CN115803176A - 在可调约束介质中的增材制造方法 - Google Patents
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Abstract
增材制造装置和方法,包括在包含应力介质(3)的打印托盘(2)内沉积悬浮打印材料以形成三维物体,打印材料的这种沉积通过至少一个步骤实现,该步骤为通过打印头(4)的喷嘴(5)注入打印材料,所述打印头(4)的喷嘴(5)浸入到应力介质(3)中,并能在应力介质(3)中在三个空间维度上移动,所述方法具有至少一个改变打印托盘(2)中应力介质(3)的高度的步骤。
Description
技术领域
本发明涉及增材制造领域,也称为“三维打印”或“3D打印”。更具体地说,本发明涉及应力介质中的增材制造。
背景技术
在已知的增材制造方法中,一些方法的区别在于在含有应力介质的打印托盘内沉积材料并将其成形,所述应力介质执行保持打印材料的功能。在这些方法中,用于形成三维物体的打印材料通过打印头沉积,所述打印头可在三个空间维度上移动,并具有喷嘴,所述喷嘴浸入到应力介质中,所述应力介质由形成过程中包围并容纳三维物体的材料形成。
专利申请US2018057682描述了实施应力介质的这种增材制造方法。在这种方法中,将硅基油墨以液态沉积在由凝胶构成的应力介质中。硅胶和凝胶之间的界面表面张力有利于以凝胶为悬浮相打印硅基油墨,从而使打印硅胶零件成为可能。
此外,专利申请WO2020109745同样描述了这样一种增材制造方法,其中打印材料沉积在充当应力介质的颗粒相中。
采用这些方法,可以采用具有传统增材制造方法未设计,或未充分设计的流动性的打印材料制造零件。例如,这些方法可接受的打印材料是流动性非常好的硅胶,硅胶不能使用常规方法进行打印,例如熔融沉积成型法(FDM)、液相沉积成型法(LDM)、多喷嘴打印法(MJP)、立体光固化成型法(SLA)、选择性激光熔化法(SLM)、选择性激光烧结法(SLS)、电子束熔化法(EBM)和粘合剂喷射法,这些方法都与应力介质中的增材制造方法存在根本区别。
发明内容
本发明的目的是改进现有技术的增材制造装置和方法。
为此,本发明涉及一种增材制造方法,包括在包含应力介质的打印托盘内沉积悬浮打印材料以形成三维物体,打印材料的这种沉积通过至少一个步骤实现,所述步骤通过打印头的喷嘴注入打印材料,所述喷嘴浸入到应力介质中,并能在应力介质中在三个空间维度上移动。所述方法具有至少一个改变打印托盘中应力介质高度的步骤。
根据另一个主题,本发明涉及一种增材制造装置,其具有:
-置于打印托盘中的应力介质;
-设计用于分配打印材料的打印头,该打印头具有喷嘴,喷嘴被设计成在应力介质中在三个空间维度上移动;
-改变打印托盘中应力介质高度的装置。
本发明所述方法和装置首先通过调整打印期间喷嘴所承受的压力来实现更好的3D打印质量。
此外,这种方法为应力介质中的增材制造方法开辟了新的视角。因此,这些应力介质中的增材制造方法不仅可以采用难打印材料(例如低粘度材料、阈值应力不够的材料或具有显著触变行为的材料)打印零件,而且还可以调节打印零件的物理特性。
在本说明书和权利要求书中,术语“打印”用于指通过增材制造方法制造零件,“打印材料”是指在该方法中成型并构成全部或部分所制造零件的材料,“约束材料”是指打印托盘中存在的材料,所述材料构成应力介质,因此旨在包围打印材料制造的零件并对其施加压力。
所述增材制造方法不仅可以通过控制打印头影响所获得零件的形状,而且可以通过控制应力介质的高度影响零件的某些物理性能。
对于基于相同三维模型打印的不同零件,与打印托盘中应力介质的高度变化显著相关的不同参数将导致零件具有相同的形状但表现出不同的物理性能。
因此,仅通过调整方法参数,就可以从相同的打印材料获得例如具有不同机械特性的零件。因此,实施这种方法的增材制造装置将例如能够由单一来源打印材料供应,并且用户将能够选择最终零件所需的各种物理性能,并且这些物理性能将仅通过调节机器参数实现,而无需改变打印材料供应。零件的机械特性例如是可以通过所述方法调节的物理特性。
