DE102021131525A1 - Nozzle device 3D nozzle - Google Patents

Nozzle device 3D nozzle Download PDF

Info

Publication number
DE102021131525A1
DE102021131525A1 DE102021131525.5A DE102021131525A DE102021131525A1 DE 102021131525 A1 DE102021131525 A1 DE 102021131525A1 DE 102021131525 A DE102021131525 A DE 102021131525A DE 102021131525 A1 DE102021131525 A1 DE 102021131525A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
filament
nozzle device
line
nozzle
spiral
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102021131525.5A
Other languages
German (de)
Inventor
Carlfried Heist
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Profine De GmbH
Original Assignee
Profine GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Profine GmbH filed Critical Profine GmbH
Priority to DE102021131525.5A priority Critical patent/DE102021131525A1/en
Publication of DE102021131525A1 publication Critical patent/DE102021131525A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B29C64/118Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using filamentary material being melted, e.g. fused deposition modelling [FDM]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/205Means for applying layers
    • B29C64/209Heads; Nozzles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)

Abstract

Eine Düsenvorrichtung (1), vorzugsweise für 3D-Drucker verfügt über eine Filamentzuführung (2) und eine Filamentführung zu einer Auslassöffnung (4). Die Filamentzuführung (2) mündet in mindestens eine gewundene, vorzugsweise spiralförmige Filamentleitung (3), welche vollständig um eine Mittellinie (7) herumläuft. Die mindestens eine spiralförmige Filamentleitung (3) mündet in eine zentrale Auslassleitung (5) und die Auslassleitung (5) wiederum in die Auslassöffnung (4).A nozzle device (1), preferably for 3D printers, has a filament feed (2) and a filament guide to an outlet opening (4). The filament feed (2) opens into at least one coiled, preferably spiral-shaped filament line (3), which runs completely around a center line (7). The at least one spiral-shaped filament line (3) opens into a central outlet line (5) and the outlet line (5) in turn opens into the outlet opening (4).

Description

Die Erfindung betrifft eine Düsenvorrichtung für 3D-Druck.The invention relates to a nozzle device for 3D printing.

Stand der TechnikState of the art

Beim 3D-Druck handelt es sich um ein additives Fertigungsverfahren, bei dem Material Schicht für Schicht beziehungsweise nach und nach sukzessive aufgetragen wird, wodurch gemäß einer Vorgabe eines digitalen Modells ein dreidimensionaler Gegenstand erzeugt wird. Das aufgebrachte Material kann aus einem oder mehreren flüssigen oder festen Werkstoffen (zumeist Kunststoffe, Kunstharze, Keramiken und Metalle) bestehen. Beim Aufbau finden physikalische oder chemische Härtungs- oder Schmelzprozesse statt. Typische Werkstoffe für das 3D-Drucken sind Kunststoffe, Kunstharze, Keramiken, Metalle, Carbon- und Graphitmaterialien.3D printing is an additive manufacturing process in which material is applied layer by layer or gradually one after the other, creating a three-dimensional object based on the specifications of a digital model. The material applied can consist of one or more liquid or solid materials (mostly plastics, synthetic resins, ceramics and metals). During construction, physical or chemical hardening or melting processes take place. Typical materials for 3D printing are plastics, synthetic resins, ceramics, metals, carbon and graphite materials.

3D-Drucker werden vorwiegend für den Bau von Prototypen, bei kleinen Stückzahlen und für Formen, die ansonsten nicht oder kaum herstellbar wären, eingesetzt.3D printers are mainly used for the construction of prototypes, for small quantities and for shapes that would otherwise be impossible or almost impossible to produce.

Beim Fused Deposition Modeling (FDM) handelt es sich um einen 3D-Druck, bei dem ein Werkstück schichtweise aus einem schmelzfähigen Kunststoff oder geschmolzenem Metall aufgebaut wird. Bei dem Verfahren werden Gegenstände punkt- oder bahnenweise gedruckt. Drahtförmiges Kunststoff- oder Wachsmaterials wird durch Erhitzung verflüssigt und anschließend durch eine Düse extrudiert und an der gewünschten Position abgekühlt und dabei erstarrt. Die Schichtdicke kann hierbei zwischen 0,025 und 1,25 mm betragen.Fused Deposition Modeling (FDM) is a 3D printing process in which a workpiece is built up layer by layer from a meltable plastic or molten metal. In the process, objects are printed point by point or by line. Wire-shaped plastic or wax material is liquefied by heating and then extruded through a nozzle and cooled at the desired position while solidifying. The layer thickness can be between 0.025 and 1.25 mm.

