JP2020147038A - 3dプリンタ用のプリントヘッドコータモジュール、プリントヘッドコータモジュールの使用、およびプリントヘッドコータモジュールを含む3dプリンタ - Google Patents

3dプリンタ用のプリントヘッドコータモジュール、プリントヘッドコータモジュールの使用、およびプリントヘッドコータモジュールを含む3dプリンタ Download PDF

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Abstract

【課題】高品質のコンポーネントを効果的に生産することができる3Dプリンタおよび/またはそのためのデバイスを提供する。【解決手段】3Dプリンタ用のプリントヘッドコータモジュールであって、プリントヘッドと、粒状材料を受け入れて、粒状材料を出力できる出力開口部に開口するための内部空洞を画定するコンテナを有するコータと、コンテナとプリントヘッドとの間に配置されたローラアセンブリと、プリントヘッド、コンテナおよびローラアセンブリが3Dプリンタの構築スペース上を一緒に移動できるように、プリントヘッド、コンテナおよびローラアセンブリが取り付けられる共通の支持構造とを含む。【選択図】なし

Description

本発明は、3Dプリンタ用のプリントヘッドコータモジュール、プリントヘッドコータモジュールの使用、およびプリントヘッドコータモジュールを含む3Dプリンタに関する。
様々な生成的製造プロセス(および結果として、様々なタイプの3Dプリンタ、つまり、コンポーネントを層状に構築するための機械/構造)が知られている。
一部の生成的製造プロセスには、以下の共通のステップがある。
(1)最初に、粒状材料(および粒状構築材料それぞれ)を構築フィールドの表面全体/連続的に塗布して、未固化粒状材料の層を形成する。
(2)固化していない粒状材料の塗布層は、たとえば、処理剤、たとえばバインダを選択的に印刷することにより(あるいは、たとえば、レーザ焼結により)、(製造されるコンポーネント部分に応じて)所定の部分領域で選択的に固化される。
(3)ステップ(1)および(2)を繰り返して、目的のコンポーネントを製造する。この目的のために、コンポーネントが層状に構築される構築プラットフォームは、たとえば、新しい層が塗布される前にそれぞれ1層の厚さだけ低くすることができる(あるいは、コータと印刷装置は、たとえば、それぞれ1層の厚さだけ上げることができる)。
(4)最後に、固化した部分領域によって形成され、ゆるく固化していない粒状材料で支持され囲まれている製造済みコンポーネントを取り出すことができる。
1または複数のコンポーネントが製造される構築スペースは、たとえば、いわゆる構築ボックス(「ジョブボックス」とも呼ばれる)によって画定または形成されてもよい。このタイプの構築ボックスは、上方向に開き、かつ垂直方向に延びる周壁構造(たとえば、4つの垂直な周壁によって形成される)を有していてもよく、これは、たとえば、上から見たときに長方形になるように形成されてもよい。高さ調整可能な構築プラットフォームを構築ボックスに収容することができる。この点で、構築プラットフォームの上方と垂直周壁構造間の空間は、たとえば、構築スペースの形成に少なくとも寄与してもよい。そのような構築ボックスの例は、たとえば、ドイツ出願公開102009056696A1号公報に記載されている。しかしながら、構築スペースは、たとえば、側面で(少なくとも部分的に)自由である、すなわち、周囲で(少なくとも部分的に)無制限であってもよい。構築スペースの上部領域は、たとえば、構築フィールドと呼ばれる場合がある。
コータ(「リコータ」とも呼ばれる)は通常、上記のステップ(1)で使用される。3Dプリンタで使用するための様々なコータが知られており、これにより、表面全体/連続層に対して均一な層の形で粒状構築材料を構築フィールド(構築面または構築領域とも呼ばれる)に塗布できる。
あるタイプのコータは、ローラ(略称:「ローラコータ」)を使用し、まず、コーティングする前に一定量の粒状構築材料をローラの前に置き、次に構築フィールドを横切って水平に移動させて均一な層の形の粒状構築材料を構築フィールドに塗布する。この点で、ローラは移動方向とは反対に回転してもよい。