因此,可以从相同的打印材料获得具有例如不同机械特性的各种零件。或者,可以获得其中具有不同机械特性的相同零件。具体地说,所述方法通过控制应力介质的高度,使最终零件(尽管由相同的打印材料制造)的各个部分具有适合零件用途的不同局部特性,从而可以改变零件的一部分的机械特性。
另一方面,作为可以通过所述方法调节的物理特性的实例,所述方法通过(此情况中)控制应力介质的高度确保零件的所有部分都具有完全相同的机械特性,从而相比之下可以获得从机械特性来说非常均质的零件。
本发明所述方法可具有以下单独或组合的其它特征:
-所述方法有一个调节应力介质施加在打印材料上的应力的步骤;
-在改变打印托盘中应力介质高度的步骤中,在应力介质表面上沉积一层与构成打印托盘中应力介质的材料相同的约束材料;
-在改变打印托盘中应力介质高度的步骤中,在应力介质表面上沉积一层与构成打印托盘中应力介质的材料不同的约束材料;
-约束材料的层在应力介质上的沉积通过在应力介质的整个表面上扩散实现;
-约束材料的层在应力介质上的沉积通过可移动扩散头实现;
-在改变打印托盘中应力介质高度的步骤中,支承打印头和扩散头的头支撑件朝应力介质整个表面移动,打印头被停用,扩散头被启用;
-在改变打印托盘中应力介质高度的步骤中,从打印托盘中抽取应力介质材料的层;
-应力介质材料的层的抽取通过在应力介质的整个表面上抽吸实现;
-所述抽吸通过可移动的移除头执行;
-在改变打印托盘应力介质高度的步骤中,支承打印头和移除头的头支撑件朝应力介质整个表面移动,打印头被停用,移除头被启用;
-所述方法具有以下连续步骤:打印三维物体的一部分的步骤;改变所述打印托盘中应力介质高度的步骤;打印三维物体另一部分的步骤;
-所述方法包括以下步骤:初步校准步骤,在该步骤中,确定预定的物理特性与应力介质中打印深度之间的关系;选择与所述物理特性的预定值相对应的打印深度的步骤;在与所选择的打印深度对应的所述应力介质高度下在应力介质中打印零件的步骤。
-应力介质具有流动性;
-应力介质由粒状应力材料构成;
-应力介质由凝胶构成;
-打印材料是可固化材料。
本发明所述装置可具有以下单独或组合的其它特征:
-可移动扩散头,其被设计成在所述应力介质上沉积约束材料层;
-所述扩散头具有用于控制约束材料分布的控制分布装置;
-支承打印头和扩散头的头支撑件,在打印头被停用而扩散头被启用的模式中,头支撑件可朝应力介质的整个表面移动;
-约束材料贮存器,盛放与构成打印托盘中应力介质的材料相同的材料,所述贮存器为扩散头提供供应;
-约束材料贮存器,盛放与构成打印托盘中应力介质的材料不同的材料,所述贮存器为扩散头提供供应;
-可移动的移除头,其被设计成移除应力介质材料的层;
-所述移除头与抽吸装置连接;
-支承打印头和移除头的头支撑件,在打印头被停用而移除头被启用的模式中,所述头支撑件可朝应力介质的整个表面移动;
-约束材料的贮存器,移除头为所述贮存器提供供应;
-打印托盘中的应力介质具有流动性;
-打印托盘中的应力介质由粒状应力材料构成;
-打印托盘中的应力介质由凝胶构成。
附图说明
参考附图,从以下非限制性描述中,本发明的其他特征和优点将变得显而易见,其中:
-图1示出了本发明所述的增材制造装置;
-图2示出了采用图1装置打印第一零件的步骤;
-图3示出了采用图1装置打印第一零件的另一个步骤;
-图4示出了采用图1装置打印第一零件的另一个步骤;
-图5示出了采用图1装置打印第二零件的步骤;
-图6示出了采用图1装置打印第二零件的另一个步骤;
-图7示出了采用图1装置打印第二零件的另一个步骤;
-图8示出了打印零件的弹性、打印深度和约束材料之间的关系;
-图9示出了采用图1装置得到的球;
-图10示出了图1装置中用于改变应力介质高度的装置的细节;
-图11示出了图10所述改变应力介质高度的装置的变化形式。
具体实施方式