Als Filament werden Kunststoffe bezeichnet, welche in Drahtform vorzugsweise auf Rollen konfektioniert beim 3D-Druck zum Einsatz kommen. Zumeist kommen gemäß dem Stand der Technik Formwachse und Thermoplaste wie Polyethylen, Polypropylen, Polylactid, ABS und thermoplastische Elastomere zum Einsatz.Filaments are plastics that are used in wire form, preferably on rolls, in 3D printing. According to the state of the art, molding waxes and thermoplastics such as polyethylene, polypropylene, polylactide, ABS and thermoplastic elastomers are usually used.

Konventionelle Düsen beim FDM besitzen einen Kanaleingang mit einem Durchmesser von üblicherweise 1,75 oder 2,85 mm, welcher innerhalb des Werkzeugs mit einer Fase von meist 60° auf einen entsprechenden Austrittsdurchmesser im Bereich von 0,1 mm bis 0,9 mm verjüngt wird.Conventional FDM nozzles have a channel inlet with a diameter of usually 1.75 or 2.85 mm, which is tapered inside the mold with a chamfer of mostly 60° to a corresponding outlet diameter in the range of 0.1 mm to 0.9 mm .

Aus EP3445568A1 ist ein 3D-Drucker bekannt, bei welchem der Druckkopf mehrere parallele Kanäle aufweist. Hierdurch soll eine Verkürzung der Schmelzzeit und darüber hinaus ein schnelleres Drucken ermöglicht werden. Die parallelen Kanäle werden hierzu in den Block gebohrt, weshalb ausschließlich zylindrische Kanäle realisierbar sind.Out of EP3445568A1 a 3D printer is known in which the print head has a plurality of parallel channels. This is intended to reduce the melting time and also enable faster printing. For this purpose, the parallel channels are drilled into the block, which is why only cylindrical channels can be realized.

DE 102015111504 A1 zeigt einen 3D-Drucker mit einer zumindest teilweise turbulenten Strömung in der Düse. Dies wird erreicht, indem der Rand der Innenseite der Düse eine Spiralstruktur aufweist. Dies soll ein Verstopfen der Auslassdüse vermeiden. Der beschriebene Kanal verfügt über einen relativ großen Durchmesser, wobei über die Hälfte des Durchmessers als Gerade durchgängig ist und die Spiralstruktur sich radial an den geraden Durchgang anschließt. Als Folge dessen gibt es in dem Kanal Zonen unterschiedlicher Fließgeschwindigkeit. Der Kanal endet in einer Auslassöffnung mit einem im Vergleich zum Kanal sehr kleinen Durchmesser, so dass an dieser Öffnung Düseneffekte eintreten. DE 102015111504 A1 shows a 3D printer with at least partially turbulent flow in the nozzle. This is achieved by having a spiral structure around the edge of the inside of the nozzle. This is to avoid clogging of the outlet nozzle. The channel described has a relatively large diameter, with more than half of the diameter passing through as a straight line and the spiral structure adjoining the straight passage radially. As a result, there are zones of different flow velocities in the canal. The channel ends in an outlet opening with a very small diameter compared to the channel, so that nozzle effects occur at this opening.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine bessere Plastifikation des Extrudats am Düseneingang zu ermöglichen.The object of the invention is to enable better plasticization of the extrudate at the die inlet.

Die Aufgabe wird durch eine Düsenvorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Eine Düsenvorrichtung, welche vorzugsweise in 3D-Druckern zum Einsatz kommt, verfügt über eine übliche Filamentzuführung und einer Filamentführung zu einer Auslassöffnung. Die Filamentzuführung mündet in mindestens eine gewundene, vorzugsweise spiralförmige Filamentleitung, welche vollständig um eine Mittellinie herumläuft. Die mindestens eine gewundene, vorzugsweise spiralförmige Filamentleitung führt wiederum in eine zentrale Auslassleitung, welche wiederum in die Auslassöffnung mündet.The object is solved by a nozzle device having the features of independent claim 1 . A nozzle device, which is preferably used in 3D printers, has a standard filament feed and a filament guide to an outlet opening. The filament feed opens into at least one coiled, preferably spiral, filament line, which runs completely around a center line. The at least one winding, preferably spiral filament line in turn leads into a central outlet line, which in turn opens into the outlet opening.

