CN113939392A - 构建材料供应单元 - Google Patents

Abstract

一种3D打印系统构建材料供应单元包括具有开口的托盘，该开口限定重涂覆器在其中散布构建材料的散布平面。双叶片可旋转地安装在托盘内部，其中旋转轴线沿着托盘在散布平面下方延伸，并且其中每个叶片具有凸前侧和后侧。控制器控制双叶片的旋转，以便通过将双叶片旋转到修整位置中而将随一个叶片的前侧的一定剂量的构建材料供应到散布平面，在该修整位置中，所述一个叶片的前侧接近散布平面，使得该剂量的构建材料被围封在叶片的前侧和散布平面之间。要由重涂覆器修整的过量构建材料积聚在另一个叶片后侧上并降入到托盘中。

Description

构建材料供应单元

技术领域

该描述与三维(3D)打印系统相关。3D打印机使用增材打印过程从数字3D对象模型文件制作3D对象。更具体地，该描述与一种用于3D打印系统的构建材料供应单元相关，该构建材料供应单元用于将构建材料供应到3D打印系统。

附图说明

将通过示例参考附图在以下详细描述中描述示例的特征，其中相似的附图标记对应于类似的、不过可能不相同的部件。为简洁起见，附图标记或具有先前描述的功能的特征可结合或可不结合它们在其中出现的其他附图来描述。

现在将参考附图来描述非限制性示例，在附图中：

图1示出了用于3D打印系统的构建材料供应单元的示例的横截面。

图2示出了用于3D打印系统的示例构建材料供应单元的双叶片的侧视图。

图3示出了用于3D打印系统的示例构建材料供应单元的双叶片的横截面。

图3a示意性地呈现了控制双叶片的控制器。

图4示出了用于3D打印系统的构建材料供应单元的示例的透视图。

图5示出了用于3D打印系统的构建材料供应单元的示例的侧视图。

图6至图11示出了用于在3D打印系统中将来自构建材料供应单元的托盘的构建材料供应到散布平面的方法的示例。

具体实施方式

在一些3D打印系统中，例如，可在逐层的基础上形成3D对象，其中每一层被处理并与后续层组合，直到完全形成3D对象为止。

在各种3D打印系统中，可根据3D对象模型文件定义被生产的3D对象。这种3D对象模型文件中的信息包括描述3D模型的形状的3D几何信息。3D对象模型文件中的3D几何信息可定义要打印或生产的3D对象的实体部分(solid portion)。为了从3D对象模型生产3D对象，可处理3D模型信息以提供3D模型的2D平面或切片(slice)。每个2D切片总体上包括图像和/或数据，该图像和/或数据可将构建材料层的一个或多个区域定义为实体对象区域，其中在3D打印过程期间构建材料将被固化。

在一些粉末床3D打印系统(诸如，粘结剂或助熔剂喷射系统)中，可通过在3D打印系统的构建单元中的打印床上面散布一薄层构建材料来生产3D对象模型的2D切片。这层构建材料将用于接收功能助剂，诸如粘结剂或助熔剂。相反，构建材料层的未被2D切片定义为对象区域的区域包括非对象区域，其中构建材料将不被固化并且将不接收功能助剂。重复散布构建材料和施加功能助剂的过程，直到完成3D对象为止。在一些这种系统中，可施加能量(诸如，固化或熔化能量)以引起施加了助剂的构建材料的固化。

在3D打印系统内，术语“构建材料”将总体上被理解为可以用于经由3D打印生成对象的物理物质。用于增材制造的构建材料的示例包括聚合物、结晶性塑料、半结晶性塑料、聚乙烯(PE)、聚乳酸(PLA)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、无定形塑料、聚乙烯醇塑料(PVA)、聚酰胺(例如，尼龙)、热(固性)塑料、树脂、透明粉末、有色粉末、金属粉末、陶瓷粉末(诸如例如，玻璃微粒)、和/或这些或其他材料中的至少两者的组合，其中，这种组合可包括不同材料中的每一者的不同微粒或呈单一化合物微粒的不同材料。共混构建材料的示例包括尼龙铝粉材料、和塑料/陶瓷共混物，该尼龙铝粉材料可包括铝和聚酰胺的共混物。存在可以由本公开的设备来管理的更多构建材料和构建材料的共混物。在一些3D打印系统中，构建材料呈粉末形式。在其他3D打印系统中，构建材料呈糊状材料、固体材料、浆状材料或液体材料的形式。