图1示出了本发明所述的增材制造装置。所述装置具有一个打印板1,在该打印板1上设置一个盛放应力介质3的打印托盘2。实际上,打印板1可以是例如一平方米的铝板,类似于TOBECA公司以参考编号101015销售的3D打印机的铝板。打印托盘2可以是例如LEROY-MERLIN以参考编号68993750销售的塑料盒,称为多盒。该装置还具有配备喷嘴5的打印头4。术语“喷嘴”具体指用于分配打印材料的出口。在打印零件的整个过程中,喷嘴5和打印头4的一部分浸入到应力介质中,并在该应力介质内移动,从而能够沉积打印材料。打印头4由供应装置6供应打印材料,此处供应装置6仅通过供应管道示意性地示出。供应装置可以是3D打印中使用的任何已知装置,例如配备以液体形式提供打印材料的泵或压力装置的回路、以打印头4中熔化的连续细丝或颗粒形式提供打印材料的机械分配器等。无论使用何种供应装置6,打印头4都设计成通过其喷嘴5以足够流动的形式分配打印材料,以便打印材料。打印头4可以是例如VISCOTEC公司以参考编号vipro-HEAD3销售的打印头,喷嘴5可以是例如Nordson EFD公司销售的Optimum沉积针。
打印材料是可固化的材料,也就是说,它在应力介质中沉积后固化。打印材料可以是例如由加热打印头分配的熔融材料,该材料在冷却时固化,或者是在化学反应、溶剂蒸发或暴露于例如UV光辐射后可交联的聚合物。例如,打印材料可以是单组分类型(缩聚)或双组分类型(加聚)的硅胶。
打印装置具有能够在喷嘴5和托盘2之间在三个空间方向上相对移动的装置。在本实例中,打印头4安装在与滑槽8连接的头支撑件7上,使头支撑件7能够在三个正交方向上移动。作为一种变化形式,能够平移和/或旋转打印板1和/或头支撑件7的任何其他装置都可以作为变化形式提供,只要其能够在三个空间方向上在应力介质3内移动喷嘴5即可。值得注意的是,打印头4可以例如通过具有六个轴的机械臂移动,从而使喷嘴在应力介质内呈一定角度。
应力介质3具有流动性,也就是说,应力介质3由贴合其盛放容器形状的材料构成。例如,应力介质是颗粒介质、液体或凝胶介质或泡沫。在本实例中,应力介质3是由固体颗粒相和间隙气相组成的粒状应力介质。颗粒相是离散固体成分群体。由于其粉碎性和非粘合性,这些离散成分自发布置,贴合托盘2的形状,在其自身重量的作用下彼此紧挨着。所述离散成分通过紧挨着每个离散成分与围绕其的离散成分之间的接触区域而相互作用。粒状应力介质具有这些离散成分及这些离散成分之间的间隙气相。粒状应力介质的机械行为仅受离散成分之间接触点变化的影响而不受间隙气相的影响,间隙气相仅在能够改变离散成分之间接触区域的范围内对粒状应力介质的机械行为有影响。
作为变化形式,本发明可以采用任何其他应力介质,例如凝胶实施。粒状应力介质相对于凝胶的优点是它不受浮力的影响,使得在打印过程中以及在从应力介质中移除之前不会改变物体的几何尺寸。
由此可见,应力介质3,无论是粒状还是非粒状,都可以由多种类型的材料组成,包括:二氧化硅、空心微珠、PMMA、碳酸氢钠、糖、沙子、Pluronic F127(凝胶)、Carbopol、明胶等,只要具有流动性即可。这些不同材料同样可以以各种比例混合。此外,打印装置具有扩散头9和移除头10,这两个头都设计成影响应力介质的高度。
扩散头9设计成将约束材料排放到托盘2中,使得可以增加应力介质3的高度。在本实例中,其中应力介质3是例如由固体聚合物颗粒形成的粒状应力介质,扩散头9设计成在应力介质3的表面扩散足够数量的这些聚合物颗粒。然后控制头支撑件7移动扩散头9。扩散头9具有扩散启停机制以及供应聚合物颗粒的机制(未示出)。
移除头10与扩散头9作用相反,能够移除应力介质3表面上的聚合物颗粒。在本实例中,移除头10与抽吸装置(未示出)或任何合适的装置连接,用于抽取应力介质3表面的聚合物颗粒,然后控制头支撑件7,使移除头10在应力介质的整个表面上移动。
所述增材制造装置特别具有在零件3D打印期间组合实施的三种操作模式:
-打印模式,在这种模式下,控制头支撑件7,将喷嘴5浸入到应力介质3中,并且控制头支撑件7的移动,使各种打印材料层在应力介质3中依次放置,从而形成待打印的零件。在此打印模式期间,扩散头9和移除头10未启用。作为一种变化形式,扩散头9和/或移除头10可以在打印模式期间启用,在打印的同时将聚合物颗粒加入到约束介质中或从约束介质中移除聚合物颗粒;
