CN115943055A - 用于3d打印机的打印头清洁装置、具有打印头清洁装置的3d打印机、打印头清洁装置的用途和清洁3d打印机打印头的方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于3D打印机的打印头清洁装置，该打印头清洁装置被配置为通过粘合剂喷射来构建构件，该打印头清洁装置包括清洁剂供给装置以及抽吸装置，该清洁剂供给装置具有细长输出口并且被配置为通过细长输出口输出液体清洁剂，该抽吸装置具有细长抽吸间隙并配置为通过细长抽吸间隙吸入流体，其中，细长输出口的纵轴和细长抽吸间隙的纵轴设置成彼此成角度。

Description

用于3D打印机的打印头清洁装置、具有打印头清洁装置的3D打印机、打印头清洁装置的用途和清洁3D打印机打印头的方法
本发明涉及一种用于通过粘合剂喷射分层构建构件的3D打印机的打印头清洁装置，以及一种用于通过粘合剂喷射分层构建构件的3D打印机，包括打印头清洁装置。此外，本发明涉及打印头清洁装置的使用和清洁3D打印机的打印头的方法。
各种生成制造工艺和3D打印工艺分别是已知的(以及因此各种类型的3D打印机，即用于在层中分层构建构件的机器/装置)。
一些生成制造工艺具有以下共同步骤：
(1)首先，将颗粒材料(或颗粒构建材料)涂覆在构建场地的整个表面上/连续地涂覆在构建场地上，以形成未固化的颗粒材料层。
(2)在预定的局部区域(根据要制造的零件)选择性地固化未固化颗粒材料的施加层，例如通过选择性地印刷(例如液体)处理剂，例如粘合剂(binding agent)，例如粘合剂(Binder)。
(3)重复步骤(1)和(2)以制造所需的零件。为此，在施加新的层之前，例如可以将分层构建在其上的构建平台分别降低一层厚度(或者，涂层机和印刷装置可以，例如，分别增加一层厚度)。
(4)最后，由固化的局部区域形成并被松散的、未固化的颗粒材料支撑和包围的制造零件可以被拆包。
在制造一个或多个构件的构建空间可以例如由所谓的构建箱(也称为工作箱或可互换容器)限定。这种类型的构建箱体可以具有向上开口并沿竖直方向延伸的周壁结构(例如由四个竖直的侧壁形成)，例如，当从侧面看时，其可以形成为矩形。高度可调节的构建平台可容纳在构建箱中。在这方面，构建平台上方和竖直圆周壁结构之间的空间可以例如至少有助于形成构建空间。例如，构建空间的上部区域可以被称为构建场地。
在构建空间中以层的形式构建一个或多个三维零件可以例如通过在其各自的局部区域中选择性地固化几个相邻的颗粒材料层来进行，例如通过粘合剂喷射，即通过(选择性)(颗粒)构建材料与(例如液体)处理剂，例如粘合剂，例如粘合剂的“粘合”。
上述步骤(1)中，通常使用涂布机(也称为重涂机)。已知用于3D打印机的不同涂层机，通过这些涂层机，可以将颗粒状构建材料以均匀、全区域/连续层的形式施加到构建区域(也称为构建表面或构建区域)。
一种类型的涂布机使用滚筒(简称：“辊涂机”)，在其前面首先沉积一定量的颗粒状构建材料，然后水平移动穿过构建场地以将颗粒状构建材料以均匀层的形式施加到构建场地。就这一点而言，滚筒可以在相反方向上旋转。
另一种涂布机(所谓的“容器涂布机”，例如“槽式涂布机”)使用容器，该容器限定用于接收颗粒结构材料的内腔，并且具有(例如细长的)输出区域，例如包括用于输出颗粒结构材料的(例如细长的)输出槽。容器涂布机可以例如移动穿过构建场地(例如水平地，例如，横向于其纵向)，其中，颗粒构建材料可以通过(细长的)输出区域输出到构建场地上以从而分别在构造区域和构建平台上施加均匀的、全面积/连续的颗粒材料层。涂布机可以是细长的，例如，以跨越或覆盖矩形构建区域的长度或宽度。
在上述步骤(2)中，例如，可以使用具有打印头的打印装置，其将(例如液体)处理剂以受控的方式施加到之前施加的构建材料层的部分区域上(因此-称为“粘合剂喷射”)。处理剂有助于部分区域中构建材料层的(直接和/或稍后)固化。例如，处理剂可以是/包含粘合剂，例如粘合剂，例如，多组分粘合剂的粘合剂组分。
待打印的处理剂可以是粘性的，例如，和/或在某些情况下可以粘附到，例如，打印头的处理剂输出区域，例如，粘附到打印头的喷嘴孔和/或粘附到/打印头底面。类似地，漩涡状的颗粒材料或污物颗粒可能粘附到处理剂输出区域，例如，粘附到打印头下侧。
处理剂和/或颗粒材料对处理剂输出区域的这种沉积/粘附可，例如，影响处理剂的排放，例如，处理剂滴从喷嘴孔的排放。例如，可能发生粘合剂滴的偏转和/或变形。此外，例如，最上面的颗粒材料层可能至少部分地被沉积物/粘附物破坏。因此，例如，所制造的零件的质量可能因沉积物/粘附而恶化。
因此，可能需要(定期)清洁打印头的处理剂输出区域，例如，打印头下侧，例如打印头面向构建平台的一侧，例如，设置在打印头下侧的喷嘴。
从DE 10 2009 056 695 A1已知一种用于3D打印机的打印头清洁装置，该打印头清洁装置被配置为通过粘合剂喷射来构建构件，其中，打印头清洁装置包括具有用于擦拭的两个擦拭唇的擦拭构件打印头的底部。