Unter einer gewunden Leitung wird eine Leitung verstanden, welche nicht gerade ist und andererseits bewusst über einen abgerundeten Verlauf über Umwege verläuft.A winding line is understood to mean a line that is not straight and on the other hand deliberately runs over a rounded course via detours.

Hierdurch wird einerseits die Kontaktfläche zwischen dem Filament und der Düsenvorrichtung vergrößert und die Wärmeeinbringung verbessert. Andererseits wird durch die nicht lineare Bewegung das Filament durchmischt und somit die Homogenität verbessert. Hierdurch wird im Vergleich zum Stand der Technik ein homogenerer Temperaturverlauf über den gesamten Querschnitt geschaffen, wodurch die Verarbeitung des Filaments erleichtert wird.On the one hand, this increases the contact surface between the filament and the nozzle device and improves the heat input. On the other hand, the non-linear movement mixes the filament and thus improves the homogeneity. In comparison to the prior art, this creates a more homogeneous temperature profile over the entire cross section, which makes processing the filament easier.

Vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die Merkmale der abhängigen Ansprüche geschützt.Advantageous configurations are protected by the features of the dependent claims.

Nähert sich die mindestens eine gewundene, vorzugsweise spiralförmige Filamentleitung von der Filamentzuführung zur Auslassleitung sich kontinuierlich der Mittellinie an, so ermöglicht dies eine druckverlustarme Führung.If the at least one winding, preferably spiral-shaped filament line from the filament feed to the outlet line continuously approaches the center line, this enables low-pressure-loss guidance.

Laufen mindestens zwei gewundene, vorzugsweise spiralförmige Filamentleitungen um die Mittellinie herum und münden in die zentrale Auslassleitung, so wird die Kontaktfläche abermals erhöht und zugleich der Druckverlust gemindert.If at least two coiled, preferably spiral-shaped filament lines run around the center line and open into the central outlet line, the contact area is increased again and at the same time the pressure loss is reduced.

Verfügt die zentrale Auslassleitung über den zumindest annähernd den gleichen Durchmesser wie die Summe der gewundenen, vorzugsweise spiralförmigen Filamentleitungen, so ist der Druckverlust besonders gering.If the central outlet line has at least approximately the same diameter as the sum of the wound, preferably spiral-shaped filament lines, then the pressure loss is particularly low.

Verfügt die zentrale Auslassleitung über den zumindest annähernd gleichen Durchmesser wie die Auslassöffnung, so ist der Druckverlust ebenfalls besonders gering.If the central outlet line has at least approximately the same diameter as the outlet opening, then the pressure loss is also particularly low.

Ist die Düsenvorrichtung mit einer Heizvorrichtung verbunden, so kann von dieser Wärme auf das Filament übertragen werden.If the nozzle device is connected to a heating device, heat can be transferred from this to the filament.

Die Düsenvorrichtung wird selbst in bevorzugter Ausgestaltung im 3D-Druck hergestellt werden.In a preferred configuration, the nozzle device itself will be produced by 3D printing.

Die Düsenvorrichtung wird bevorzugt zum Herstellen von Fensterprofilen inklusive deren Zubehörteile verwendet. Hierdurch lassen sich einerseits komplexe Bauteile, welche nicht oder nur schwer im Strangpressverfahren herstellbar sind, produzieren. Andererseits können kleine Stückzahlen wirtschaftlich hergestellt werden.The nozzle device is preferably used for the production of window profiles including their accessories. On the one hand, this makes it possible to produce complex components that cannot be produced, or can only be produced with difficulty, using the extrusion process. On the other hand, small quantities can be produced economically.

Die Erfindung wird nun anhand der Figuren erläutert. Hierbei zeigen:

  • 1 eine erfindungsgemäße Düsenvorrichtung in der Draufsicht,
  • 2 ein Temperaturprofil in einer Düsenvorrichtung gemäß dem Stand der Technik,
  • 3 ein Temperaturprofil in einer erfindungsgemäßen Düsenvorrichtung und
  • 4 die erfindungsgemäße Düsenvorrichtung aus 1 im Schnitt.
The invention will now be explained with reference to the figures. Here show:
  • 1 a nozzle device according to the invention in plan view,
  • 2 a temperature profile in a nozzle device according to the prior art,
  • 3 a temperature profile in a nozzle device according to the invention and
  • 4 the nozzle device according to the invention 1 on average.