一些3D打印系统可尤其包括构建平台、构建材料存储装置、用于将功能助剂施加到构建材料的打印头、重涂覆器、控制单元、构建材料供应单元和用户界面等。在一个示例中，构建材料供应单元可被集成到3D打印系统的构建单元中。在另一个示例中，构建单元可包括一个或多个构建材料供应单元。在一个示例中，通过交替地施加构建材料和功能助剂(以及能量，在适当情况下)，可在构建平台上生成3D对象。在一个示例中，可由在散布平面中移动的重涂覆器来逐层施加构建材料。在示例初始状态下，散布平面和构建平台可重合，同时构建平台可随着构建材料的施加层数量的增加而向下移动。

在使用粉末状材料的示例3D打印系统中，粉末状材料可从粉末存储单元输送到构建材料供应单元且然后输送到构建平台，该构建平台位于构建材料供应单元旁边并且在该构建平台上逐层构建3D对象。示例构建材料供应单元提供预定剂量的构建材料，该预定剂量的构建材料是足以在构建平台上形成层的粉末量。示例构建材料供应单元可使预定剂量的构建材料沿着构建平台的长度均匀地分布。重涂覆器可跨越构建平台散布所供应的构建材料。构建材料供应单元也可减少在供应期间变成在空中(airborne)的粉状构建材料。进一步地，示例构建材料单元容易拆卸以进行清洁。

所描述的示例涉及一种机构，该机构使来自构建材料入口的构建材料分布到均匀的线性输出以用于供应到3D打印系统的构建平台，同时使在空中的构建材料减到最少。此外，本文中所描述的示例设备减少了作用零件的数量，因为该机构具有定剂量给送(dosing)和分布功能，这两者都是在机构旋转期间实施的。因而，示例构建材料供应单元是简化的设计并与连续进料策略兼容，借此将材料连续输入到散布平面中，并且示例3D打印系统可以在减少的时间内生产一定剂量的粉末，从而提高生产率。另外，简化的设计减少了故障模式的数量，从而改善了3D打印系统的可靠性和正常运行时间(up time)。本文中所描述的示例可涉及粘结剂喷射和其他粉末床3D打印系统。

图1-11示出了3D打印系统的构建材料供应单元10和相关方法，其中，相似的附图标记对应于相同的部件。现在参考图1，其示出了用于3D打印系统的构建材料供应单元10的横截面。构建材料供应单元10包括托盘11。托盘11包括构建材料供应开口12。构建材料供应开口12限定3D打印系统的重涂覆器16在其中散布构建材料的散布平面13。在初始状态下散布平面与3D打印系统的构建平台重合，它们沿着单个边缘联结在一起。构建材料供应单元10进一步包括能够旋转地安装在托盘11内部的双叶片14。双叶片14的旋转轴线15沿着托盘11在散布平面13下方延伸。双叶片14中的每个叶片具有凸前侧17和后侧18。

构建材料供应单元10还包括控制器9以控制双叶片14的旋转。通过将双叶片14旋转到图6c中所示的修整位置中，得以将随双叶片14中的一个叶片19的前侧17的预定剂量的构建材料供应到散布平面13。在修整位置中，一个叶片19的前侧17接近散布平面13，使得该预定剂量的构建材料被围封在一个叶片19的前侧17与散布平面13之间。在修整位置中，3D打印系统的重涂覆器16将一个叶片19的前侧上的过量构建材料修整到另一个叶片20的后侧18。双叶片中的一个叶片19和双叶片中的另一个叶片20可沿相同的旋转方向(sense ofrotation)对准，这两个叶片沿着该旋转方向被偏移180度的角度。因此，随着双叶片转动半圈，一个叶片19接管另一个叶片20的功能，反之亦然。过量构建材料可包括装载在一个叶片19的前侧17上的超过构建材料的预定剂量的构建材料量。在一些示例中，双叶片14可沿单个方向旋转。如从旋转方向看，该方向可确定叶片的前侧17和后侧18。在双叶片14进一步旋转时，被修整到另一个叶片20的后侧18的过量构建材料将降入到托盘11中。在一些示例中，构建材料的预定剂量可大约为几克构建材料。在一些示例中，构建材料的预定剂量可以是以下各者中的一者：6克、8克、10克、12克、14克和16克。