可以认为本发明的一个目的是提供一种用于3D打印机的打印头清洁装置(替代的)，通过该装置，可以通过粘合剂喷射的3D打印，可靠地制造零件。
或者或另外，本发明的一个目的是提供一种用于3D打印机的打印头清洁装置和3D打印机，通过该装置可以简单和/或有效的方式清洁打印头的处理剂输出区域。
可替代地或另外地，可以将本发明的一个目的视为提供打印头清洁装置的用途和清洁3D打印机的打印头的方法，通过其可以通过以下方式可靠地制造零件借助粘合剂喷射和/或可以以简单和/或有效的方式清洁打印头的处理剂输出区域的3D打印。
为此，本发明提供了根据权利要求1所述的用于3D打印机的打印头清洁装置、根据权利要求14所述的3D打印机和根据权利要求19所述的3D打印机。此外，本发明为此提供了一种用途包括根据权利要求25的打印头清洁装置的清洁以及根据权利要求28和30的清洁3D打印机的打印头的方法。在从属权利要求中描述了本发明的进一步实施例。
根据本发明的第一方面，一种用于3D打印机的打印头清洁装置被配置为通过粘合剂喷射(即，通过受控施加处理剂(例如液体)例如粘合剂，例如粘结剂，到先前施加的颗粒材料层的局部区域)分层构建构件。该打印头清洁装置包括清洁剂供给装置和抽吸装置，该清洁剂供给装置包括细长输出口并且被配置为通过细长输出口输出(例如向上)液体清洁剂(例如在一个例如由液体清洁剂形成的清洁剂壁的方式)。抽吸装置包括细长抽吸间隙并被配置为通过细长抽吸间隙抽吸流体(例如包括液体清洁剂和空气)。其中，细长输出口的纵轴和细长抽吸间隙的纵轴彼此设置成一角度(例如不同于0°)。
借助于清洁剂供给装置，例如可以将清洁剂供给至打印头，例如，供给至打印头的处理剂输出区域，该清洁剂可以例如，润湿和/或(部分)溶解和/或溶胀和/或乳化附着在打印头上的沉积物和/或污染物，例如，处理剂和/或颗粒材料，因此附着的沉积物和/或污染物可以被轻松可靠地移除。借助抽吸装置，例如，附着在打印头上的沉积物或污染物可以容易且可靠地去除，例如吸走，特别是当沉积物或污染物被弄湿和/或(部分)溶解和/或膨胀时和/或乳化。另外，例如，可以通过抽吸装置快速可靠地干燥打印头，从而可以在清洁后立即进行打印。令人惊讶地发现，细长输出口的纵轴和细长抽吸间隙的纵轴彼此成一定角度的设置是特别有利的。这使得例如，以完全紧凑和/或简单的方式使打印头以不等于90°的角度穿过细长抽吸间隙的纵轴成为可能，这又使得可能以特别可靠的方式去除粘附的沉积物或污染物。由于打印头清洁装置可以没有机械擦拭构件(并且优选地不包括任何机械擦拭构件)，因此可以减少维护工作(例如，擦拭构件的更换)。此外，可以任意选择清洁剂而不考虑擦拭零件的组成。因此，可以以简单而有效且可靠的方式清洁打印头。此外，可以通过粘合剂喷射的3D打印可靠地制造构件。
液体清洁剂可以是，例如，水性清洁剂，例如，水性清洁液。液体清洁剂可以是清洁剂的水溶液，例如，清洁剂组分的水溶液，例如，表面活性剂的水溶液，例如，表面活性剂水溶液。液体清洁剂可包括例如水和清洁剂，例如，水和清洁剂组分，例如，水和表面活性剂。液体清洗剂可以是，例如，水基清洗剂，例如，包括水和清洗剂，例如，清洗剂组分，例如表面活性剂。液体清洁剂可包括，例如，至少一种醇。液体清洁剂可以被配置为例如，溶解或乳化处理剂(例如粘合剂，例如粘合剂)。处理剂(或其组分)可，例如，溶于液体清洁剂，即处理剂(或其组分)和液体清洁剂可，例如，形成溶液。处理剂(或其组分)可，例如，在液体清洁剂中乳化，即处理剂(或其组分)和液体清洁剂可，例如，形成乳液。
清洁剂供给装置可以被配置为，例如，通过细长输出口输出液体清洁剂以形成清洁剂壁。清洁剂壁可以，例如，由液体清洁剂形成。清洁剂壁高度可以，例如，小于或等于3cm、例如小于或等于2.5cm、例如小于或等于2cm，例如小于或等于1.5cm，例如小于或等于1cm，例如小于或等于0.5cm。
清洁剂供给装置可以被配置为，例如，通过细长输出口向上输出液体清洁剂，例如，垂直向上输出液体清洁剂，例如，朝向设置或设置在打印头清洁装置上方的打印头。清洗剂供给装置，例如，可以用于将液体清洗剂供给至打印头的处理剂输出区域，例如当打印头设置在打印头清洗装置上方时，例如，清洁剂供给装置，例如细长输出口。
清洁剂供给装置还可以包括，例如，清洁剂供给泵，其被配置为通过细长输出口输出液体清洁剂。
流体可以包括，例如，液体清洁剂和空气。流体可以包括例如处理剂，例如从打印头移除的处理剂。流体可以包括例如颗粒材料，例如从打印头移除的颗粒材料。
细长输出口的宽度，例如在0.5-5cm范围内、例如在0.5-4cm范围内、例如在0.5-3cm范围内的(例如，恒定)，用于例如在1-2cm的范围内，例如1.5cm。细长输出口可以具有，例如，至少与打印头的细长处理剂输出区域的长度一样长或更长的长度。例如，细长输出口的长度可至少比打印头的(例如细长的)处理剂输出区域的长度和/或宽度大5mm，例如至少大10mm，例如至少大15mm，例如至少大20mm，例如至少大30mm。
