同时阻止在另一侧的作用，即，调节阀76允许控制气流并允许隔离不同的子系统以进行特定的操作模式。调节阀76可改变其位置以应对压力源12中的不同压力、料斗的不同泄漏率/缺陷、不同状态，比如如果料斗装满粉末，即，某些泄漏可能不会暴露，使得与空料斗相比，较低的负压大小可能就足够了。

控制单元78可以作为控制器实现，控制器包括微处理器、中央处理单元、现场可编程门阵列(FPGA)或其它配置。控制单元78可接收信号82，信号82包含关于料斗14中或处的状态、压力系统12内的压力的信息，例如，用传感器74测量的信号，和/或诸如3D打印系统的压力系统的泄漏率等的其它信息。控制单元78可控制调节阀76的打开状态，以控制料斗中的压力。控制单元可根据预选或当前料斗状态控制调节阀。

料斗的状态可与料斗内部可能发生的各种变化有关。例如，料斗状态可能与料斗充气流量有关，例如，通过流化器、通过第二开口的流量。其可以可选地或另外地包括通过第三开口的空气流量。料斗状态可能与料斗的操作模式有关。例如，在从料斗中提取粉末的提取模式期间，控制器可能会关闭调节阀，并且与将粉末添加至料斗内的收集模式相比，具有不同的有效压力规则。例如，料斗中的不同填充程度可能与施加于内部24中的不同压力有关。粉末的流态化可能与空气/粉末混合物的总体积膨胀有关，即，流态化程度越高，料斗14中的空气/粉末混合物的料位就越高。举例而言，较高程度的填充可需要较少的空气28，以防止粉末/空气混合物从料斗14中溢出。空气28的流量变化可能与负压大小的增加有关，例如，料斗14越满，空气28的流量越低，负压的大小可能越高。可选地或另外地，3D打印系统的清洁度可用于控制调节阀。例如，允许更多的气流可能导致较低的料斗压力，从而导致较低的泄漏可能性。因此，选定水平的清洁度可与料斗中的体积流量或压力有关，因此由控制器控制。

可选地或除了使用料斗状态作为控制基础之外，控制单元还可以使用相关参数，即，其它部件的信息或状态和/或料斗或部件的其它信息作为控制调节阀的基础。例如，可监控产生负压的设备而不是料斗，或除其之外，以获得有关当前在料斗中获得的效果的信息。示例3D打印系统可包括可布置于料斗下游的压力容器，例如，连接至第三开口。容器可相对于料斗充至负压，例如，通过将空气抽出。也就是说，容器可从料斗中抽出空气。可选地或除了监控料斗内的压力之外，可监控容器内的压力以使料斗简单。例如，这允许确保可执行清洁功能，例如，只要容器被填充。可选地或除了压力容器，可使用如结合示例所描述的主动设备，即，在系统中的不同位置可获得负压。可选地或除了料斗之外，可以监控这样的主动设备。例如，如果使用鼓风机或风扇作为压力源，则可以测量流量并将其与料斗中的压力相关联。

可选地或另外地，例如，由于在构建区段等通过负压吸取的空气量不同，压力系统12供应的压力可能随时间变化。控制单元78可通过控制调节阀76至少部分补偿这种变化。可选地或另外地，控制单元78可增加负压的大小，即响应于泄漏空气的泄漏速率的增加，可进一步降低绝对压力，也即，空气丧失的越多，绝对压力越低。

控制单元78可基于多于一个参数控制调节阀76。例如，控制单元78可控制调节阀76以将料斗内的负压控制到预定料斗压力水平，例如，根据目标或目的“保持-1.5、-1.0或-0.5”或任何其它合适的水柱英寸值，或者任何其它压力尺度。第二参数可以是通过调节阀76或传感器74所获取的体积流量。例如，传感器74可包括文丘里管。举例来说，第二参数可根据“保持气流低于1CFM(立方英尺每分钟)，不超过2CFM、4CFM或任何其它合适的值”来控制。可能会给出不同或额外但也较少的目标。也就是说，控制单元可控制调节阀以将料斗内的负压控制至预定料斗压力水平，同时将通过调节阀的气流控制至预定气流水平。这可包括使料斗压力水平保持在预定公差范围内以及使气流保持在预定气流水平以下。代替文丘里管，传感器74可包括传感器元件，用于测量压力P或任何其它相关参数，这些参数存在于开口22和/或负压系统连接至以施加负压的负压区段，例如，管道42或构建区段36。

图8示出根据示例的3D打印系统80的示意性框图，其中，3D打印系统与结合3D打印系统10、20、50、60和/或70所描述的示例一致。

3D打印系统80可包括所示数量的两个料斗14a和14b，但也可具有不同数量的料斗，其中3D打印系统80被描述为具有料斗14a和14b。示例提供了具有一个料斗、三个料斗、四个料斗或更多个的打印系统。