在示例中，托盘11可包括在散布平面下方的圆形横截面。托盘11的半圆形可布置到双叶片14的在散布平面13下方的渐开线(evolvent)。可采用双叶片14的旋转轴线15到构建材料供应开口12之间的距离，以避免在散布平面13内移动的重涂覆器16干扰处于图6c中所示的修整位置中或图6e？中所示的供应位置中的双叶片14。在示例材料供应单元10中，双叶片14的旋转轴线15到构建材料供应开口14之间的距离可大约为约十毫米。

示例双叶片14可包括双弯曲刀片(blade)。又一示例双叶片14可以是具有两个平行的纵向弯曲部的片材金属(sheet metal)。在一些示例中，双叶片14可由不锈钢制成。在另一个示例中，双刀片14可由铝制成。在又一示例中，双叶片14可由除铝或不锈钢以外的金属制成。在进一步的示例中，双叶片可由包括一定坚固性的材料制成。双叶片14可以是可容易更换的并且容易清洁。双叶片14可布置成满足某种印刷过程的要求。它代表了用于将构建材料定剂量给送和进料到3D打印系统的强健(robust)系统。

示例双叶片14可包括两个叶片。在一个示例中，双叶片14中的这些叶片沿相同的旋转方向对准，这两个叶片沿着该旋转方向被偏移180度的角度。在另一个示例中，双叶片被偏移不同于180度的角度。在一个示例中，双叶片14中的叶片的凸前侧17可形成为曲线形状。在另一个示例中，双叶片14中的一个叶片的凸前侧17可成角度地弯曲。在又一示例中，双叶片的凸前侧17以浅曲率角相当轻微地弯曲。在一些示例中，双叶片可包括数量大于两个的叶片。在一些其他示例中，双叶片可包括偶数个叶片。

在一些示例中，双叶片14中的另一个叶片的后侧18可以是凹的。在其他示例中，双叶片14中的另一个叶片的后侧18可以是平坦的。在又其他示例中，双叶片14的后侧18的表面可以是撕裂的(ripped)或弯曲的。叶片的后侧通过降低在修整之后构建材料自由落入托盘11中的高度来帮助减少变成在空中的粉末的量。在没有另一个叶片20的后侧18的情况下，构建材料将沿着对应于叶片直径的距离自由落下到托盘的底部。“另一个”叶片防止或至少强烈地将这种自由下落减小到旋转轴线与散布平面之间的距离的两倍左右的下滑。双叶片14的旋转轴线15相对于散布平面13的高度可布置成进一步避免在空中(airborne)的构建材料的发展。

在一些示例中，重涂覆器16可以是辊。在其他示例中，重涂覆器16可以是反向旋转的辊。在另一个示例中，重涂覆器16可以是滑块或刀片。在一些示例中，重涂覆器16可包括托架以移动重涂覆器16。重涂覆器16可布置成移动到构建材料供应开口12上面。示例3D打印系统可包括多于一个的重涂覆器16。在另一个示例中，对于包括两个平行的构建材料供应单元10的3D打印系统，重涂覆器16可沿第一方向移动跨越打印平台以将来自一个构建材料供应单元10的第一层粉末沉积在构建平台的一侧上，且然后沿第二、相反的方向移动以将来自第二构建材料供应单元10的另一层粉末沉积在构建平台的另一侧上。

在一些示例中，3D打印系统可包括位于构建平台旁边的一个构建材料供应单元10。在另一个示例中，3D打印系统可包括位于构建平台旁边的两个或更多个构建材料供应单元10。在示例3D打印系统中，所述至少一个构建材料供应单元10可布置成最小化来自构建材料供应单元10的构建材料到构建平台的行进距离。

图2示出了用于3D打印系统的示例构建材料供应单元10的示例双叶片14的侧视图。构建材料供应单元10可包括偏转器21以使积聚在双叶片14中的叶片的后侧18上的构建材料均匀地分布遍及托盘11的长度。托盘11沿着双叶片14的旋转轴线15延伸。