-扩散模式,在这种模式下,控制头支撑件7扫过应力介质3的整个表面,使扩散头9分配的聚合物颗粒均匀地分布在应力介质3的表面上,从而使托盘2中应力介质3的高度增加,也就是说,应力介质3表面的高度增加。在这种模式下,移除头10和打印头4一样都未启动,也就是说,它的喷嘴5未分配打印材料。
-移除模式,在这种模式下,打印头4和扩散头9未启用,而移除头10被启用,头支撑件7扫过应力介质3的表面,从而均匀地吸起一层聚合物颗粒,从而降低托盘2中应力介质的高度。
图2至图4示出了3D打印装置的操作顺序,其中制造了一个三维零件11。在该简化实例中,厚度增加,并且打印的三维部件11具有,在没有应力介质的情况下,这种龙门形轮廓不可能通过流体硅胶3D打印制造出来。考虑到凝胶所施加的浮力,即使是将流体硅胶沉积在由凝胶组成的应力介质中的方法也不可能产生这样的结果,因为凝胶所施加的浮力会使连接两个横向立柱13的中心部分12升高,或者相反,将无法充分支撑打印的硅胶,从而导致该中心部分12弱化,或者将不能实现中心部分12与两个横向立柱13的精确连接。应力介质3,在这种情况下是粒状的应力介质,使得可以通过3D打印来制造该零件,首先打印出横向立柱13,然后通过支撑应力介质3的中心部分12将它们连接。
图2示出了第一步,其中依次沉积各层,从而可以打印横向立柱13,所述装置处于打印模式。在该步骤中,托盘2中应力介质3的高度是N1,与打印深度P1对应。打印深度是位于喷嘴5上方的应力介质3的高度。在该实例中,通过示出在横向立柱顶部和应力介质3的表面之间延伸的打印深度,简化了该概念。在这种情况下,该深度P1是预先确定的,并考虑到打印横向立柱13所需的压力进行校准。
在接下来的步骤中,如图3所示,所述装置切换到扩散模式。扩散头9排出一定厚度的聚合物颗粒到应力介质3上。头支撑件7扫过在此过程中保持在相同高度的应力介质3的表面,然后喷嘴5保持在应力介质中但未启动。作为变化形式,喷嘴5可以从应力介质中抽出。然后,应力介质3具有新高度N2,N2比N1高。
一旦打印了横向立柱13,根据图4,依次打印中心部分12,其打印深度P2大于打印深度P1。在该步骤中,中心部分12保持适当笔直,并正确连接横向立柱13的两个上表面。
在该实例中,应力介质3的高度增加,中心部分12的打印深度比横向立柱13的打印深度更大。因此,在喷嘴5处存在与零件各部分相适应的压力。
图2至图4的简化实例旨在描述应力介质高度增加的基本机制。每当需要在与打印厚度相对应的确定范围内改变流体静压时,可以实施扩散步骤增加应力介质3的高度,在零件打印期间,可以根据需要多次改变流体静压。
图5至图7示出了3D打印序列,其中通过移除头10的干预降低了应力介质3的高度。
在该简化实例中,零件14(见图7)要求喷嘴5处的压力在打印其上部15时的压力低于打印其下部16时的压力。这是因为过高的压力可能导致一些悬空部分变形。
根据图5,首先打印下部16,应力介质3的高度是N3,与打印深度P3相对应。
然后,如图6所示,3D打印机在移除模式下执行移除步骤。打印头4不启用(也就是说,中断打印材料注入),同时移除头10对应力介质3的表面施加抽吸,清除一些粉末聚合物,并将应力介质3的高度降低到高度N4,高度N4低于高度N3。
在随后的打印步骤中,如图7所示,打印零件14的上部15,其打印深度P4小于打印厚度P3。
控制托盘2中应力介质3的高度不仅可以影响零件制造的几何质量,还可以影响打印零件的物理性能,例如杨氏模量、断裂应力或断裂变形、或隔热和/或隔音能力,以及导电率或介电常数。
对于每个打印材料和形成应力介质3的约束材料对,可以确定应力介质3的高度对一种或多种物理性能的影响。图8对此进行了说明,示出了实验得到的曲线,针对构成应力介质的不同应力材料,确定了杨氏模量随托盘2中应力介质3高度的变化。发明人通过在不同粒状应力介质中对相同打印材料(流体硅胶)进行不同打印深度的试验,得到了这些曲线。