例如，该角度可以大于0°。例如，该角度可以小于90°。角度可以例如在从20°-60°的范围内，例如在25°-55°的范围内，例如在30°-50°的范围内，例如在35°-45°的范围内，例如，该角度可以是40°。这允许例如以特别容易和可靠的方式去除粘附到打印头的沉积物或污染物，例如处理剂和/或颗粒材料。
清洁剂供给装置可以例如包括通向细长输出口的细长凹部，并且其中设置有多个喷嘴，每个喷嘴被配置为输出液体清洁剂。例如，清洁剂供给泵可以被配置为将液体清洁剂供给到喷嘴。细长凹部的深度可以例如小于或等于15mm、例如小于或等于10mm、例如小于或等于5mm。细长凹部的宽度可以对应于细长输出口的宽度，例如对应于上面指定的宽度。细长凹部可以具有例如对应于细长输出口的长度，例如上述长度。例如，每个喷嘴可以被配置为输出清洁剂射流(例如，通过从喷嘴孔输出清洁剂)，例如，使得清洁剂壁由/多个清洁剂喷射流。多个喷嘴可例如设置成平行于细长输出口纵轴的至少一排(例如，线性的，例如直的)。多个喷嘴可以例如设置在平行于细长输出口的纵轴的至少一条直线上。例如，多个喷嘴可以设置成平行于细长输出口的纵轴的两个平行(例如，线性的，例如直的)的排。如果多个喷嘴设置成两个平行的排，则一个(第一)排的喷嘴可以例如在细长输出口的纵轴的方向上从另一个(第二)排的喷嘴偏移。结果，例如可以有利地输出清洁剂并且可以，例如，以特别可靠的方式去除附着在打印头上的沉积物或污染物，例如处理剂和/或颗粒材料。
细长输出口可以例如被凹槽围绕，例如完全(沿其整个圆周)被凹槽围绕。例如，凹槽可以被配置为接收液体清洁剂，例如，在液体清洁剂流过和/或润湿打印头之后。例如，凹槽可以被配置为接收通过细长输出口输出的清洁剂，例如在已经流过打印头之后。液体清洁剂可以例如通过细长输出口从清洁剂供给装置输出，流过打印头和/或围绕打印头的一部分冲洗或润湿，然后被凹槽接收。被凹槽接收的液体清洁剂可以从凹槽排出，例如通过至少设置在凹槽底部的开口，例如通过清洁剂排出泵。
抽吸装置例如可以包括凹部，该凹部被盖，例如，盖板和/或盖条部分地覆盖，从而形成抽吸间隙。盖，例如盖板和/或盖条，可以例如通过一个或多个螺钉可拆卸地附接到打印头清洁装置。
抽吸装置可以例如包括与抽吸间隙流体连通的凹部，并且在其底部设置一个或多个抽吸开口，例如三个抽吸开口，用于施加真空。例如，可以通过真空泵产生真空。例如，抽吸装置可以包括真空泵。抽吸装置(例如，其真空泵)可以被配置为，例如，在细长抽吸间隙处(例如在)形成小于或等于900mbar的压力，例如小于或等于至800mbar，例如小于或等于700mbar，例如小于或等于600mbar，例如小于或等于500mbar，例如小于或等于400mbar，例如小于或等于至300mbar，例如小于或等于200mbar，例如小于或等于100mbar。
打印头清洁装置还可以包括，例如，在细长输出口和细长抽吸间隙之间延伸并在从细长输出口到细长抽吸间隙的方向上向上倾斜的倾斜表面，例如具有如下斜率：在1-5％的范围内，例如在1.5-4％的范围内，例如在2-3％的范围内。倾斜表面可以，例如，至少共同形成，例如由板形成。倾斜表面可以是，例如，平坦表面。例如，倾斜表面的斜率可以是(基本上)恒定的。例如，倾斜表面可以在凹槽和细长抽吸间隙之间延伸。例如，倾斜表面可以被配置为(基本上)三角形。这允许例如从细长输出口和细长抽吸间隙之间的打印头滴落的材料或物质(例如清洁剂)容易地排出。
例如，抽吸间隙的宽度(例如在垂直于其纵轴的方向上的延伸)小于或等于5mm、例如小于或等于4mm，例如小于或等于3mm，例如小于或等于2mm，例如小于或等于1.5mm，例如1mm。抽吸间隙的宽度例如可以是(基本上)恒定的。因此，例如，可以实现有利的流体抽吸。
例如，每个喷嘴可以具有至少一个用于输出液体清洁剂的喷嘴孔，其直径在1-5mm的范围内，例如在1.5-3mm的范围内，例如2mm。例如，所有喷嘴孔可以具有相同的直径。喷嘴孔可以是，例如，(基本上)圆形的。在细长输出口的纵轴方向上的喷嘴密度和/或喷嘴孔密度可以是，例如，每10cm内有5-35个喷嘴或喷嘴孔的范围内，例如在每10cm内有10-30个喷嘴或喷嘴孔范围内，例如在每10cm内有15-25个喷嘴或喷嘴孔的范围内。可以提供总共，例如10-200个喷嘴和/或喷嘴孔。
盖，例如，盖板和/或盖条，可以是弯曲的，例如在截面中观察，例如在垂直于其纵向延伸的横截面中，例如在垂直于其纵向延伸的横截面中，例如垂直于抽吸间隙的纵轴的横截面中。凹部可以包括邻近抽吸间隙设置的弯曲部分，例如在截面中观察，例如在垂直于其纵向延伸的横截面中，例如在垂直于抽吸间隙的纵轴的横截面中。例如，这可以改善通过细长抽吸间隙的流体的流动，由此可以特别容易和可靠的方式去除例如附着在打印头上的沉积物或污染物，例如，处理剂和/或颗粒材料。
