DE102022130866A1 - Multiple nozzle device for additive product manufacturing - Google Patents
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Abstract
Bei einer Vorrichtung (100) zum Durchführen einer additiven Produktfertigung, mit mindestens einer Düse mit einer inneren Bohrung zum Fördern einer aushärtbaren Substanz zum Auftragen zuförderst auf ein Grundsubstrat (200) und im Nachgang auf eine Struktur aus aushärtbarer Substanz, wird ein Austrag von Substanzlagen unterschiedlicher Struktur und unterschiedlicher Zusammensetzung dadurch ermöglicht, dass eine Mehrzahl von Düsen (110) mit jeweils unterschiedlicher Öffnungsgeometrie in einem Block (120) zusammengefasst ist, wobei ein erster Düsentyp (110) mit einer ersten Öffnungsgeometrie für ein Austragen einer schaumartigen ersten Substanz und ein zweiter Düsentyp (120) mit einer zweiten Öffnungsgeometrie für ein Austragen einer die schaumartige Substanz zumindest teilweise abdeckenden nicht-schaumartigen zweiten Substanz vorgesehen ist.In a device (100) for carrying out additive product manufacturing, with at least one nozzle with an inner bore for conveying a curable substance for application first to a base substrate (200) and subsequently to a structure made of curable substance, a discharge of substance layers of different structure and different composition is made possible by a plurality of nozzles (110), each with a different opening geometry, being combined in a block (120), wherein a first nozzle type (110) with a first opening geometry is provided for discharging a foam-like first substance and a second nozzle type (120) with a second opening geometry is provided for discharging a non-foam-like second substance that at least partially covers the foam-like substance.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Durchführen einer additiven Produktfertigung, mit mindestens einer Düse mit einer inneren Bohrung zum Fördern einer aushärtbaren Substanz zum Auftragen zuförderst auf ein Grundsubstrat und im Nachgang auf eine Struktur aus aushärtbarer Substanz.The invention relates to a device for carrying out additive product manufacturing, with at least one nozzle with an inner bore for conveying a curable substance for application first to a base substrate and subsequently to a structure made of curable substance.
Vorrichtungen eingangs genannter Art werden im Stand der Technik verwendet, um im Wege eines numerisch gesteuerten 3D-Drucks Produkte unterschiedlichster Formgebung und dabei insbesondere solche mit konkav/konvexen Oberflächenstrukturen zu erzeugen. Die bekannten Vorrichtungen weisen indes sämtlich den Nachteil auf, dass sie lediglich in der Lage sind, sukzessive Substanzlagen gleicher Struktur und gleichen Materials zu erzeugen.Devices of the type mentioned above are used in the prior art to produce products of the most varied shapes, particularly those with concave/convex surface structures, by means of numerically controlled 3D printing. However, the known devices all have the disadvantage that they are only able to produce successive layers of substance with the same structure and the same material.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Vorrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe eine Abgabe von Substanzen unterschiedlicher Struktur, unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung und physikalischen Eigenschaften und somit ein Schaffen von Substanzsträngen (Raupen) unterschiedlicher Struktur und Zusammensetzung ermöglicht ist.The object of the invention is therefore to create a device with the aid of which a release of substances of different structure, different chemical composition and physical properties and thus a creation of substance strands (caterpillars) of different structure and composition is possible.