在图8中:
-曲线C1对应于由二氧化硅构成的应力介质;
-曲线C2对应于由糖构成的应力介质;
-曲线C3对应于由沙子构成的应力介质;
-曲线C4对应于由碳酸氢钠和二氧化硅混合物构成的应力介质;
-曲线C5对应于由粉末PMMA构成的应力介质。
图8表明,对于某些应力介质,改变托盘2中的高度对成品零件的杨氏模量具有很大影响(例如,糖或沙子作为应力介质)。因此,相同的零件形状可以具有非常不同的杨氏模量,这取决于打印所述零件时在应力介质中执行的打印厚度。
根据本发明,3D打印机操作员可以针对任何“应力介质材料/打印材料”对轻松得到这样的实验图。因此,可以针对特定零件、特定应力介质和特定打印材料确定优选打印的打印深度。同样,可以确定要实施的应力介质高度的变化,以便改变或保持打印零件的机械性能,例如杨氏模量。
一旦建立了此类图,就可以使用它来创建一个图表,指示零件的每个打印序列要执行的应力介质高度。
因此,可以控制应力介质3的高度,从而使具有一定高度的零件在其整个高度上表现出相同的杨氏模量,因此,可以改变应力介质3的高度,以在打印头4的喷嘴5处保持相同的压力。
相反,可以改变应力介质3的高度,使零件一部分的杨氏模量与其他部分不同。图9说明了这种情况,示出了根据本发明打印的硅胶球24,其具有材料和厚度的连续、中心部分Tc、下盖部分Ti和上盖部分Ts。在该说明性实例中,中心部分Tc是柔性的(因此具有较低的杨氏模量),而两个球盖部分Ti、Ts更硬(它们具有较高的杨氏模量)。
该球将在应力介质中打印,这将导致零件的杨氏模量对打印深度敏感(例如,沙子,例如根据图8的实验数据)。在这方面,获得球24的方法可以具有以下步骤:
-第一步,在应力介质中以第一高度打印下盖Ti,第一高度对应的打印深度相当大(例如5厘米),并且对构成下盖Ti的每一层都是恒定的;
-第二步,移除步骤,在移除头10的作用下,托盘中应力介质的高度被降低到第二高度;-第三步,打印中心部分Tc,打印深度降低(例如1厘米),并且对构成中心部分Tc的每一层都是恒定的。
-第四步,扩散步骤,在扩散头9的作用下,托盘中应力介质的高度被升高到第三高度;-第五步,打印上盖Ts,通过应力介质高度增加,其打印深度等于下盖T1的打印深度(本例中为5厘米),并且对构成上盖Tc的每一层都是恒定的。
因此,该方法可以通过控制托盘中应力介质的高度来调节零件的机械性能(本例中为杨氏模量),而不需要改变材料。
作为一种变化形式,可以在扩散步骤期间通过扩散头9沉积不同的应力介质,从而不仅通过改变打印深度,而且通过改变应力介质的性质来获得杨氏模量(或可以根据打印深度而变化的任何物理性能)的变化。
总的来说,本发明所述方法可以通过初步校准步骤实施,所述步骤包括确定一个图表,所述图表建立要求调节(或者相反,确保恒定)的物理特征、打印深度和应力介质的性质之间的关系。在该校准步骤的基础上,选择步骤确定与待打印零件不同部分所需物理性能预定值相对应的打印深度。随后的3D打印步骤可以通过控制应力介质的高度从而在选择步骤期间确定的打印深度范围内而实施。
图10示意性更详细地说明了可用于扩散头9和移除头10的技术手段。
3D打印装置具有贮存器17,盛放构成应力介质3的相同材料。该贮存器17通过配备注射螺杆19的管道18与空心环20连接,空心环20设置在打印头4周围并构成扩散头9。空心环20具有蜗杆21,用于控制来自空心环20的应力介质的分布。在扩散步骤中,注射螺杆19启动,贮存器17中的约束性材料的扩散由蜗杆21控制,而打印头则被控制在应力介质3的表面移动。
就其本身而言,移除头10由与抽吸装置23连接的吸嘴22形成,用于移除受控应力介质层3,并用于将已被吸入的受约束材料输送到贮存器17内。吸嘴22可以是伸缩的,使其能够靠近托盘2中应力介质3的表面放置,从而进行抽吸。