Die 1 und 4 zeigen eine Düsenvorrichtung 1 mit einer zentralen Filamentzuführung 2 und einer Filamentführung 3 zu einer Auslassöffnung 4. 4 zeigt einen Schnitt durch die Düsenvorrichtung 1, während 1 eine Draufsicht mit den bei der Draufsicht nicht sichtbaren Kanten zeigt. Hierbei geht die Filamentzuführung 2 in mehrere spiralförmige Filamentleitungen 3, welche vollständig um eine Mittellinie 7 herumlaufen, über. Die spiralförmigen Filamentleitungen 3 münden in eine zentrale Auslassleitung 5, welche wiederum in die Auslassöffnung 4 mündet. Die spiralförmigen Filamentleitungen 3 nähern sich von der Filamentzuführung 2 zur Auslassleitung 5 sich kontinuierlich der Mittellinie 7 an. Die Filamentleitungen 3 gleichen in der Form einer sich verjüngenden Spitze eines Korkenziehers. Die zentrale Auslassleitung 5 verfügt über den zumindest annähernd gleichen Durchmesser wie die Summe der spiralförmigen Filamentleitungen 3. Der Übergang von den spiralförmigen Filamentleitungen 3 zur zentralen Auslassleitung 5 erfolgt kontinuierlich und somit druckverlustarm. Die zentrale Auslassleitung 5 und die Auslassöffnung 4 verfügen ebenfalls über zumindest annähernd den gleichen Durchmesser. Die Düsenvorrichtung 1 ist über ein Gewinde 6 mit einem nicht näher dargestellten 3D-Drucker verbunden und hierüber mit einer Heizvorrichtung verbunden.The 1 and 4 show a nozzle device 1 with a central filament feed 2 and a filament guide 3 to an outlet opening 4. 4 shows a section through the nozzle device 1, while 1 shows a top view with the edges not visible in the top view. In this case, the filament feed 2 merges into a plurality of spiral-shaped filament lines 3 which run completely around a center line 7 . The spiral-shaped filament lines 3 open into a central outlet line 5 , which in turn opens out into the outlet opening 4 . The spiral-shaped filament lines 3 continuously approach the center line 7 from the filament feed 2 to the outlet line 5 . The filament lines 3 are similar in shape to a tapered tip of a corkscrew. The central outlet line 5 has at least approximately the same diameter as the sum of the spiral-shaped filament lines 3. The transition from the spiral-shaped filament lines 3 to the central outlet line 5 takes place continuously and thus with little pressure loss. The central outlet line 5 and the outlet opening 4 also have at least approximately the same diameter. The nozzle device 1 is connected via a thread 6 to a 3D printer (not shown in detail) and connected to a heating device via this.

2 zeigt ein Temperaturprofil in einen Querschnitt einer Düsenvorrichtung 1 gemäß dem Stand der Technik mit lediglich einer zentralen, zylindrischen Filamentleitung 3. Durch den vergleichsweise breiten, linearen Materialfluß ist die Temperatur in der Mitte der Filamentleitung 3 deutlich niedriger als am Rand. Durch die Breite der Leitung ist die Temperaturdifferenz relativ groß. 2 shows a temperature profile in a cross section of a nozzle device 1 according to the prior art with only one central, cylindrical filament line 3. Due to the comparatively wide, linear material flow, the temperature in the center of the filament line 3 is significantly lower than at the edge. Due to the width of the line, the temperature difference is relatively large.

Tg ist hierbei die Glasübergangstemperatur, dies ist eine Temperatur, bei welcher der Feststoff in eine Schmelze übergeht. Die Temperaturen T1 und T2 sind Heiztemperaturen. Bei der Heiztemperatur T1 befindet sich der Kunststoff in der gesamten Filamentleitung 3 in einem Schmelzezustand. Bei der niedrigeren Heiztemperatur T2 befindet sich der Kunststoff im Kern der Filamentleitung 3 noch in einem Festkörperzustand.T g is the glass transition temperature, this is a temperature at which the solid goes into a melt. The temperatures T 1 and T 2 are heating temperatures. At the heating temperature T 1 , the plastic is in a molten state throughout the filament line 3 . At the lower heating temperature T 2 the plastic in the core of the filament line 3 is still in a solid state.