打印头清洁装置可以，例如，被配置(和/或设置)成使得打印头可在0.5-10mm范围内的距离处移动穿过输出开口和/或抽吸间隙，例如距离在1-5mm的范围内，例如在1.5-4mm的范围内，例如在2-3mm的范围内。结果，例如，可以以特别容易和可靠的方式去除附着在打印头上的沉积物或污染物，例如处理剂和/或颗粒材料。
打印头清洁装置和/或3D打印机(例如，下面根据第二和/或第三方面描述的3D打印机)可以例如包括控制装置，该控制装置被配置为移动3D打印头的打印机(例如，以受控方式)(例如，首先)穿过清洁剂供给装置(例如，其细长输出口)并且(例如，随后)穿过抽吸装置(例如，细长的抽吸间隙)，例如以清洁打印头的处理剂输出区域的方式。例如，控制装置可以被配置为有规律地(例如以受控方式，例如在预定时间段已经过去之后，例如在预定量的治疗剂已经被分配之后，例如在特定层数之后)移动3D打印机的打印头穿过打印头清洁装置，以清洁打印头的处理剂输出区域。
根据本发明的第二方面，3D打印机被配置成通过粘合剂喷射分层构建构件(即，通过将(例如液体)处理剂，例如粘合剂，例如粘合剂，控制地施加到先前施加的颗粒材料层的部分区域)。3D打印机具有打印头和打印头清洁装置。打印头用于输出(例如液体)处理剂(例如粘合剂，例如粘合剂)，打印头清洁装置可以如所述形成以上，例如根据第一方面。
3D打印机可以进一步包括例如吸收构件，例如海绵，其邻近打印头清洁装置设置，可被液体渗透，尺寸设置为对应于打印头的处理剂输出区域，其中，打印头部可移动到吸收构件上方的停放位置。例如，吸收构件可以设置在3D打印机中的任何位置。例如，通过与打印头清洁装置相邻地设置，可以缩短打印头清洁装置与停放位置之间的打印头所要覆盖的距离。
例如，打印头可以在第一水平方向上移动穿过3D打印机的构造区域。例如，打印头可以在穿过3D打印机的构造区域的第一水平方向上移动，并且可以在第二水平方向上偏移以曲折地穿过构造区域。例如，第一水平方向可以垂直于细长开口的纵轴。例如，第二水平方向可以平行于细长输出口的纵轴。
例如，打印头可以沿着穿过构造区域的支撑结构的第一水平方向上并垂直于横过打印头清洁装置的细长输出口纵轴的方向上移动。
例如，打印头可以移动穿过该输出口和/或抽吸间隙在距离0.5-10mm的范围内，例如从1-7mm的范围内，例如从1.5-5mm的范围内，例如从从2-3mm。例如，打印头清洁装置和/或3D打印机可以包括用于调节打印头清洁装置的高度的装置，例如用于设置打印头与打印头清洁装置之间的距离。用于调节打印头清洁装置的高度的装置例如可以由三个高度设定元件形成。
打印头的处理剂输出区域可以是细长的，例如，其中处理剂输出区域的纵轴垂直于第一水平方向和/或平行于输出开口的纵轴设置。
根据本发明的第三方面，一种配置为通过粘合剂喷射分层构建构件的3D打印机具有用于输出处理剂的打印头和打印头清洁装置，该打印头可在第一水平方向上移动穿过3D打印机的构建区域并且可选地，可以在第二水平方向上偏移，以便以曲折的方式工作通过构造区域。打印头清洁装置包括清洁剂供给装置和抽吸装置。该清洁剂供给装置(其可以配置，例如，如上文针对第一方面所述)被配置为将液体清洁剂供给到打印头的处理剂输出区域。该抽吸装置(其可以被配置为例如如上所述的第一方面)，具有细长抽吸间隙并且是被配置为通过细长抽吸间隙抽吸流体，第一水平方向和/或打印头的行进方向相对于细长抽吸间隙的纵轴的角度以小于/不等于90°的设置(并且，例如大于0°)。
通过将液体清洁剂供给到打印头的处理剂输出区域，例如，粘附到处理剂输出区域的沉积物或污染物，例如处理剂和/或颗粒材料，可以被润湿和/或(部分地)溶解和/或溶胀和/或乳化，由此可以轻松可靠地去除粘附的沉积物或污染物。借助抽吸装置，例如附着在打印头上的沉积物或污染物可以容易且可靠地去除，例如吸走，特别是如果沉积物或污染物先前已经被润湿和/或(部分)溶解和/或肿胀和/或乳化。令人惊讶地发现，如果打印头的第一水平方向和/或行进方向与细长抽吸间隙的纵轴成不等于90°的角度设置，则可以特别可靠地去除附着在打印头上的沉积物或污染物。因此，可以以简单而有效且可靠的方式清洁打印头。此外，可以通过粘合剂喷射的3D打印可靠地制造构件。
例如，清洁剂供给装置(例如根据第一方面配置)的细长输出口的纵轴和抽吸装置(例如根据第一方面配置)的细长抽吸间隙的纵轴可以(基本上)彼此平行排列。然而，根据第一和/或第二方面的实施例，其中由两个纵轴形成角度，例如可以具有优于第三方面的平行构造的优点，因为该清洁剂供给装置的细长输出开口的长度可以减少并因此减少喷嘴的数量，由此例如可以节省喷嘴。
根据本发明的第四方面，上述打印头清洗装置，例如第一方面所述的打印头清洗装置，可以用于对3D打印机的打印头进行清洗。打印头可以是，例如用于输出(例如液体)处理剂(例如粘合剂，例如粘合剂)的打印头。例如，打印头可以是粘合剂喷射打印头。例如，3D打印机可以被配置为通过粘合剂喷射分层构建构件。
上述打印头清洁装置，例如根据第一方面的打印头清洁装置，可以用于例如清洁打印头的处理剂输出区域和/或清洁打印头下侧和/或/或清洁设置在打印头下侧的喷嘴。