根据图11所示的变化形式,该装置具有图10所示的所有元件,此外,还可以通过多个贮存器将不同性质的应力材料添加到应力介质3中(实例中示出了两个贮存器17和17’,这些贮存器17、17’通过管道18、18’与扩散头连接)。在该变化形式中,贮存器选择器25可以与抽吸装置23连接,以将吸入的约束材料引到含有相同约束材料的贮存器17、17′。根据该变化形式,扩散头具有用于选择待沉积在托盘2中的约束材料的装置,而移除头具有用于选择性地将所抽吸的约束材料返回到正确贮存器的装置。
在不背离本发明范围的情况下,可以实施本发明所述装置和方法的变化实施例。值得注意的是,所述方法可应用于任何分配待打印材料的喷嘴在三个空间维度上在应力介质内移动的增材制造方法,无论该应力介质是凝胶化的还是粉末化的,无论该介质是由一种相同的材料还是多种不同材料的混合物组成。
除了作为实例给出的杨氏模量之外,任何其他物理特性都可以作为图表的主题,用于在选择“打印材料/应力介质材料”对时,确定成品零件的该物理特性随打印深度的变化情况,例如断裂应力、隔热或隔音、导电率等。
正如刚刚描述的,本发明可以调节打印材料的各种物理性能。因此,可以设想多种变化:
结构变化,例如改善抓握条件(手柄、鞋底、矫形器、解剖模型等);
光学性能变化(部分透明装置、透镜、偏振玻璃等);
机械性能变化(波纹管、弹簧、阻尼器等);
声学性能变化(隔音部件、声汇等);
热性能的变化(散热器、热绝缘体等);
孔隙度变化等。
本发明使这些不同的变化成为可能,列出的这些变化并不是详尽的,这些变化单独或组合可以打印具有多种应用的物体,特别是在卫生部门、航空部门、汽车部门、铁路部门、农业食品部门、体育部门、奢侈品部门等。
Claims (30)
1.一种增材制造方法,包括在包含应力介质(3)的打印托盘(2)内沉积悬浮打印材料以形成三维物体,打印材料的这种沉积通过至少一个步骤实现,该步骤为通过打印头(4)的喷嘴(5)注入打印材料,所述打印头(4)的喷嘴(5)浸入到应力介质(3)中并能在应力介质(3)中在三个空间维度上移动,所述方法的特征在于其具有至少一个改变打印托盘(2)中应力介质(3)的高度的步骤。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于其具有调节应力介质施加在打印材料上的应力的步骤。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于在改变打印托盘(2)中应力介质(3)的高度的步骤中,在应力介质(3)表面上沉积一层与构成打印托盘(2)中应力介质(3)的材料相同的约束材料;
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于在改变打印托盘(2)中应力介质(3)的高度的步骤中,在应力介质(3)表面上沉积一层与构成打印托盘(2)中应力介质(3)的材料不同的约束材料。
5.根据权利要求3和4中任一项所述的方法,其特征在于约束材料的层在应力介质(3)上的沉积通过在应力介质(3)的整个表面上扩散实现。
6.根据权利要求4和5中任一项所述的方法,其特征在于约束材料的层在应力介质(3)上的沉积通过可移动的扩散头(9)实现。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于在改变打印托盘(2)中应力介质(3)的高度的步骤中,支承打印头(4)和扩散头(9)的头支撑件(7)朝应力介质(3)的整个表面移动,打印头(4)被停用,扩散头(9)被启用。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于在改变打印托盘(2)中应力介质(3)的高度的步骤中,从打印托盘(2)中抽取应力介质(3)的材料层。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于应力介质(3)的材料层的抽取通过在应力介质(3)的整个表面上抽吸实现。