Bei einer erfindungsgemäßen Düsenvorrichtung 1 ist - wie aus 3 hervorgeht - das Profil deutlich homogener. Bei der Heiztemperatur T2, welche identisch ist zu Heiztemperatur T2 in 2, befindet sich das komplette Material in den Filamentleitungen 3 in einem Schmelzezustand.In a nozzle device 1 according to the invention is - as from 3 emerges - the profile is significantly more homogeneous. At the heating temperature T 2 , which is identical to the heating temperature T 2 in 2 , all of the material in the filament lines 3 is in a molten state.

Der kleine Abstand der Mitte der Filamentleitungen 3 zu dem Material des Düsenvorrichtung 1 und die Durchmischung durch den Drall in den Filamentleitungen 3 lassen das Temperaturprofil gleichmäßiger erscheinen. Bei einer Heiztemperatur T3, welche nochmals niedriger ist als die Heiztemperatur T2 befindet sich der Kunststoff im Kern der Filamentleitung 3 in einem Festkörperzustand.The small distance between the center of the filament lines 3 and the material of the nozzle device 1 and the mixing caused by the twist in the filament lines 3 make the temperature profile appear more uniform. At a heating temperature T 3 , which is even lower than the heating temperature T 2 , the plastic in the core of the filament line 3 is in a solid state.

Wenn sich der Kern des Filaments in einem Festkörperzustand und der Randbereich in einem flüssigen Zustand befindet, erstarrt das Filament rasch nach dem Verlassen der Düsenvorrichtung 1. Ist hingegen der Kern in der Schmelze, so besteht die Gefahr, dass es bis zum Erstarren noch zu Formveränderungen durch die Schwerkraft, welche auf das Filament wirkt, kommt. Die Temperatur hat demzufolge einen wesentlichen Einfluss auf den Volumenstrom und die Verarbeitungsgeschwindigkeit.If the core of the filament is in a solid state and the edge region is in a liquid state, the filament solidifies quickly after leaving the nozzle device 1. If, on the other hand, the core is in the melt, there is a risk that there will still be changes in shape before solidification due to gravity acting on the filament. The temperature therefore has a significant influence on the volume flow and the processing speed.

Bei Kunststoffe wie Polyethylenterephthalat (PET) oder Polylactide (PLA) erfolgt der 3D-Druck bei Anwendungstemperaturen um 210 °C. Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) und Nylon erfordern eine Verarbeitungstemperatur von etwa 250 °C. Polyetheretherketon (abgekürzt PEEK) kann im 3D-Druck bei Temperaturen bis zu 400°C verarbeitet werden.In the case of plastics such as polyethylene terephthalate (PET) or polylactide (PLA), 3D printing takes place at application temperatures of around 210 °C. Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS) and Nylon require a processing temperature of around 250°C. Polyetheretherketone (PEEK for short) can be processed in 3D printing at temperatures of up to 400°C.

Um die spiralförmige Filamentleitungen 3 in die erfindungsgemäße Düsenvorrichtung 1 integrieren zu können, wird die Düsenvorrichtung 1 selbst im 3D-Druck hergestellt, Die Fertigung erfolgt aus zwei Segmenten. Das Werkzeug wird mit Hilfe der SLM-Technologie aus Metall gedruckt und anschließend bei Bedarf konventionell nachbearbeitet; im Idealfall ist die Düsenvorrichtung 1 ohne jegliche Nachbehandlung einsatzfähig. Erst die additive Fertigung ermöglicht eine wirtschaftliche Fertigung der Kanäle am Düsenausgang.In order to be able to integrate the spiral-shaped filament lines 3 into the nozzle device 1 according to the invention, the nozzle device 1 itself is produced using 3D printing. The production takes place in two segments. The tool is printed from metal using SLM technology and then post-processed conventionally if necessary; ideally, the nozzle device 1 can be used without any post-treatment. Only additive manufacturing enables cost-effective production of the channels at the nozzle outlet.

Beim Betrieb der Düsenvorrichtung 1 wird Filament der Filamentzuführung 2 zugeführt und über die Heizvorrichtung des 3D-Druckers erhitzt. Das weiche Filament wird in die spiralförmigen Filamentleitungen 3 aufgeteilt. Durch die kleinen Leitungsdurchmesser wird über den gesamten Querschnitt ein relativ homogenes Temperaturniveau erreicht. In der Auslassleitung 5 wird das Filament wieder zusammengeführt und gelangt von dort in die Auslassöffnung 4, von wo das Filament zum Druckvorgang aus der Düsenvorrichtung 1 gelangt.During operation of the nozzle device 1, filament is fed to the filament feed 2 and heated via the heating device of the 3D printer. The soft filament is divided into the spiral filament lines 3. Due to the small pipe diameter, a relatively homogeneous temperature level is achieved over the entire cross-section. The filament is brought together again in the outlet line 5 and from there it reaches the outlet opening 4, from where the filament comes out of the nozzle device 1 for the printing process.