上述打印头清洁装置，例如根据第一方面的打印头清洁装置，可以用于，例如去除附着在打印头上的沉积物和/或污染物，例如附着在打印头的处理剂输出区域上的沉积物和/或污染物，例如粘附在打印头的下侧。沉积物和/或污染物可以包括例如处理剂(例如粘合剂，例如粘合剂)和/或颗粒材料(例如构建材料)。
根据本发明的第五方面，一种清洁3D打印机(例如被配置为通过粘合剂喷射分层构建构件的3D打印机)打印头(例如用于输出处理剂的打印头，例如粘合剂喷射打印头)的方法可以包括以下步骤：提供上述打印头清洁装置，例如根据第一方面的打印头清洁装置，以及移动打印头穿过打印头清洁装置。
例如，打印头可以移动穿过打印头清洁装置，使得打印头的移动方向设置成与细长输出口的纵轴成90°(或垂直)的角度。
例如，打印头可以移动穿过打印头清洁装置，使得打印头的移动方向与细长抽吸间隙的纵轴成小于90°的角度。例如，打印头的移动方向和细长抽吸间隙的纵轴可以设置成彼此成30°-70°的角度，例如35°-65°，例如40°-60°，用于例如45°-55°，例如50°。
根据本发明的第六方面，一种清洁3D打印机(例如被配置为通过粘合剂喷射分层构建构件的3D打印机)的打印头(例如用于输出处理剂的打印头，例如粘合剂喷射打印头)的方法，其中打印头可以在第一水平方向上移动穿过3D打印机的构建场地(并且可选地可以在第二水平方向上偏移，以便在曲折和/或条纹方式穿过构建场地)，可以包括以下步骤：提供打印头清洁装置，其包括(i)清洁剂进给装置，该清洁剂进给装置被配置为将液体清洁剂供给至打印头(例如至打印头的处理剂输出区域)，以及(ii)抽吸装置，包括细长抽吸间隙并且被配置为通过细长抽吸间隙抽吸流体；并且使打印头穿过打印头清洁装置移动，使得打印头穿过打印头清洁装置，特别是其抽吸间隙的第一水平方向和/或移动方向，与细长抽吸间隙纵轴的角度设置成以小于成90°。
在上述方法中，例如根据第五和/或第六方面的方法，打印头可以例如(首先)移动穿过清洁剂供给装置并且随后移动穿过抽吸装置。此外，打印头可以例如在穿过清洁剂供给装置移动之前移动穿过抽吸装置。此外，打印头例如可以多次移动穿过打印头清洁装置和/或可以多次移动穿过清洁剂供给装置和/或可以多次移动穿过抽吸装置。
本发明的示例性但非限制性实施例在附图中示出并且在下面更详细地解释。
图1为根据第一实施例的用于3D打印机的打印头清洁装置的立体图。
图2为图1所示3D打印机打印头清洗装置侧视图。
图3为图1所示3D打印机打印头清洗装置俯视图。
图4为图1所示3D打印机打印头清洗装置省略了盖子的立体图。
图5为图1所示3D打印机打印头清洗装置省略了盖子的俯视图。
图6为根据第一实施例的用于3D打印机的打印头清洁装置与打印头清洁装置邻近设置的吸收构件组合的立体图。
图7为用于图6所示的3D打印机的打印头清洁装置与打印头清洁装置邻近设置的吸收构件的侧视图。
图8为根据第三实施例的用于3D打印机的打印头清洁装置的俯视图，其中，省略了打印头清洁装置的盖子。
在下面的描述中，参考所附的附图，这些附图并入其中并且其中通过说明的方式示出了特定实施例，根据这些附图可以执行本发明。
应当理解，在不脱离本发明的保护范围的情况下，可以使用其他实施例并且可以进行结构或逻辑上的改变。应当理解，除非另有说明，否则本文描述的实施例的特征可以组合。因此，不应将以下描述理解为限制性的，并且本发明的保护范围应由所附权利要求限定。
在本说明书中，诸如“连接”、“附接”和“耦合”之类的术语可用于描述直接和间接连接、直接或间接附接以及直接或间接耦合。
在图中，相同或相似的元件在适当的情况下具有相同的附图标记。
如图1至图7所示，根据第一实施例，用于3D打印机的打印头清洁装置10被配置为通过粘合剂喷射分层构建构件，打印头清洁装置10具有清洁剂供给装置30，该清洁剂供给装置30包括细长输出口32及细长抽吸间隙52，该清洁剂供给装置30被配置为通过细长输出口32输出液体清洁剂，并且被配置为通过细长抽吸间隙52抽吸流体的抽吸装置50，其中细长输出口32的纵轴L1和细长抽吸间隙52的纵轴L2相对于彼此成角度α设置(参见例如图3)。
角度α可以例如小于90°。例如，角度α可以具有在20°-60°范围内的值。例如，角度α可以是40°。
清洁剂供给装置30可以例如具有通向细长输出口32的细长凹部34并且在其中设置有多个喷嘴36，每个喷嘴36被配置为输出液体清洁剂。
多个喷嘴36可，例如设置成平行于细长输出口32的纵轴L1的至少一排。例如，多个喷嘴36可设置成恰好一排直线和/或直线排即平行于细长输出口32的纵轴L1。
细长输出口32可以例如被凹槽70包围，例如完全被凹槽70包围。液体清洁剂可以，例如通过细长输出口32从清洁剂供给装置30输出，流过打印头和/或围绕打印头清洗和/或润湿打印头的一部分，可以被凹槽70接收，并且可以通过设置在凹槽底部的至少一个开口76排出。