在一些示例中，偏转器21设置在另一个叶片的后侧18和双叶片14中的所述一个叶片的凸前侧17上。双叶片14可布置成使得偏转器21从一个叶片19的后侧18部分地延伸到另一个叶片20的凸前侧17。在一些示例中，偏转器21相对于双叶片14的旋转轴线15倾斜，以便在修整过量构建材料时以及在双叶片14进一步旋转时使在修整位置中积聚在一个叶片19的后侧18上的构建材料分布遍及托盘11的长度。

在一些示例中，双叶片14的偏转器21可沿着双叶片14的旋转轴线15规则地间隔开。以这种方式，通过叶片的后侧18积聚并由偏转器21引导的构建材料得以沿着托盘11的长度均匀地分布。

图3示出了用于3D打印系统的示例构建材料供应单元10的示例双叶片14的横截面。示例双叶片14可具有z轮廓。z轮廓可包括两个平行的外区段31。如图3中所示，两个外区段31都可经由弯头33连接到双叶片中心区段32。在一些示例中，弯头33可以是纵向弯曲边缘。在一个示例中，纵向弯曲边缘可以是倒圆边缘。在另一个示例中，纵向弯曲边缘可以是双叶片外区段31和双叶片中心区段32之间鲜明的边缘过渡部。

在一个示例中，z轮廓可布置成使得当双叶片14旋转到修整位置中时，预定剂量的构建材料可被围封在散布平面13与一个双叶片外区段31之间。在修整位置中，弯头33接近散布平面13。在一个示例中，弯头33可在修整位置中从下方靠近散布平面13。在另一个示例中，弯头可在修整位置中连接散布平面13。在又一示例中，弯头33可在修整位置中与散布平面13对齐。

在一些示例中，构建材料的预定剂量为配置弯头33的弯曲角度以及依赖于该角度为在修整位置中外区段31的长度设定边界条件。在另一个示例中，构建材料的预定剂量为配置外区段31的长度以及依赖于外区段为在修整位置中弯头33的弯曲角度设定边界条件。所得z形状可确定旋转轴线15和散布平面13之间的距离。在另一个示例中，考虑到构建材料的预定剂量，旋转轴线15和散布平面13之间的距离可确定双叶片14的z形状。

图3a示意性地呈现了构建材料供应单元10的控制器9，该控制器通过驱动系统34来控制双叶片14的旋转。控制器9可控制双叶片14的转速。控制器9可控制双叶片14在修整位置和供应位置中的角度位置。控制器9可进一步使重涂覆器16的移动和双叶片14的旋转同步。

图4示出了用于3D打印系统的构建材料供应单元10的示例的透视图。在一个示例中，双叶片14安装成使其旋转轴线15在散布平面13下方。双叶片14的旋转轴线15到构建材料供应开口12之间的距离可设计成使得在修整位置中，双叶片的弯曲边缘33接近散布平面13并防止由重涂覆器将所围封的构建材料预定剂量的构建材料移动到另一个叶片20。重涂覆器16可布置成移动跨越构建材料供应开口12。偏转器21可将落下的过量构建材料重新引导朝向托盘11的侧向端部，使得构建材料供应单元10沿着散布平面13均匀地供应预定剂量的构建材料。

图5示出了用于3D打印系统的构建材料供应单元10的示例的侧视图。在一些示例中，构建材料供应单元10可包括热覆盖层(thermal blanket)52。热覆盖层52可包围托盘11以控制积聚在托盘11中的构建材料的温度。在一些示例中，热覆盖层52可对构建材料进行预热，这可引起构建材料变得更有粘性(sticker)或更有粘着性(cohesive)。在一些示例中，对构建材料进行预热可引起构建材料一旦被供应到散布平面13就形成半硬质的饼状物。

在一些示例中，构建材料供应单元10可包括构建材料入口53。构建材料入口53可耦接到构建材料进料器51，其中，构建材料进料器51可通过构建材料入口53将构建材料进料到托盘11中。构建材料进料器51可通过构建材料入口53将来自3D打印系统的构建材料存储装置的构建材料进料到托盘11中。在一个示例中，构建材料入口53可位于托盘11的的底部处、与构建材料供应开口12相对。在一些示例中，构建材料入口53沿着双叶片14的旋转轴线15居中地定位。在一个循环中通过构建材料进料器51所进料的构建材料量可被同步以对应于在一个循环中供应到散布平面13的构建材料的预定剂量。

