JP2018528109A - 3d印刷装置 - Google Patents
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Abstract
Description
米国特許出願公開第2015/0028523号明細書において、少なくとも1つの印刷ヘッドユニットと、少なくとも一運転状態で、少なくとも1つの印刷ヘッドユニットに印刷材料を供給するように設けられた少なくとも1つの供給装置と、を備える3D印刷装置、特にFFF印刷装置が既に公知である。この公知の印刷装置との関連で、種々異なる高性能プラスチックが構造材料として提案される。その他の点では、この3D印刷装置は、印刷材料をフィラメントの形態で印刷ヘッドユニットに供給する供給装置を備える。さらにこの供給装置には、印刷材料を所定の送り速度で移動させるべく、搬送要素が設けられている。さらにこの印刷装置には、加熱可能な印刷ベースプレートが設けられている。
本発明は、少なくとも1つの印刷ヘッドユニットと、少なくとも一運転状態で、少なくとも1つの印刷ヘッドユニットに印刷材料を供給するように設けられた少なくとも1つの供給装置とを備える3D印刷装置、特にFFF印刷装置から出発する。
図1および2は、3D印刷装置10を備える3Dプリンタを示している。3D印刷装置10は、3Dプリンタを形成している。しかし、原則、3D印刷装置10は、既に公知の3Dプリンタの装備拡張用に設けられたキットとしてのみ形成されていることも可能である。それゆえ、原則、3D印刷装置10の部分が3Dプリンタに配設されていることも可能である。
Claims (30)
- 少なくとも1つの印刷ヘッドユニット(12)と、
少なくとも一運転状態で、前記少なくとも1つの印刷ヘッドユニット(12)に印刷材料(16)を供給するように設けられた少なくとも1つの供給装置(14)と、
を備える3D印刷装置、特にFFF印刷装置であって、
前記印刷ヘッドユニット(12)は、少なくとも一運転状態で、少なくとも部分的に高性能プラスチック、特に高性能熱可塑性樹脂から形成される印刷材料(16)を溶融させるように設けられており、かつ
前記3D印刷装置は、加熱可能、特に制御可能に加熱可能な少なくとも1つの印刷ベースプレート(22)を有するベースユニット(20)を備え、前記印刷ベースプレート(22)上で、印刷工程中、プリントが行われる、
3D印刷装置において、
前記印刷ベースプレート(22)に相対して配置される少なくとも1つの面加熱ユニット(26,26’)が設けられており、前記面加熱ユニット(26,26’)は、前記印刷ベースプレート(22)上に配置される印刷対象物(28)を、前記印刷ベースプレート(22)とは異なる方向から少なくとも部分的に加熱するように設けられており、前記少なくとも1つの印刷ベースプレート(22)と、前記少なくとも1つの面加熱ユニット(26,26’)とは、互いに相対的に移動可能に構成されており、
局所加熱ユニット(32)がさらに設けられており、前記局所加熱ユニット(32)は、運転状態で、前記少なくとも1つの印刷ヘッドユニット(12)により後続の層をプリントする前に、印刷対象物(28)を部分的に加熱するように設けられている、
ことを特徴とする3D印刷装置。 - 前記少なくとも1つの供給装置(14)は、前記印刷材料(16)をフィラメントの形態で前記少なくとも1つの印刷ヘッドユニット(12)に供給するように設けられていることを特徴とする、請求項1記載の3D印刷装置。
- 前記少なくとも1つの供給装置(14)は、少なくとも1つの搬送要素(18)を有し、前記搬送要素(18)は、少なくとも一運転状態で前記印刷材料(16)を所定の送り速度で移動させるように設けられていることを特徴とする、請求項2記載の3D印刷装置。
- 前記ベースユニット(20)は、少なくとも1つの冷却装置(24)を有し、前記冷却装置(24)は、前記少なくとも1つの印刷ベースプレート(22)を能動的に冷却するように設けられていることを特徴とする、請求項1から3までのいずれか1項または複数項記載の3D印刷装置。
- 前記少なくとも1つの面加熱ユニット(26,26’)は、複数の加熱素子(30)を有し、前記複数の加熱素子(30)は、互いに別々に制御可能に形成されていることを特徴とする、請求項1から4までのいずれか1項または複数項記載の3D印刷装置。
- 温度に関してクリティカルな少なくとも1つの構成部材を能動的に冷却するように設けられた能動型の冷却ユニット(34)、特に能動型の水冷式冷却ユニットを特徴とする、請求項1から5までのいずれか1項記載の3D印刷装置。
- 前記能動型の冷却ユニット(34)は、前記少なくとも1つの印刷ヘッドユニット(12)に配置される少なくとも1つのセンサユニット(36)を能動的に冷却するように設けられていることを特徴とする、請求項6記載の3D印刷装置。
- 前記少なくとも1つの印刷ヘッドユニット(12)内の前記印刷材料(16)の圧力を直接測定するように設けられたセンサユニット(38)を特徴とする、請求項1から7までのいずれか1項記載の3D印刷装置。