抽吸装置50可以例如包括凹部54，该凹部被盖56例如盖板和/或盖条分段覆盖，从而形成抽吸间隙52。盖56可以例如，例如，通过一个或多个螺钉78，例如通过四个螺钉78，抽吸装置50可拆卸地连接到打印头清洁装置10。抽吸装置50可以包括与抽吸间隙52流体连通的凹部54，在凹部54的底部设有一个或多个抽吸口58，例如三个抽吸口58，用于施加真空。
清洁剂供给装置30可以包括例如清洁剂供给泵，用于通过细长输出口32输出液体清洁剂或用于通过喷嘴36输出液体清洁剂，例如通过至少喷嘴36的一个喷嘴孔38。抽吸装置50可以包括例如真空泵，用于向抽吸间隙52和/或凹部54和/或一个或多个抽吸开口58施加真空。打印头清洁装置例如，可以包括清洁剂排出泵，用于从凹槽70或通过设置在凹槽底部的至少一个开口76排出清洁剂。
例如，打印头清洁装置10可以包括在细长输出口32和细长抽吸间隙52之间延伸并且在从细长输出口32到细长抽吸间隙52的方向上向上倾斜的倾斜表面72，例如斜率在2％-5％之间。例如，倾斜表面72可以被配置为至少基本上是三角形的形状。
抽吸间隙52的宽度，例如小于或等于5mm，例如在0.5-2mm之间的范围内。例如，抽吸间隙可具有至少基本恒定的宽度。
例如，每个喷嘴36可以具有至少一个喷嘴孔38，用于输出液体清洁剂，其直径在1-5mm的范围内。例如，喷嘴孔38可以具有2mm的直径。例如，所有喷嘴孔38可以具有相同的直径。在细长输出口32的纵轴L1的方向上，例如在10cm的长度上，可以设置平均5-35个喷嘴或喷嘴孔，例如15-25个喷嘴或喷嘴孔。
盖56，例如盖板和/或盖条，当在截面中观察时，例如在垂直于其纵向延伸的截面中观察时，可以是弯曲的。
根据第二实施例，被配置为通过粘合剂喷射分层构建构件的3D打印机具有用于输出处理剂的打印头和打印头清洁装置10，其可以被配置为例如如上所述用于第一实施例，例如根据第一实施例进行配置。
3D打印机可以例如包括吸收构件74，例如海绵，其邻近打印头清洁装置10设置，可被流体渗透，并且尺寸确定为对应于打印头的处理剂输出区域。例如，打印头可以移动到吸收构件74上方的停放位置。
例如，打印头可以在第一水平方向H1上移动穿过3D打印机的构造区域，并且可选地可以在第二水平方向H2上偏移以曲折的方式穿过构造区域，其中第一水平方向H1方向H1垂直于细长输出口32的纵轴L1和/或第二水平方向H2平行于细长输出口32的纵轴L1。
例如，打印头可以沿着支撑结构在第一水平方向H1上移动穿过构建场地并且垂直于细长输出口32的纵轴L1穿过清洁装置。
例如，打印头的处理剂输出区域可以被配置为细长的，其中处理剂输出区域的纵轴设置为垂直于第一水平方向H1和/或平行于细长输出口32的纵轴L1。
根据第三实施例，配置为通过粘合剂喷射来构建构件的3D打印机具有用于输出处理剂的打印头和打印头清洁装置10，该打印头可以在第一水平方向H1上移动穿过3D打印机的构建区域并且可以可选地在第二水平方向H2上偏移以便以曲折的方式穿过构造区域，该打印头清洁装置10包括清洁剂供给装置30和抽吸装置50，该清洁剂供给装置30被配置为将液体清洁剂供给至所述的处理剂输出区域，该抽吸装置50被配置为通过细长抽吸间隙52抽吸流体，其中，第一水平方向H1或打印头穿过打印头清洁装置的行进方向设置在与细长抽吸间隙52的纵轴L2成小于/不等于90°的角度。
如图8所示，在根据第三实施例的3D打印机中使用的打印头清洁装置10的清洁剂供给装置30和/或抽吸装置50可以例如基本如上文针对第一实施例所述那样构造。和/或第二实施例，其中，例如，细长输出口32的纵轴L1和细长抽吸间隙52的纵轴L2可设置成基本上彼此平行。
因此，在根据第三实施例的3D打印机中使用的打印头清洁装置10可以包括例如清洁剂供给装置30和抽吸装置50，该清洁剂供给装置30包括细长输出口32并且被配置为通过细长输出口32输出液体清洁剂，该抽吸装置50包括细长抽吸间隙52并且被配置为通过细长抽吸间隙52抽吸流体，其中，细长输出口的纵轴和细长抽吸间隙的纵轴彼此平行设置。

Claims (33)

1.一种用于通过粘合剂喷射分层构建构件的3D打印机的打印头清洁装置(10)，包括：
清洁剂供给装置(30)，所述清洁剂供给装置(30)包括细长输出口(32)并且被构造成通过细长输出口(32)输出液体清洁剂，以及
抽吸装置(50)，所述抽吸装置(50)包括细长抽吸间隙(52)并且被构造成通过细长抽吸间隙(52)抽吸流体，
其中，细长输出口(32)的纵轴(L1)和细长抽吸间隙(52)的纵轴(L2)彼此设置成角度(α)。
2.根据权利要求1所述的用于3D打印机的打印头清洁装置(10)，其中，所述角度(α)小于90°，例如，具有在20°-60°范围内的值，例如在25°-55°的范围内，例如在30°-50°的范围内，例如在35°-45°的范围内，例如40°。
3.根据权利要求1或2所述的用于3D打印机的打印头清洁装置(10)，其中，所述清洁剂供给装置(30)包括通向所述细长输出口(32)的细长凹部(34)，并且在所述细长凹部(34)中设置多个喷嘴(36)，每个喷嘴被构造成输出液体清洁剂。