Für eine Vorrichtung eingangs genannter Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Mehrzahl von Düsen mit jeweils unterschiedlicher Öffnungsgeometrie in einem Block zusammengefasst ist, wobei ein erster Düsentyp mit einer ersten Öffnungsgeometrie für ein Austragen einer schaumartigen ersten Substanz und ein zweiter Düsentyp mit einer zweiten Öffnungsgeometrie für ein Austragen einer die schaumartige Substanz zumindest teilweise abdeckenden nicht-schaumartigen zweiten Substanz vorgesehen ist.For a device of the type mentioned at the outset, this object is achieved according to the invention in that a plurality of nozzles, each with a different opening geometry, are combined in a block, wherein a first nozzle type with a first opening geometry is provided for discharging a foam-like first substance and a second nozzle type with a second opening geometry is provided for discharging a non-foam-like second substance that at least partially covers the foam-like substance.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche, deren Elemente im Sinne einer weiteren Verbesserung des Lösungsansatzes der der Erfindung zugrunde gelegten Aufgabe wirken.Preferred embodiments of the invention are the subject of the subclaims, the elements of which act in the sense of a further improvement of the approach to solving the problem underlying the invention.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird mittels der Merkmalskombination, dass eine Mehrzahl von Düsen mit jeweils unterschiedlicher Öffnungsgeometrie in einem Block zusammengefasst ist, wobei ein erster Düsentyp mit einer ersten Öffnungsgeometrie für ein Austragen einer schaumartigen ersten Substanz und ein zweiter Düsentyp mit einer zweiten Öffnungsgeometrie für ein Austragen einer die schaumartige Substanz zumindest teilweise abdeckenden nicht-schaumartigen zweiten Substanz vorgesehen ist, erreicht, ein 3D-Druck beispielsweise eines mit einer Hülle aus einem glatten ersten Außen-Material umgebenden Körpers aus geschäumten zweiten Innen-Material ermöglicht.In the device according to the invention, by means of the combination of features that a plurality of nozzles, each with a different opening geometry, are combined in a block, wherein a first nozzle type with a first opening geometry is provided for discharging a foam-like first substance and a second nozzle type with a second opening geometry is provided for discharging a non-foam-like second substance that at least partially covers the foam-like substance, a 3D printing of, for example, a body made of foamed second inner material surrounded by a shell made of a smooth first outer material is made possible.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die erste Substanz in ausgehärtetem Zustand eine poröse Masse bildet und die zweite Substanz in ausgehärtetem Zustand eine geschlossene Oberfläche auf der porösen Masse bildet.According to a first preferred embodiment of the device according to the invention, it is provided that the first substance in the cured state forms a porous mass and the second substance in the cured state forms a closed surface on the porous mass.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind eine oder mehr zentrale Düsen des ersten Düsentyps zwischen zwei Düsen des zweiten Düsentyps angeordnet.According to another preferred embodiment of the device according to the invention, one or more central nozzles of the first nozzle type are arranged between two nozzles of the second nozzle type.
Vorzugsweise sind dabei eine Düse des ersten Düsentyps und zwei Düsen des zweiten Düsentyps vorgesehen, wobei der zentral angeordneten Düse des ersten Düsentyps seitlich jeweils eine Düse des zweiten Düsentyps beigeordnet ist.Preferably, one nozzle of the first nozzle type and two nozzles of the second nozzle type are provided, wherein the centrally arranged nozzle of the first nozzle type is laterally arranged with a nozzle of the second nozzle type.
Die Düsen des ersten Düsentyps und die Düsen des zweiten Düsentyps sind dabei in der Regel linear in einer Reihe angeordnet. Dies trifft insbesondere zu, wenn die Viskosität der ersten Substanz gleich oder ähnlich der Viskosität der zweiten Substanz ist.The nozzles of the first nozzle type and the nozzles of the second nozzle type are usually arranged linearly in a row. This is especially true if the viscosity of the first substance is the same or similar to the viscosity of the second substance.
Für bestimmte Anwendungsfälle kann es indes vorteilhaft sein, wenn die Düsen des zweiten Düsentyps in Bewegungsrichtung des Blocks hinter der Düse des ersten Düsentyps angeordnet sind. Des Weiteren kann es für wieder andere Anwendungsfälle vorteilhaft sein, wenn die Düsen des zweiten Düsentyps in Bewegungsrichtung des Blocks vor der Düse des ersten Düsentyps angeordnet sind und dabei quasi eine Gasse für die Einbringung der im Vergleich zur zweiten Substanz dünnflüssige erste Substanz bilden.For certain applications, however, it can be advantageous if the nozzles of the second nozzle type are arranged behind the nozzle of the first nozzle type in the direction of movement of the block. Furthermore, for other applications, it can be advantageous if the nozzles of the second nozzle type are arranged in front of the nozzle of the first nozzle type in the direction of movement of the block, thereby forming a channel for the introduction of the first substance, which is more fluid than the second substance.