Mit einer erfindungsgemäßen Düsenvorrichtung 1 können unter anderem komplexe Fensterprofilen und deren Zubehörteile hergestellt werden. Die Anwendung ist jedoch nicht auf den Fensterbau beschränkt.With a nozzle device 1 according to the invention, among other things, complex window profiles and their accessories can be produced. However, the application is not limited to window construction.

Auch ist der 3D-Druck mit der erfindungsgemäßen Düsenvorrichtung 1 nicht auf den 3D-Druck von Kunststoff beschränkt.3D printing with the nozzle device 1 according to the invention is also not limited to 3D printing of plastic.

BezugszeichenlisteReference List

11
Düsenvorrichtungnozzle device
22
Filamentzuführungfilament feeder
33
spiralförmige Filamentleitungspiral filament line
44
Auslassöffnungexhaust port
55
Auslassleitungoutlet line
66
Gewindethread
77
Mittelliniecenterline

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents cited by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • EP 3445568 A1 [0007]EP 3445568 A1 [0007]
  • DE 102015111504 A1 [0008]DE 102015111504 A1 [0008]

Claims (8)

Düsenvorrichtung (1), vorzugsweise für 3D-Drucker mit einer Filamentzuführung (2) und einer Filamentführung zu einer Auslassöffnung (4), dadurch gekennzeichnet, dass die Filamentzuführung (2) in mindestens eine gewundene, vorzugsweise spiralförmige Filamentleitung (3), welche vollständig um eine Mittellinie (7) herumläuft, mündet, die mindestens eine gewundene, vorzugsweise spiralförmige Filamentleitung (3) in eine zentrale Auslassleitung (5) mündet und die Auslassleitung (5) wiederum in die Auslassöffnung (4) mündet.Nozzle device (1), preferably for 3D printers, with a filament feed (2) and a filament guide to an outlet opening (4), characterized in that the filament feed (2) is divided into at least one coiled, preferably spiral filament line (3) which is completely around running around a center line (7), the at least one tortuous, preferably spiral-shaped filament line (3) opens into a central outlet line (5), and the outlet line (5) in turn opens into the outlet opening (4). Düsenvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine gewundene, vorzugsweise spiralförmige Filamentleitung (3) von der Filamentzuführung (2) zur Auslassleitung (5) sich kontinuierlich der Mittellinie (7) annähert.Nozzle device (1) after claim 1 , characterized in that the at least one winding, preferably spiral filament line (3) from the filament feed (2) to the outlet line (5) continuously approaches the center line (7). Düsenvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei gewundene, vorzugsweise spiralförmige Filamentleitungen (3) um die Mittellinie (7) herumlaufen und in die zentrale Auslassleitung (5) münden.Nozzle device (1) after claim 1 or 2 , characterized in that at least two coiled, preferably spiral-shaped filament lines (3) run around the center line (7) and open into the central outlet line (5). Düsenvorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Auslassleitung (5) über den zumindest annähernd gleichen Durchmesser verfügt wie die Summe der gewundenen, vorzugsweise spiralförmigen Filamentleitungen (3).Nozzle device (1) after claim 3 , characterized in that the central outlet line (5) has at least approximately the same diameter as the sum of the wound, preferably spiral-shaped filament lines (3). Düsenvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Auslassleitung (5) über den zumindest annähernd gleichen Durchmesser verfügt wie die Auslassöffnung (4).Nozzle device (1) according to one of claims 3 or 4 , characterized in that the central outlet line (5) has at least approximately the same diameter as the outlet opening (4). Düsenvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenvorrichtung (1) mit einer Heizvorrichtung verbunden ist.Nozzle device (1) according to one of Claims 1 until 5 , characterized in that the nozzle device (1) is connected to a heating device. Düsenvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenvorrichtung (1) im 3D-Druck hergestellt wird.Nozzle device (1) according to one of Claims 1 until 6 , characterized in that the nozzle device (1) is produced by 3D printing. Verwendung einer Düsenvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zum Herstellen von Fensterprofilen inklusive deren Zubehörteile.Use of a nozzle device (1) according to one of Claims 1 until 7 for the production of window profiles including their accessories.
DE102021131525.5A 2021-12-01 2021-12-01 Nozzle device 3D nozzle Ceased DE102021131525A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021131525.5A DE102021131525A1 (en) 2021-12-01 2021-12-01 Nozzle device 3D nozzle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021131525.5A DE102021131525A1 (en) 2021-12-01 2021-12-01 Nozzle device 3D nozzle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021131525A1 true DE102021131525A1 (en) 2023-06-01