別の種類のコータ(いわゆる「コンテナコータ」、たとえば「スロットコータ」)は、粒状材料を受け入れるための内部キャビティを画定し、かつ、たとえば粒状構築材料を出力するための(たとえば細長い)出力スロットを含む出力領域(たとえば、細長い出力領域)を有するコンテナを使用する。コンテナコータは、たとえば、構築フィールドまたは構築スペースを横切って移動可能であってもよく(たとえば、水平に、たとえばその長手方向を横切って)、粒状材料は(細長い)出力領域を通して構築フィールドに出力することができ、これにより、構築フィールドの表面全体に均一/連続的な構築材料層を塗布する。コータは、たとえば、(長方形の)構築フィールドまたは構築スペースの長さまたは幅にまたがる、またはカバーするために細長くてもよい。コータは、たとえば、構築材料を圧縮および/または水平にするために、構築フィールドに塗布された構築材料をストロークすることができるストローク/掃引部材を含んでもよい。
上記のステップ(2)において、たとえば、先に塗布された構築材料層の部分領域に制御された方法で処理剤を塗布する、プリントヘッドを有する印刷装置が使用されてもよい。処理剤は、部分領域の粒状材料層の(直接および/またはその後の)固化に寄与する。たとえば、処理剤は、バインダ、たとえば、多成分バインダのバインダ成分である/バインダ成分を含むことができる。
あるいは、たとえば、上記ステップ(2)でレーザを使用して、特に部分領域内の構築材料を焼結または溶融することにより、先に塗布された構築材料層の部分領域を固化することができる。
3D印刷コンポーネントまたは3Dプリンタのスループットを向上させるための様々なアプローチがある。ドイツ出願公開102014112447A1号公報は、それぞれに割り当てられた1つのコータを有し、かつ共通/共有プリントヘッドによって動作される2つの構築スペースを含む3Dプリンタを提案している。あるいは、コータとプリントヘッドが割り当てられたそれぞれ1つの構築スペースを備えた2つの別々の3Dプリンタで、所望のコンポーネントを同時に/並行して印刷できる。
ドイツ出願公開102009056696A1号公報 ドイツ出願公開102014112447A1号公報
本発明の目的であると考えられるのは、3Dプリンタおよび/またはそのためのデバイスを提供することであり、それによって高品質のコンポーネントを効果的に生産することができる。
この目的のために、本発明は、請求項1に記載の3Dプリンタ用のプリントヘッドコータモジュール、請求項9に記載のプリントヘッドコータモジュールの使用および請求項10に記載の3Dプリンタを提供する。プリントヘッドコータモジュールのさらなる構成は、従属請求項2から8に記載されている。3Dプリンタのさらなる構成は、従属請求項11から13に記載されている。
本発明の様々な態様によれば、3Dプリンタ用のプリントヘッドコータモジュールは、プリントヘッド、コータであって、コンテナであって、粒状材料(たとえば砂粒子、たとえば金属粒子、たとえばプラスチック粒子)を受け入れ、かつ(たとえば、3Dプリンタの構築フィールドへ、たとえば3Dプリンタの構築スペースの方向に、たとえば3Dプリンタの構築スペース上を移動する間、連続的に)(たとえば、投与ローラおよび/または超音波装置および/またはシェーカ装置などを含む投与機構によって)粒状材料を排出することができる出力開口部に開口する内部空洞を画定するコンテナ、およびコンテナとプリントヘッドとの間に配置されたローラアセンブリを含むコータ、ならびにプリントヘッド、コンテナおよびローラアセンブリが3Dプリンタの構築スペース上を一緒に移動できるように、プリントヘッド、コンテナおよびローラアセンブリが取り付けられている共通の(たとえば、フレーム状の)支持構造を含む。
1つのモジュールにプリントヘッドとコータを配置することで、次々に配置された複数の構築スペースが同じプリントヘッドと同じコータの両方によって連続して対応できる。各構築スペースが同じコータと同じプリントヘッドによって対応されるため、異なる構築スペースで3D印刷されたコンポーネントの均一な品質を実現でき、最終的に高品質のコンポーネントを製造したり、欠陥のある製品や複雑な調整作業を削減または排除したりできる。3D印刷コンポーネントまたは3Dプリンタのスループットを向上させるために最初に説明したアプローチと比較して、これまで別の方法で特定の構築スペースに割り当てられている1つ以上のコータをさらに節約できる。最後に、コンテナとローラアセンブリを含むモジュールでこのようなコータを使用することにより(たとえば、コンテナとストローク/掃引ブレードを含むコータの代わりに)、普通ならプリントヘッドコータモジュールの速度の制限要因となり得るコーティング速度を上げることができる。したがって、ローラアセンブリは、普通ならモジュールへの結合に関連し得る印刷速度の損失を少なくともある程度補償することができる。これに関して、コンテナは、制御された量を出力する機能を主に引き受けることができ、ローラアセンブリは、(微細な)分配および圧縮の機能を引き受けることができ、すなわち、前記機能は互いに分離されてもよい。