压力系统12连接至实施为构建室的构建区段36，即，可以正向或负向加压的体积。清洁的空气管理系统可以冷却、过滤和/或排空构建室36。进一步地，气动系统86可包括负压，负压允许从可用于料斗14内的加湿器88输送加湿的空气，以加湿粉末，从而在料斗内获得所提及的分散。也就是说，可以在粉末添加到空气28所在位置的上游向空气增加湿气。

加湿器88可包括鼓风机92，鼓风机92在气动系统86中产生负压。特别地，气动系统86可从料斗14a和14b向构建室36提供粉末。进一步地，气动系统86可从材料再循环系统(MRS)94输送粉末，材料再循环系统(MRS)94具有通过使用压力系统12从构建室36接收粉末的MRS料斗96。如针对料斗14描述的，MRS料斗96可包括从泵56c接收加湿的空气的流化器。湿度管理系统(HMS)允许控制粉末的湿度水平。过滤器108可允许获得过滤后的空气，其可被泵56b泵送至料斗14b中。进一步地，压力系统12可在构建室36中产生负压以从构建室36移除未打印的粉末。

可选地或除了压力系统12之外，气动系统86可因此作为压力系统，其可用于在料斗14a和14b内产生负压。

根据分别连接至料斗的开口38a和38b、连接至料斗96的给料器98a、98b和98c的状态，粉末可从料斗14a和14b和/或料斗96移除以供应构建室36，或者可选地，可将粉末从料斗14a、14b和/或料斗96输送至供应部44b。

诸如用于输出分别指示料斗14a、料斗14b和料斗96的填充程度的信号的料斗料位传感器102a、102b和102c、与诸如气动系统86的文丘里管104a或压力系统12的文丘里管104b的料斗96文丘里管连通的料位传感器102c的各种传感器，可与温度传感器、压力传感器和/或湿度传感器(未示出)一样提供信息。这些信息可用于控制调节阀76的状态、用于调节例如从加湿器88提供加湿的空气的混合阀106的其它阀和/或用于控制或调节粉末、泵56a、56b和/或56c的速度或气流。

可将压力系统12的阀112a和/或112b控制至不同的打开状态，因此导致压力系统12内的不同压力水平。由于在本示例中管道42连接至压力系统12，这可导致变化的负压作为用于产生料斗14a和/或14b内的负压的压力源。例如，通过使用传感器74和调节阀76，可在料斗14a和14b内获得恒压或至少补偿压力系统12内的变化的压力。

本文描述的示例与负压结构相关，用以防止料斗内粉末损失。示例提供解决料斗内的粉末泄漏的系统。

示例包括负压源(压力源12)、调节阀(调节阀76)和用于保持粉末的容器，即料斗14。示例解决可能由料斗内的正压引起的泄漏问题。因为实施例涉及从例如料斗的顶部的料斗抽出空气，所以活底料斗(即，在底部包括流化器的料斗)的充气可被负压部分或完全驱动，其也可称为负压活底料斗。示例允许减少或避免由于动态密封可能产生的影响，即，建立/断开连接、充气，即正向挤压料斗以流化料斗，从而帮助调节粉末并促进平坦化和提取等。即，示例允许动态密封、建立/断开连接和其它部件的简单实施。实施例采用压力管道42和至料斗的连接、伺服阀(即调节阀76)、文丘里管74(流量计)和与诸如材料回收系统或气动系统86的现有负压系统的连接。由于材料回收系统可能已经具有过滤器，所以可避免附加的过滤器。

示例使用负压源的部件，例如，MRS子系统、保持粉末的在接口处可能泄漏的容器(例如料斗)、节流阀(例如调节阀76)、连接管道42和可能的压力传感器。另外的示例在没有节流阀的情况下实现，例如，在负压源恒定的情况下。可选地或另外地，可使用外部泵/鼓风机/风扇来代替负压区域。这可结合过滤器、引箱(citation box)或其它过滤系统实施。

通过将料斗14的内部24置于负压，料斗底部的充气板/流化板可变为负压活底料斗。示例可在没有附加过滤器的情况下实现，尤其是在将料斗(即管道42)与已经在负压下操作的现有子系统(例如MRS系统或气动系统86)连接时。

图9示出根据示例的方法900的示意性流程图。在910处，料斗通过料斗的第一开口间歇地填充粉末。在920处，利用通过第二开口从料斗外部引导至料斗内的空气将粉末在料斗内与空气混合并流化。在930处，将空气通过第三开口从料斗内部吸取，以通过过度补偿通过第二开口引导至料斗的空气在料斗内部产生负压。

示例涉及非暂时性机器可读存储介质，其编码有可由计算设备的处理资源执行以执行本文描述的方法的指令。

本文描述的示例可以硬件、机器可读指令或硬件与机器可读指令的组合的形式实现。任何这样的机器可读指令可以易失性或非易失性存储的形式存储，例如，诸如无论是否可擦除或可重写的ROM的存储设备，或以存储器的形式存储，例如，RAM、存储芯片、设备或集成电路或者光或磁可读介质，例如CD、DVD、磁盘或磁带。存储设备和存储介质是机器可读存储的示例，其适于存储当被执行时实现本文描述的示例的一个或多个程序。