Des Weiteren sind insbesondere bei gleicher Viskosität der ersten und der zweiten Substanz die Düsen des ersten Düsentyps und die Düsen des zweiten Düsentyps in der Regel jeweils in gleicher Richtung ausgerichtet.Furthermore, especially when the viscosity of the first and the second substance is the same, the nozzles of the first nozzle type and the nozzles of the second nozzle type are generally aligned in the same direction.
Für bestimmte Anwendungsfälle kann es indes vorteilhaft sein, wenn die Düsen des ersten Düsentyps und die Düsen des zweiten Düsentyps in jeweils unterschiedliche Richtungen ausgerichtet sind, wobei die Düsen des zweiten Düsentyps insbesondere in Richtung auf die Düsen des ersten Düsentyps zu ausgerichtet sein können, um ein räumliches Areal einer mutuellen Interaktion zu schaffen. Das Areal der mutuellen Interaktion kann im dabei mittels weiterer Einrichtungen im Sinne gewünschter Reaktionen insbesondere thermisch manipuliert werden.For certain applications, however, it can be advantageous if the nozzles of the first nozzle type and the nozzles of the second nozzle type are each aligned in different directions, whereby the nozzles of the second nozzle type can be aligned in particular in the direction of the nozzles of the first nozzle type in order to create a spatial area of mutual interaction. The area of mutual interaction can be manipulated by means of further devices in the sense of desired reactions, in particular thermally.
Bei einer Ausrichtung der Düsentypen in Richtung voneinander fort würde wiederum eine Gassenbildung entstehen.If the nozzle types were aligned away from each other, this would again result in the formation of gaps.
Gemäß einer wichtigen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine Düse des ersten Düsentyps mit einer rechteckigen Öffnung versehen.According to an important preferred embodiment of the device according to the invention, a nozzle of the first nozzle type is provided with a rectangular opening.
Gemäß einer anderen wichtigen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine Düse des ersten Düsentyps mit einer kreisförmigen Öffnung versehen.According to another important preferred embodiment of the device according to the invention, a nozzle of the first nozzle type is provided with a circular opening.
Eine Bewegungsrichtung des Blocks bei einem Abgeben der ersten und zweiten Substanz ist vorzugsweise steuerbar.A direction of movement of the block during release of the first and second substances is preferably controllable.
Gemäß einer weiteren wichtigen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Block sowohl für lineare Bewegungen gelagert, um jeweilige geradlinige Substratstränge der ersten und zweiten Substanz zu bilden, als auch derart beweglich gelagert, um gebogene Substratstränge der ersten und zweiten Substanz zu bilden.According to another important preferred embodiment of the device according to the invention, the block is mounted both for linear movements to form respective straight substrate strands of the first and second substances, and is mounted so as to be movable to form curved substrate strands of the first and second substances.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird im Folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläutert, die in der Figur der Zeichnung dargestellt ist. Darin zeigen:
-
1 eine bevorzugte Ausführungsform des Blocks der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Ansicht von unten; -
2 die Spur eines Auftrags von Substanzen A und B auf ein Grundsubstrat mittels der in1 dargestellten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Ansicht von oben.
-
1 a preferred embodiment of the block of the device according to the invention in a view from below; -
2 the trace of an application of substances A and B to a base substrate by means of the1 illustrated preferred embodiment of the device according to the invention in a view from above.
Die in den
Die Düsen 110, 120 weisen dabei jeweils unterschiedliche Öffnungsgeometrien auf und sind in einem Block 130 zusammengefasst. Ein erster Düsentyp 110 mit einer ersten Öffnungsgeometrie ist dabei für ein Austragen einer schaumartigen ersten Substanz vorgesehen, und ein zweiter Düsentyp 120 mit einer zweiten Öffnungsgeometrie ist dabei für ein Austragen einer die schaumartige Substanz abdeckenden nicht-schaumartigen zweiten Substanz vorgesehen.The
Die schaumartige erste Substanz bildet in ausgehärtetem Zustand eine poröse Masse, und die zweite Substanz bildet in ausgehärtetem Zustand eine geschlossene Oberfläche auf der porösen Masse bildet.The foam-like first substance forms a porous mass when cured, and the second substance forms a closed surface on the porous mass when cured.