在一个示例中，构建材料供应单元10可包括多个材料入口53。在一些示例中，可根据构建材料入口53在托盘11中的配置来布置双叶片14的偏转器21，使得偏转器21使构建材料沿着托盘11均匀地分布。在一个示例中，托盘11可包括将托盘11划分成两个区段的两个构建材料入口53。双叶片14的对应于第一区段的偏转器21可朝向第一区段的构建材料入口53倾斜，而双叶片14的对应于第二区段的偏转器21可相应地倾斜到第二区段的构建材料入口。

可由进料器51通过构建材料入口53将构建材料进料到托盘11中。在另一个示例中，进料器51可包括气动输送系统。在另一个示例中，进料器51可包括螺旋钻。在又一示例中，进料器51可包括阿基米德螺杆。

在构建材料单元10可以在稳定状态下操作之前，它可经历初始化。在初始化期间，双叶片14可旋转一些整圈以在重涂覆器16中断时使构建材料均匀地分布在托盘11内。在稳定状态下，构建材料供应单元10可供应预定剂量的构建材料，以用于沿着散布平面13均匀地构建3D对象的一个层。构建材料进料器51可被同步以将预定剂量的构建材料进料到托盘11中，使得在托盘11中的构建材料水平(level)保持于稳定状态。

在一些示例中，偏转器21的配置可确定构建材料沿着托盘11被分布的速度。在一个示例中，偏转器21的长度可确定构建材料在旋转期间沿着托盘11行进的距离。在另一个示例中，偏转器21的尺寸、偏转器21相对于于旋转轴线倾斜的角度、以及偏转器21之间的距离可确定在旋转期间被重新引导朝向托盘11的纵向端部的粉末量。在一些示例中，偏转器可布置成满足构建材料特性。

在一些示例中，根据构建材料入口53修改偏转器21的取向感(sense oforientation)。在示例中，在遍及托盘11的长度供应构建材料的情况下，偏转器可不倾斜但仍布置在双叶片上以梳理构建材料来避免构建材料的聚结。在另一个示例中，在遍及托盘11的长度供应构建材料的情况下，双叶片14可不包括偏转器21。在中心构建材料入口的示例中，偏转器可相对于构建材料入口对称地定向。在一些示例中，更有粘性的粉末可能需要提高偏转器的高度来进行分布以抵制在粘性粉末撞击偏转器时可能出现的翅片(fin)。

图5进一步示出了在构建材料供应单元10的构建材料供应开口11处供应的示例预定剂量的构建材料54。预定剂量的构建材料54将由在构建材料供应单元10上面移动的重涂覆器16散布到散布平面13中。

在一些示例中，构建材料供应单元10可进一步包括收集单元55。收集单元55可至少被定位在托盘11的一个纵向端部处并且布置成收集过量构建材料。在一些示例中，收集单元55可以是可移除存储装置。在一些示例中，可处理收集单元55中所收集的构建材料以供重新使用。构建材料单元10可布置成使收集单元55中所收集的构建材料减到最少。

示例构建材料供应单元10还可包括控制器9。控制器9可被编程以测量装载在一个叶片19的前侧17上的构建材料量。可例如通过测量施加到双叶片14的扭矩来测量装载在一个叶片19的前侧17上的构建材料量。在一些示例中，可使用脉宽调制来测量要施加到双叶片14的扭矩。在一些示例中，该测量值指示在托盘11中的构建材料水平。在另一个示例中，可使用激光测量来测量在托盘11中的构建材料水平。由构建材料进料器51供应的构建材料量可作为对测得的在托盘11中的构建材料水平的响应而被闭环控制。

示例构建材料供应单元10可包括驱动系统34以旋转双叶片14。在一个示例中，驱动系统34可包括马达和控制器9。控制器9可进一步包括编码器以控制双叶片14的旋转角度。驱动系统34还可包括齿轮箱以增加施加到旋转轴线15的扭矩。驱动系统34还可包括耦接器，该耦接器使得能够从托盘11中取出双叶片14以进行维护和清洁。在一些示例中，构建材料供应单元10可进一步包括锁定系统，该锁定系统布置在驱动系统的相对侧处以抵靠驱动系统轴向基准面对双叶片进行预加载。