4.根据权利要求3所述的用于3D打印机的打印头清洁装置(10)，其中，所述多个喷嘴(36)设置成平行于所述细长输出口(32)的所述纵轴(L1)的至少一排。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的用于3D打印机的打印头清洁装置(10)，其中，所述细长输出口(32)被凹槽(70)包围，例如，完全包围。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的用于3D打印机的打印头清洁装置(10)，其中，所述抽吸装置(50)包括凹部(54)，所述凹部(54)被盖(56)分段覆盖，例如，盖板和/或盖条，由此形成所述抽吸间隙(52)。
7.根据权利要求6所述的用于3D打印机的打印头清洁装置(10)，其中，所述盖(56)可拆卸地连接到所述打印头清洁装置(10)。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的用于3D打印机的打印头清洁装置(10)，其中，所述抽吸装置(50)包括凹部(54)，所述凹部(54)与所述抽吸间隙(52)流体连通，在所述凹部(54)的底部设置一个或多个抽吸口(58)，例如，三个抽吸口(58)，用于施加真空。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的用于3D打印机的打印头清洁装置(10)，还包括在所述细长输出口(32)和所述细长抽吸间隙(52)之间延伸的倾斜表面(72)，例如，在从细长输出口(32)到细长抽吸间隙(52)的方向上向上倾斜，例如，倾斜斜率在1-5％范围内，例如，在1.5％-4％的范围内，例如，在2％-3％的范围内。
10.根据权利要求9所述的用于3D打印机的打印头清洁装置(10)，其中，所述倾斜表面(72)被构造成大致三角形。
11.根据前述权利要求中任一项所述的用于3D打印机的打印头清洁装置(10)，其中，所述抽吸间隙(52)的宽度小于或等于5mm，例如小于或等于4mm，例如小于或等于3mm，例如小于或等于2mm，例如小于或等于1.5mm，例如1mm。
12.根据权利要求3或根据与权利要求3相关的任一前述权利要求的用于3D打印机的打印头清洁装置(10)，其中，每个所述喷嘴(36)具有至少一个喷嘴孔(38)，用于输出液体清洁剂，所述喷嘴孔(38)的直径在1-5mm的范围内，例如，在从1.5-3mm的范围内，例如2mm，和/或其中，在所述细长输出口(32)的所述纵轴(L1)的方向上，喷嘴密度和/或喷嘴孔密度在每10cm内有5-35个喷嘴或喷嘴孔的范围内，例如，在每10cm内有10-30个喷嘴或喷嘴孔的范围内，例如，在每10cm内有15-25个喷嘴或喷嘴孔的范围内。
13.根据权利要求6或根据与权利要求6相关的前述权利要求中任一项所述的用于3D打印机的打印头清洁装置(10)，其中，所述盖(56)，例如，所述盖板和/或所述盖条带，当从截面，例如，在垂直于所述盖板和/或所述盖条带纵向延伸的截面，看时是弯曲的。
14.一种被构造成通过粘合剂喷射方式分层构建构件的3D打印机，具有
用于输出处理剂的打印头，以及
根据前述权利要求中任一项所述的打印头清洁装置(10)。
15.根据权利要求14所述的3D打印机，还包括：
吸收构件(74)，例如海绵，所述吸收构件设置在打印头清洁装置(10)附近，可被流体渗透，尺寸确定为对应于所述打印头的处理剂输出区域，
其中，所述打印头可移动到所述吸收构件(74)上方的停放位置。
16.根据权利要求14或15所述的3D打印机，其中，所述打印头可在第一水平方向(H1)上移动穿过所述3D打印机的构造区域，可选地，可在第二水平方向(H2)上偏移以曲折和/或条纹方式穿过所述3D打印机的构造区域，其中，所述第一水平方向(H1)垂直于所述细长输出口(32)的所述纵轴(L1)和/或所述第二水平方向(H2)平行于所述细长输出口(32)的所述纵轴(L1)。
17.根据权利要求16所述的3D打印机，其中，所述打印头可沿着支撑结构在第一水平方向(H1)上移动穿过所述构造区域，垂直于所述细长输出口(32)的纵轴(L1)穿过所述清洁装置。
18.根据权利要求16或17所述的3D打印机，其中，所述打印头的所述处理剂输出区域被构造成细长的，其中，所述处理剂输出区域的所述纵轴垂直于所述第一水平方向(H1)和/或者平行于所述细长输出口(32)的所述纵轴(L1)。
19.一种被构造成通过粘合剂喷射方式分层构建构件的3D打印机，具有
用于输出处理剂的打印头，所述打印头可在第一水平方向(H1)上移动穿过3D打印机的构造区域，可选地，可以在第二水平方向(H2)上偏移曲折和/或条纹方式穿过所述构造区域，以及
打印头清洗装置(10)，所述打印头清洗装置(10)包括：
清洁剂供给装置(30)，所述清洁剂供给装置(30)包括细长输出口(32)并且被构造成为通过细长输出口(32)输出液体清洁剂，以及