包括任何所附权利要求、摘要和附图的说明书中公开的所有特征，和/或所描述的任何方法或工艺的所有特征，除了至少这些特征中的某些特征互斥的组合之外，可以以包括任何权利要求的组合在内的任何组合进行组合。另外，结合系统公开的特征可以同时呈现相应方法的特征，反之亦然。

除非另有明确说明，否则包括任何所附权利要求、摘要和附图的本说明书中公开的每个特征可以由具有相同、等同或相似目的的其它特征代替。因此，除非另有明确说明，否则所公开的每个特征是一般系列的等同或相似特征的一个示例。

上文已经描述了原理、示例和操作模式。然而，本文的教导不应被解释为限于所描述的特定示例。上述示例应被认为是说明性的而不是限制性的，并且应当理解的是，在不脱离所附权利要求的范围的情况下，可对那些示例做出变化。

Claims

1.3D打印系统，包括：

用于提供负压的压力系统；和

料斗，具有：

第一开口，用于在所述第一开口的打开状态下接收用于打印的粉末；

第二开口，用于将空气从所述料斗的外部引导至所述料斗的内部；和

第三开口，连接至所述压力系统以在所述料斗内提供负压，所述负压用于过度补偿通过所述第二开口接收的空气，使得在所述料斗内产生与所述料斗外的压力相比更低的压力。

2.根据权利要求1所述的3D打印系统，其中所述料斗包括：

流化器，用于利用通过所述第二开口接收的所述空气，以将所述粉末与所述空气混合，从而将湿气从加湿的所述空气转移至所述粉末，和/或混合以获得流态化的粉末；

其中，所述负压用于促进所述粉末与所述空气的混合。

3.根据权利要求2所述的3D打印系统，其中，所述第二开口连接至正压源，以推动空气通过所述第二开口，从而对所述粉末充气，同时所述负压过度补偿通过推动所述空气而产生的正压，和/或

其中，所述负压用于促进气流通过所述第二开口进入所述料斗，从而对所述粉末充气。

4.根据前述权利要求所述的3D打印系统，具有用于将所述粉末分配至所述3D打印系统的打印区段的第四开口，其中，所述第四开口连接至气闸，其中所述3D打印系统用于在第一时刻打开所述气闸以提取粉末以便供给所述3D打印系统，并且用于在第二时刻关闭所述气闸以防止粉末行进通过所述气闸。

5.根据前述权利要求中的一项所述的3D打印系统，包括正压源，用于在正压下将所述空气通过所述第二开口提供至所述料斗中。

6.根据前述权利要求中的一项所述的3D打印系统，其中，所述压力系统与所述3D打印系统的打印区段连通，以从所述打印区段吸取未打印的粉末。

7.根据前述权利要求中的一项所述的3D打印系统，包括：

在所述负压系统与所述第三开口之间的调节阀，所述调节阀用于调节行进通过所述第三开口的空气量；和

控制单元，用于控制所述调节阀的打开状态以控制所述料斗内的压力。

8.根据前述权利要求中的一项所述的3D打印系统，包括：

9.根据权利要求8所述的3D打印系统，其中，所述控制单元用于基于所述负压系统内的压力水平、泄漏空气的泄漏速率、所述3D打印系统的清洁水平和料斗状态中的至少一个控制所述调节阀。

10.根据权利要求8或9所述的3D打印系统，其中，所述控制单元用于控制所述调节阀以将所述料斗内的所述负压控制至预定料斗压力水平，并且同时用于将通过所述调节阀的气流控制至预定气流水平；或者其中，所述控制单元用于控制所述调节阀以将所述料斗压力水平保持在预定公差范围内，并且使所述气流保持在所述预定气流水平以下。

11.根据前述权利要求中的一项所述的3D打印系统，包括传感器，用于测量在所述第三开口和/或所述负压系统将施加负压的负压区段处存在的压力或相关参数。

12.根据前述权利要求中的一项所述的3D打印系统，其中，所述料斗包括空气行进路径，用于使空气从所述第二开口行进至所述第三开口，并且包括粉末行进路径，用于使粉末从所述第一开口行进至与所述第二开口和所述第三开口不同的第四开口。

13.根据前述权利要求中的一项所述的3D打印系统，其中，所述第一开口和所述第三开口彼此相邻地布置，其中，所述料斗包括通气管，所述通气管连接至所述料斗内的所述第三开口以增加所述第一开口与由所述负压产生的抽吸区域之间的距离。

14.根据前述权利要求中的一项所述的3D打印系统，其中，所述第一开口包括常规关闭状态，和/或其中所述第三开口和所述第二开口包括常规打开状态。

15.用于操作3D打印系统的方法，所述方法包括：

通过料斗的第一开口用粉末间歇地填充所述料斗；

将所述粉末与空气混合，并且利用从所述料斗外部通过第二开口引导至所述料斗内的空气流化所述料斗内的所述粉末；

通过第三开口从所述料斗内吸取空气，以通过过度补偿通过所述第二开口引导至所述料斗内的空气而在所述料斗内产生负压。