Family

ID=86316822

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021131525.5A Ceased DE102021131525A1 (en) 2021-12-01 2021-12-01 Nozzle device 3D nozzle

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102021131525A1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2905118A1 (en) 2014-02-07 2015-08-12 The Boeing Company Extrusion apparatus and method
DE102015111504A1 (en) 2015-07-15 2017-01-19 Apium Additive Technologies Gmbh 3D printing device
EP3445568A1 (en) 2016-04-19 2019-02-27 Beck, Carl Bernhard 3d printer

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2905118A1 (en) 2014-02-07 2015-08-12 The Boeing Company Extrusion apparatus and method
DE102015111504A1 (en) 2015-07-15 2017-01-19 Apium Additive Technologies Gmbh 3D printing device
EP3445568A1 (en) 2016-04-19 2019-02-27 Beck, Carl Bernhard 3d printer

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DEUTSCHE BAUZEITUNG: Fenster aus dem 3D-Drucker, S. 1-11, 12.01.2020.URL: https://www.db-bauzeitung.de/produkte/fenster/3d-druck-fenster-von-nordan/ [abgerufen am 11.07.2020]
Grindaix-Düsen als 3D-Druck; 2019.URL: https://grindaix.de/coolant-product/kuehlmittelduesen-3d-druck/, Archiviert in https://archive.org/web/ am 24.03.2019 [Abgerufen am 11.07.2022)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3799584B1 (en) Device and method for in-situ screw impregnation and extrusion of continuous fibers
DE4409629A1 (en) Pump rotor and method for manufacturing it
EP2367177B1 (en) Electrical cable and extruder nozzle for its production
DE2366041A1 (en) CABLE CORES MANUFACTURING PROCESS
DE69320663T2 (en) METHOD AND DEVICE FOR INJECTION MOLDING OF OBJECTS WITH A COMPLICATED SHAPE
DE3331449A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR INJECTION MOLDING A VERBUND PREFORMING
DE202020101503U1 (en) Printhead with at least one feed for a meltable filament and a body produced with an additive manufacturing process
DE2555899C2 (en) Process for producing hollow fibres from inorganic meltable materials and device for carrying out the process
EP3708326B1 (en) Mould for forming or reforming a workpiece with a tempering device
DE102018127931A1 (en) Process and plant for producing a three-dimensional structure
DE2030578A1 (en) Method and device for the continuous production and / or wrapping of extruded profiles
DE102016123631A1 (en) Apparatus and method for generating three-dimensional objects and three-dimensional object
DE102021131525A1 (en) Nozzle device 3D nozzle
EP3599084A1 (en) Method for producing a synthetic fibre composite
DE2911833C2 (en)
EP3554797A1 (en) Printhead for the layer-by-layer application of material
WO2019109114A1 (en) Printhead for the layer-by-layer application of material
DE2247148A1 (en) DEVICE FOR THE PRODUCTION OF THERMOPLASTIC PLASTIC GRANULES
EP1334815B1 (en) Apparatus for extruding plastic tubes with low friction nozzle
DE4104301C2 (en) EXTRUSION TOOL FOR THE PRODUCTION OF TUBULAR HOLLOW BODIES
DE2614937C2 (en) Method for spraying insulating washers onto the inner conductor of high-frequency coaxial cables
DE102017106097B4 (en) Extruder device and extrusion process
DE102010023302B4 (en) Spiral distributor, blow head, blown film system, process for producing a blown film
EP3266585A1 (en) Plastic toothed part
DE102022116096A1 (en) Method and device for melt impregnation of fibers with a thermoplastic matrix

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: B05B0001000000

Ipc: B05C0005020000

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: PROFINE GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: PROFINE GMBH, 53840 TROISDORF, DE

R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final