- 前記センサユニット(38)は、少なくとも1つのセンサ素子(40)を有し、前記センサ素子(40)は、前記少なくとも1つの印刷ヘッドユニット(12)のノズル(42,42’,42”)内に配置されていることを特徴とする、請求項8記載の3D印刷装置。
- 少なくとも1つの印刷パラメータを開ループおよび/または閉ループ制御するように設けられた開ループおよび/または閉ループ制御ユニット(44)を特徴とする、請求項1から9までのいずれか1項記載の3D印刷装置。
- 前記少なくとも1つの印刷ヘッドユニット(12)は、少なくとも2つのノズル(42,42’,42”)を有する少なくとも1つのノズル切り換えユニット(45)を有し、前記ノズル切り換えユニット(45)は、取り外しを行うことなく、前記少なくとも2つのノズル(42,42’,42”)間の切り換えが行われるように設けられていることを特徴とする、請求項1から10までのいずれか1項記載の3D印刷装置。
- 前記少なくとも1つの印刷ヘッドユニット(12)は、少なくとも1つの基体(46)と、少なくとも1つのノズル(42,42’,42”)とを有し、前記ノズル(42,42’,42”)は、前記基体(46)から分離されて取り外し可能に形成されていることを特徴とする、請求項1から11までのいずれか1項記載の3D印刷装置。
- 前記少なくとも1つの印刷ヘッドユニット(12)は、少なくとも1つの基体(46)と、少なくとも1つのホットエンド(48)とを有し、前記ホットエンド(48)は、前記基体(46)から特に工具なしに分離されて取り外し可能に形成されていることを特徴とする、請求項1から12までのいずれか1項記載の3D印刷装置。
- 印刷材料(16)を前記印刷ヘッドユニット(12)への供給前に乾燥させるように設けられた乾燥ユニット(50)を特徴とする、請求項1から13までのいずれか1項記載の3D印刷装置。
- 種々異なる印刷材料(16)を収容するマガジン(51)を特徴とする、請求項1から14までのいずれか1項記載の3D印刷装置。
- 請求項1から15までのいずれか1項記載の3D印刷装置(10)を備える3Dプリンタ。
- PAEKからなる少なくとも1つの成分と、PAEKとは異なる材料からなる少なくとも1つの別の成分とを特徴とする、請求項1から15までのいずれか1項記載の3D印刷装置(10)用の印刷材料。
- 請求項1から15までのいずれか1項記載の3D印刷装置(10)を、少なくとも部分的に高性能プラスチックから形成される印刷材料(16)を用いて運転する方法。
- 印刷工程を前記3D印刷装置(10)の開ループおよび/または閉ループ制御ユニット(44)により開ループおよび/または閉ループ制御することを特徴とする、請求項18記載の方法。
- 少なくとも1つの特性値に応じて前記面加熱ユニット(26)の異なる加熱素子(30)を制御することを特徴とする、請求項18または19記載の方法。
- 前記面加熱ユニット(26)の異なる加熱素子(30)を制御することで、対象を絞って前記印刷対象物(28)の部分領域を加熱することを特徴とする、請求項20記載の方法。
- 前記印刷対象物(28)を、後続の層をプリントする前に、部分的に前記局所加熱ユニット(32)により先行加熱することを特徴とする、請求項18から21までのいずれか1項記載の方法。
- 前記少なくとも1つの印刷ヘッドユニット(12)内の前記印刷材料(16)の圧力に応じて印刷速度を調整することを特徴とする、請求項18から22までのいずれか1項記載の方法。
- 印刷工程後の冷却時の前記印刷対象物(28)の収縮プロセスを、前記印刷工程前および/または前記印刷工程中、計算するかつ/または考慮することを特徴とする、請求項18から23からまでのいずれか1項記載の方法。
- 印刷対象物(28)を、前記印刷工程中、少なくとも部分的に計測することを特徴とする、請求項18から24までのいずれか1項記載の方法。
- 印刷工程の印刷パラメータを計測結果に応じて少なくとも部分的に適合させることを特徴とする、請求項25記載の方法。
- 少なくとも1つの印刷パラメータの適合により、印刷すべき印刷対象物(28)の色に影響を及ぼすことを特徴とする、請求項18から26までのいずれか1項記載の方法。
- 印刷材料(16)を前記少なくとも1つの印刷ヘッドユニット(12)への供給前に乾燥させることを特徴とする、請求項18から27までのいずれか1項記載の方法。
- 印刷対象物(28)の印刷前に、前記印刷対象物(28)の第1層の底面より大きい底面を有する安定化層(52)を、前記印刷ベースプレート(22)上にプリントすることを特徴とする、請求項18から28までのいずれか1項記載の方法。
- 印刷作業後、前記印刷対象物(28)を剥離させるべく、前記印刷ベースプレート(22)を能動的に冷却することを特徴とする、請求項18から29までのいずれか1項記載の方法。
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