在构建材料供应单元10的示例中，控制器9可致动驱动系统34。在示例中，控制器9还可测量在托盘11中的构建材料水平。

图6示出了控制器9如何在一个循环期间控制双叶片14和重涂覆器16的示例位置。在一些示例中，一个循环可对应于双叶片14的半圈。图6a示出了在初始化之后构建材料供应单元10的状态。在初始化期间，控制器9可将双叶片14旋转预定数量的整圈以在停止重涂覆器16时使构建材料均匀地分布在托盘11内。预定数量的整圈可取决于偏转器21在双叶片14上的布置。在示例中，偏转器21可间隔开并相对于旋转轴线15倾斜，使得构建材料在半圈期间沿向外的纵向方向到达下一个相邻的偏转器。在初始化期间整圈的数量可对应于偏转器21总数的至少四分之一。

当构建材料已沿着托盘11的纵向轴线均匀地分布时，双叶片准备好操作。在每个循环中，控制器9控制构建材料进料器51通过构建材料入口将预定剂量的构建材料从构建材料存储装置供应到托盘11。在旋转时，可由控制器9控制双叶片14以将构建材料的一部分装载在一个叶片19的凸前侧17上，同时可由控制器9控制重涂覆器16以使其从构建平台朝向托盘11移动，如图6b中所示。在双叶片14的一个示例位置中，控制器9可进一步旋转双叶片，直到叶片的一个弯头33与散布平面13对齐为止，如图6c中所示。在该位置中，叶片将要进料到散布平面13的预定剂量的构建材料围封在其凸前侧17、散布平面13和托盘11的在散布平面13下方的内侧区段之间。在该修整位置中，控制器9可停止双叶片14，直到过量构建材料已被修整并且控制器9可使重涂覆器16移动跨越托盘为止。

控制器9可继续朝向远离构建平台的方向移动重涂覆器，由此修整过量构建材料。重涂覆器16重新定位过量构建材料，使得其积聚在另一个叶片的后侧18上，如图6d中所示。另一个叶片20的后侧捕获过量构建材料。因此避免了过量构建材料自由落入托盘11中以及相关的在空中的(airborne)构建材料。

图6e示出了：控制器9进一步旋转双叶片14，直到一个叶片19的外区段与散布平面13对齐并且预定剂量的构建材料被提升到散布平面13。然后，控制器沿相反方向朝向构建平台移动重涂覆器16，并且该重涂覆器将预定剂量的构建材料散布到散布平面13中，如图6f中所示。在由控制器9进一步旋转双叶片14时，过量构建材料通过另一个叶片20降入到托盘11中。在一些示例中，通过控制器9在修整位置和供应位置中以不同角度停止双叶片14，可轻微地修改构建材料的预定剂量。

控制器9可使重涂覆器16的移动和双叶片14的旋转同步，可使得重涂覆器16不干扰双叶片14。而且，双叶片14的高度可布置成使得外区段31和弯头33不干扰重涂覆器16。

图7示出了方法70，该方法由控制器9执行来控制双叶片14的旋转和重涂覆器16的移动以用于在3D打印系统中将构建材料从构建材料供应单元10的托盘11供应到散布平面13。在框71中，控制器9将双叶片14旋转到修整位置中。在由控制器9进行旋转时，双叶片14将随一个叶片19的前侧17的构建材料从托盘11提升到修整位置中，在该修整位置中，预定剂量的构建材料被围封在一个叶片19的前侧17与散布平面13之间。

在框72中，控制器9控制重涂覆器16以修整装载在一个叶片19的前侧17上的过量构建材料。为此，控制器9在散布平面13中将重涂覆器16从一个叶片19的前侧17移动到另一个叶片20的后侧18。方法70进一步包括：在框73中，使已由重涂覆器16修整的过量构建材料积聚在双叶片14的另一个叶片20的后侧18上。方法70包括：在框74中，控制器9进一步旋转双叶片14，由此使已积聚在另一个叶片20的后侧18上的构建材料降入到托盘11中。

在一个示例中，控制器9控制双叶片的转速，该转速对应于使积聚在另一个叶片20的后侧18上的过量构建材料降入到托盘11中的下降速度，以防止过量构建材料自由落入托盘11中。另一个叶片20的后侧18轻轻地使过量构建材料降入到托盘中，这防止构建材料在构建材料供应单元10内变成在空中。在一些示例中，在空中的构建材料的发展可引起3D打印系统的零件出现故障。在其他示例中，在空中的构建材料的发展可缩短3D打印系统的零件的使用寿命。