抽吸装置(50)，所述抽吸装置(50)包括细长抽吸间隙(52)并且被构造成通过细长抽吸间隙(52)抽吸流体，
其中，所述第一水平方向(H1)和/或所述打印头穿过打印头清洁装置，特别是穿过所述打印头清洁装置抽吸间隙(52)的行进方向，与所述细长抽吸间隙(52)的所述纵轴(L2)成小于90°的角度。
20.根据权利要求19所述的3D打印机，其中，所述角度在30°-70°范围内，例如，在35°-65°的范围内，例如，在40°-60°的范围内，例如，在45°-55°的范围内，例如50°。
21.根据权利要求19或20所述的3D打印机，进一步具有：
吸收构件(74)，例如海绵，所述吸收构件设置在打印头清洁装置(10)附近，可被流体渗透，尺寸确定为对应于所述打印头的处理剂输出区域，
其中，所述打印头可移动到所述吸收构件(74)上方的停放位置。
22.根据权利要求19-21中任一项所述的3D打印机，其中，
所述打印头清洗装置(10)根据权利要求1-13中任一项来构造。
23.根据权利要求19-21中任一项所述的3D打印机，其中
所述抽吸装置(50)根据权利要求6-8、11、13中任一项来构造，和/或
所述清洁剂供给装置(30)包括细长输出口(32)并且被构造成通过所述细长输出口(32)输出液体清洁剂，和/或根据权利要求3-5、12中的任一项来构造，和/或
所述清洁剂供给装置(30)的细长输出口(32)的所述纵轴(L1)和所述细长抽吸间隙(52)的所述纵轴(L2)设置成彼此基本平行。
24.根据权利要求19-23中任一项所述的3D打印机，其中
所述打印头可沿支撑结构在第一水平方向(H1)上移动，穿过构造区域和/或
所述打印头的所述处理剂输出区被构造成细长的，所述处理剂输出区的所述纵轴被设置为垂直于所述第一水平方向(H1)。
25.一种根据权利要求1-13中任一项所述的打印头清洁装置(10)的用途，所述打印头清洁装置(10)用于清洁打印头，例如，用于输出处理剂的打印头，例如，粘合剂喷射打印头，例如，一台3D打印机被配置为通过粘合剂喷射分层构建构件。
26.根据权利要求25的用途，所述打印头清洁装置(10)用于清洁打印头的处理剂输出区域和/或用于清洁打印头下侧和/或用于清洁设置在打印头下侧上的喷嘴。
27.根据权利要求25或26的用途，所述打印头清洁装置(10)用于去除粘附到所述打印头上的沉积物和/或污染物，例如，粘附到所述打印头的处理剂输出区域，例如，粘附到所述打印头的下侧，例如，包括处理剂和/或颗粒材料。
28.一种清洁打印头的方法，例如，用于输出处理剂的打印头，例如，3D打印机的粘合剂喷射打印头，例如，构造成通过粘合剂喷射分层构建构件的3D打印机，所述方法包括以下步骤：
提供根据权利要求1-13中任一项所述的打印头清洁装置(10)，以及
移动所述打印头穿过所述打印头清洁装置(10)。
29.根据权利要求28所述的方法，其中，所述打印头移动穿过所述打印头清洁装置(10)，使所述打印头的所述移动方向与所述细长输出口(32)的所述纵轴(L1)成90°角设置，和/或其中，所述打印头移动穿过所述打印头清洁装置(10)，使得所述打印头的所述移动方向与所述细长抽吸间隙(52)的所述纵轴(L2)的角度小于90°。
30.一种清洁打印头的方法，例如，用于输出处理剂的打印头，例如，3D打印机的粘合剂喷射打印头，例如，构造成通过粘合剂喷射分层构建构件的3D打印机，其中，所述打印头可在第一水平方向(H1)上移动穿过所述3D打印机的构造区域，可选地，可以在第二水平方向(H2)上偏移以曲折和/或条纹方式穿过所述构造区域，其中，所述方法包括以下步骤：
提供一种打印头清洁装置(10)，所述打印头清洁装置(10)包括
清洁剂供给装置(30)，所述清洁剂供给装置(30)包括细长输出口(32)并且被构造成通过细长输出口(32)输出液体清洁剂，以及
抽吸装置(50)，所述抽吸装置(50)包括细长抽吸间隙(52)并且被构造成通过细长抽吸间隙(52)抽吸流体，以及
移动所述打印头穿过所述打印头清洁装置(10)，使得第一水平方向(H1)和/或所述打印头穿过所述打印头清洁装置，特别是所述打印头清洁装置的抽吸间隙(52)的移动方向与所述细长抽吸间隙(52)的所述纵轴(L2)的角度设置成小于90°。
31.根据权利要求28-30中任一项所述的方法，其中，所述打印头移动穿过所述清洁剂供给装置(30)并且之后移动穿过所述抽吸装置(50)。
32.根据权利要求31所述的方法，其中，所述打印头在移动穿过所述清洁剂供给装置(30)之前移动穿过所述抽吸装置(50)。
33.根据权利要求28至32中任一项所述的方法，其中，所述打印头多次移动穿过所述打印头清洁装置(10)和/或其中，所述打印头多次移动穿过所述清洁剂供给装置(30)和/或其中，打印头多次移动穿过所述抽吸装置(50)。
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