10.根据权利要求8或9所述的方法,其特征在于所述抽吸由可移动的移除头(10)执行。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于在改变打印托盘(2)中应力介质(3)的高度的步骤中,支承打印头(4)和移除头(10)的头支撑件(7)朝应力介质(3)整个表面移动,打印头(4)被停用,移除头(10)被启用。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于其具有以下连续步骤:
-打印三维物体的一部分的步骤;
-改变打印托盘(2)中应力介质(3)的高度的步骤;
-打印三维物体的另一部分的步骤。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于其具有以下步骤:
-初步校准步骤,在此步骤中,确定预定物理特性与应力介质(3)中的打印深度之间的关系;
-选择与所述物理特性的预定值相对应的打印深度的步骤;
-以与所选择的打印深度对应的应力介质的高度,在所述应力介质中打印零件的步骤。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于应力介质(3)具有流动性。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于所述应力介质由粒状应力材料构成。
16.根据权利要求14所述的方法,其特征在于所述应力介质由凝胶构成。
17.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于所述打印材料是可固化的材料。
18.一种增材制造装置,其具有:
-置于打印托盘(2)中的应力介质(3);
-设计用于分配打印材料的打印头(4),该打印头(4)具有喷嘴(5),喷嘴(5)被设计成在应力介质(3)中在三个空间维度上移动;
所述装置的特征在于其具有:
-改变打印托盘(2)中应力介质(3)的高度的装置。
19.根据权利要求18所述的装置,其特征在于其具有可移动的扩散头(9),所述扩散头(9)被设计成在应力介质(3)上沉积一层约束材料。
20.根据权利要求19所述的装置,其特征在于所述扩散头(9)具有受控分配装置(21),用于受控分配约束材料。
21.根据权利要求19和20中任一项所述的装置,其特征在于其具有支承打印头(4)和扩散头(9)的头支撑件(7),在打印头(4)被停用而扩散头(9)被启用的模式中,头支撑件(7)可朝应力介质(3)的整个表面移动。
22.根据权利要求19至21中任一项所述的装置,其特征在于其具有约束材料贮存器(17),盛放与构成打印托盘(2)中应力介质(3)的材料相同的材料,所述贮存器(17)为扩散头(9)提供供应。
23.根据权利要求19至22中任一项所述的装置,其特征在于其具有约束材料贮存器(17’),盛放与构成打印托盘(2)中应力介质(3)的材料不同的材料,所述贮存器(17’)为扩散头(9)提供供应。
24.根据权利要求18至23中任一项所述的装置,其特征在于所述装置具有可移动的移除头(10),所述移除头(10)被设计成移除应力介质(3)的材料层。
25.根据权利要求24所述的装置,其特征在于所述移除头(10)与抽吸装置(23)连接。
26.根据权利要求24和25中任一项所述的装置,其特征在于其具有支承打印头(4)和移除头(10)的头支撑件(7),在打印头(4)被停用而移除头(10)被启用的模式中,头支撑件(7)可朝应力介质(3)的整个表面移动。
27.根据权利要求24至26中任一项所述的装置,其特征在于其具有约束材料贮存器(17),所述移除头(10)为所述贮存器(17)提供供应。
28.根据权利要求18至27中任一项所述的装置,其特征在于所述打印托盘(2)中的应力介质(3)具有流动性。
29.根据权利要求28所述的装置,其特征在于所述打印托盘(2)中的应力介质(3)由粒状应力材料构成。
30.根据权利要求28所述的装置,其特征在于所述打印托盘(2)中的应力介质(3)由凝胶构成。
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