图8示出了进一步的示例方法80，该方法由控制器9执行来控制双叶片14的旋转和重涂覆器16的移动以用于在3D打印系统中将构建材料从构建材料供应单元10的托盘11供应到散布平面13。控制器9可旋转双叶片14，使得在框81中，借助于设置在双叶片14上的偏转器21将积聚在另一个叶片20的后侧18上的过量构建材料分布遍及托盘11的长度。在一个示例中，通过双叶片14的相同旋转来处理框74和81。控制器9可进一步降低双叶片14中的另一个叶片20，使得过量构建材料由偏转器偏转并被放入托盘中。偏转器可描述过量构建材料的运动。

图9示出了示例方法90，该方法由控制器9执行来控制双叶片14的旋转和重涂覆器16的移动以用于在3D打印系统中供应构建材料。在一些示例中，方法90可包括：在框91中，将过量构建材料收集在托盘的纵向端部处。在一些示例中，可处理过量构建材料以供重新使用。

图10还示出了示例方法100，该方法由控制器9执行来控制双叶片14的旋转和重涂覆器16的移动以用于在3D打印系统中供应构建材料。控制器9可将双叶片14旋转预定的转数以将构建材料均匀地分布遍及托盘11的长度。预定的转数可由偏转器21在双叶片14上的布置确定。双叶片21可间隔开并相对于旋转轴线15倾斜，使得构建材料在半圈期间沿向外的纵向方向到达下一个相邻的偏转器。在初始化期间整圈的数量可对应于偏转器21总数的至少四分之一。

图11示出了进一步的示例方法110，该方法由控制器9执行来控制双叶片14的旋转和重涂覆器16的移动以用于在3D打印系统中供应构建材料。在该方法中，在框111中，控制器9可测量装载在一个叶片19的前侧17上的构建材料量，并且可响应于测得的构建材料量对进料器通过构建材料入口进料到托盘11中的构建材料的进料量进行调适。

虽然已参考某些示例描述了方法、设备和相关方面，但是可以在不脱离本公开的精神的情况下进行各种修改、改变、省略和替代。因此，方法、设备和相关方面旨在由所附权利要求及其等效物的范围来限制。

应注意，上述示例图示而非限制本文中所描述的内容，并且本领域技术人员将能够在不脱离所附权利要求的范围的情况下设计许多替代性实施方式。关于一个示例描述的特征可与另一个示例的特征组合。

Claims (15)

1.一种用于3D打印系统的构建材料供应单元，所述构建材料供应单元包括：

-托盘，所述托盘包括构建材料供应开口，所述构建材料供应开口限定所述3D打印系统的重涂覆器在其中散布构建材料的散布平面；以及

-双叶片，所述双叶片能够旋转地安装在所述托盘内部，其中旋转轴线沿着所述托盘在所述散布平面下方延伸，并且其中每个叶片具有凸前侧和后侧，以及

-控制器，

其中，所述控制器用于使所述双叶片

-旋转到修整位置中，在所述修整位置中，一个叶片的前侧接近所述散布平面，使得装载在前侧上的预定剂量的构建材料被围封在所述一个叶片的所述前侧与所述散布平面之间，并且在所述修整位置中，要由所述重涂覆器修整的过量构建材料将积聚在另一个叶片的后侧上并在所述双叶片进一步旋转时降入到所述托盘中；以及

-旋转到供应位置中，在所述供应位置中，所述预定剂量的构建材料随所述一个叶片的所述前侧被供应到所述散布平面以由所述重涂覆器散布遍及所述散布平面。

2.根据权利要求1所述的构建材料供应单元，其中，所述双叶片进一步包括偏转器以使积聚在双叶片的叶片的后侧上的过量构建材料分布遍及所述托盘的长度。

3.根据权利要求1所述的构建材料供应单元，其中，所述双叶片具有包括两个外区段的z轮廓，每个外区段经由对应的弯头连接到双叶片中心区段，其中，所述z轮廓使得当外部的双叶片旋转到所述修整位置中并且将一个双叶片区段连接到所述双叶片中心区段的所述弯头接近所述散布平面时，所述预定剂量的构建材料被围封在所述散布平面与一个双叶片外区段之间。