In der in den Figuren dargestellten Ausführungsform sind eine Düse 110 des ersten Düsentyps und zwei Düsen 120 des zweiten Düsentyps vorgesehen, wobei der zentral angeordneten Düse 110 des ersten Düsentyps seitlich jeweils eine Düse 120 des zweiten Düsentyps beigeordnet ist.In the embodiment shown in the figures, one
Die Düse 110 des ersten Düsentyps und die Düsen 120 des zweiten Düsentyps sind dabei linear in einer Reihe angeordnet, und die Düse 110 des ersten Düsentyps und die Düsen 120 des zweiten Düsentyps sind jeweils in gleicher Richtung ausgerichtet.The
Die Düse 110 des ersten Düsentyps weist eine rechteckige Öffnung auf, und die Düsen 120 des zweiten Düsentyps sind je mit einer kreisförmigen Öffnung versehen.The
Der Block 130 ist sowohl für lineare Bewegungen gelagert, um jeweilige geradlinige Substratstränge zu bilden, als auch beweglich gelagert, um gebogene, ach Raupen genannte Substratstränge zu bildenThe
Das oben erläuterte Ausführungsbeispiel der Erfindung dient lediglich dem Zweck eines besseren Verständnisses der durch die Ansprüche vorgegebenen erfindungsgemäßen Lehre, die als solche durch das Ausführungsbeispiel nicht eingeschränkt ist.The embodiment of the invention explained above serves only for the purpose of a better understanding of the inventive teaching specified by the claims, which as such is not limited by the embodiment.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 100100
- Vorrichtungcontraption
- 110, 120110, 120
- Mehrzahl von DüsenPlurality of nozzles
- 110110
- Düse des ersten DüsentypesNozzle of the first nozzle type
- 120120
- Düse des zweiten DüsentypesNozzle of the second nozzle type
- 130130
- Blockblock
- 200200
- GrundsubstratBase substrate
Claims (10)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE102022130866.9A DE102022130866A1 (en) | 2022-11-22 | 2022-11-22 | Multiple nozzle device for additive product manufacturing |
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| DE102022130866.9A Pending DE102022130866A1 (en) | 2022-11-22 | 2022-11-22 | Multiple nozzle device for additive product manufacturing |
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| AT385550B (en) | 1985-06-20 | 1988-04-11 | Ruzicka Klaus Dipl Ing Dr Tech | DEVICE FOR PRODUCING COMPONENTS OD. BUILDINGS BY COMPUTER-CONTROLLED PRODUCTION MACHINES |
| DE102005062406A1 (en) | 2005-12-23 | 2007-06-28 | Baufritz-Ag | Method for erecting wall involves extruding first layer onto foundation before adding in reinforcement threads and then applying second layer |
| US20100318222A1 (en) | 2003-01-21 | 2010-12-16 | University Of Southern California | Automated plumbing, wiring, and reinforcement |
| WO2017191404A1 (en) | 2016-05-02 | 2017-11-09 | Universite De Nantes | Method for constructing a building wall by additive manufacturing |
-
2022
- 2022-11-22 DE DE102022130866.9A patent/DE102022130866A1/en active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT385550B (en) | 1985-06-20 | 1988-04-11 | Ruzicka Klaus Dipl Ing Dr Tech | DEVICE FOR PRODUCING COMPONENTS OD. BUILDINGS BY COMPUTER-CONTROLLED PRODUCTION MACHINES |
| US20100318222A1 (en) | 2003-01-21 | 2010-12-16 | University Of Southern California | Automated plumbing, wiring, and reinforcement |
| DE102005062406A1 (en) | 2005-12-23 | 2007-06-28 | Baufritz-Ag | Method for erecting wall involves extruding first layer onto foundation before adding in reinforcement threads and then applying second layer |
| WO2017191404A1 (en) | 2016-05-02 | 2017-11-09 | Universite De Nantes | Method for constructing a building wall by additive manufacturing |
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Legal Events
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