4.根据权利要求3所述的构建材料供应单元，其中，偏转器通过从一个叶片的后侧部分地延伸到另一个叶片的凸前侧而设置在所述双叶片的所述后侧和前侧上，其中，所述偏转器相对于所述双叶片的所述旋转轴线倾斜，以便在修整过量构建材料时以及在所述双叶片进一步旋转时使在所述修整位置中积聚在一个叶片的后侧上的构建材料分布遍及所述托盘的长度。

5.根据权利要求4所述的构建材料供应单元，其中，在初始化阶段期间，所述控制器用于使所述双叶片旋转预定的圈数以使所述构建材料均匀地分布遍及所述托盘的所述长度，其中，所述预定的圈数取决于所述偏转器在所述双叶片上的布置。

6.根据权利要求1所述的构建材料供应单元，其中，所述托盘包括构建材料入口，所述构建材料入口耦接到构建材料进料器以通过所述构建材料入口将构建材料进料到所述托盘中。

7.根据权利要求1所述的构建材料供应单元，其中，所述控制器用于测量装载在一个叶片的前侧上的构建材料量并且响应于测得的构建材料量对由所述构建材料进料器进料的构建材料的进料量进行调适。

8.根据权利要求1所述的构建材料供应单元，进一步包括收集单元，所述收集单元被定位在所述托盘的至少一个纵向端部处以收集过量构建材料。

9.一种用于在3D打印系统中将构建材料从构建材料供应单元的托盘供应到散布平面的方法，所述方法包括：

-旋转双叶片，以随一个叶片的前侧将构建材料从所述托盘提升到修整位置中，在所述修整位置中，预定剂量的构建材料被围封在所述一个叶片的所述前侧与所述散布平面之间，所述双叶片能够旋转地安装在所述托盘内部，其中旋转轴线沿着所述托盘在所述散布平面下方延伸，并且其中每个叶片具有凸前侧和后侧，

-由重涂覆器修整装载在所述一个叶片的所述前侧上的过量构建材料，所述重涂覆器在所述散布平面中从所述一个叶片的所述前侧移动到另一个叶片的后侧，

-将经修整的过量构建材料积聚在所述另一个叶片的所述后侧上，

-将所述双叶片进一步旋转到供应位置中，在所述供应位置中，所述预定剂量的构建材料被供应到所述散布平面；

-由所述重涂覆器将所述预定剂量的构建材料散布遍及所述散布平面，以及

-通过进一步旋转所述双叶片将积聚在所述另一个叶片的所述后侧上的构建材料降入到所述托盘中。

10.根据权利要求9所述的用于在3D打印系统中供应构建材料的方法，进一步包括：借助于设置在所述双叶片上的偏转器将积聚在所述另一个叶片的所述后侧上的过量构建材料分布遍及所述托盘的长度。

11.根据权利要求10所述的用于在3D打印系统中供应构建材料的方法，进一步包括：将过量构建材料收集在所述托盘的纵向端部处。

12.根据权利要求10所述的方法，进一步包括：在初始化阶段期间将所述双叶片旋转预定的圈数以使所述构建材料均匀地分布遍及所述托盘的所述长度。

13.根据权利要求10所述的方法，进一步包括：

-测量装载在一个叶片的前侧上的构建材料量，以及

-响应于测得的构建材料量对由构建材料进料器通过构建材料入口进料到所述托盘中的构建材料的进料量进行调适。

14.一种用于根据权利要求1所述的构建材料供应单元的双叶片，其中，所述双叶片具有包括两个外区段的z轮廓，每个外区段经由对应的弯头连接到双叶片中心区段，其中，所述z轮廓使得当所述双叶片旋转到所述修整位置中并且将一个双叶片区段连接到所述双叶片中心区段的所述弯头接近所述散布平面时，所述预定剂量的构建材料被围封在所述散布平面与一个双叶片外区段之间。

15.根据权利要求14所述的双叶片，进一步包括在所述双叶片后侧和前侧上的偏转器，所述偏转器从一个叶片的后侧部分地延伸到另一个叶片的凸前侧，其中，所述偏转器相对于所述双叶片的所述旋转轴线倾斜。

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