たとえば、プリントヘッド、コンテナ、出力開口部および/またはローラアセンブリは細長くてもよい。出力開口部は、たとえば、構築スペースに面するコータの側面に位置してもよい。コンテナは、たとえば、出力開口部から粒状材料が出力されないように、たとえば出力開口部を(しっかりとおよび/または完全に)閉鎖する閉鎖装置を含んでもよい。
ローラアセンブリは、たとえば、第1のローラと第2のローラを含んでもよい。第1のローラは、たとえば、コンテナと第2のローラとの間に配置されてもよい。たとえば、第2のローラは、第1のローラとプリントヘッドとの間に配置されてもよい。たとえば、第1のローラおよび/または第2のローラは細長くてもよい。たとえば、第1のローラは分配ローラであってもよい。たとえば、第1のローラは、コンテナから出力された粒状材料を、たとえば(均等に)構築フィールド(すなわち、構築スペースの上部領域)に分配するように構成されてもよい。第2のローラは、たとえば、圧縮ローラであってもよい。第2のローラは、たとえば、コンテナから出力された(および第1のローラによって分配された)粒状材料を、たとえば、所定の圧縮度まで均等に圧縮するように構成されてもよい。
第1のローラと第2のローラをローラアセンブリに使用することにより、コーティング速度を(さらに)増加させることができる。第1のローラは、コンテナから出力された粒状材料を構築フィールド(つまり、構築スペースの上部)に(均等に)分配でき、第2のローラは、第1のローラによって分配された粒状材料を(所望の圧縮度まで)圧縮できる。これは、第1のローラが粒状材料を分配する機能を引き受けることができ、第2のローラが粒状材料を圧縮する機能を引き受けることができることを意味する。したがって、これらの機能は互いに分離することができ、これによりコーティング速度を上げることができる。
第1のローラは、たとえば、構造化表面を含んでもよい。第1のローラの構造化表面は、たとえば、1つ以上の凹部を含んでもよい。たとえば、第1のローラの構造化表面は、1つ以上の突起を含んでもよい。凹部および/または突起は、たとえば、ローラの表面の一部から材料を除去することにより、および/またはローラの表面の一部に材料を加えることにより形成されてもよい。
第1のローラの表面を構造化することにより、コンテナから出力される粒状材料は特に良好に分配されてもよい。第1のローラの表面を構造化することにより、構築フィールドへの粒状材料の特に均一な分布を達成することができる。
第1のローラの表面の構造は、たとえば、少なくとも1つの(たとえば細長い、たとえば凹部および/または突起によって形成された)溝、たとえば複数の溝、たとえば2〜40個の溝、たとえば2〜30個の溝、たとえば2〜20個の溝、たとえば2〜10個の溝を含むことができる。少なくとも1つの溝は、たとえば、ローラの長手方向軸の周りに螺旋状に巻かれた形態で、たとえば、ローラの長手方向軸に対して傾斜していてもよい。少なくとも1つの溝は、たとえば、上述の凹部を形成してもよい。
第1のローラの表面の構造は、たとえば、(たとえば、凹部および/または突起によって形成された)ハニカム構造、たとえば、ダイヤモンド形状のハニカム構造を含むことができる。
第2のローラは、たとえば、滑らかな表面を含んでもよい。たとえば、第2のローラの表面は、250μm以下、たとえば200μm以下、たとえば150μm以下、たとえば100μm以下、たとえば75μm以下、たとえば50μm以下、たとえば25μm以下、たとえば10μm以下、たとえば5μm以下、たとえば1μm以下、たとえば0.5μm以下、たとえば0.1μm以下、たとえば0.01μm以下の粗さRz(平均表面粗さ)を有してもよい。第2のローラの表面は、たとえばコーティングされていてもよい。コーティングは、たとえば、テフロン(登録商標)、硬質金属、セラミック、および/またはそれらの組み合わせで作られてもよい。第2のローラの表面は、たとえば、研削、研磨、平滑化、および/またはラップ仕上げされていてもよい。
第2のローラの滑らかな表面により、粒状材料を特によく圧縮できる。第2のローラの滑らかな表面により、粒状材料を特に均一に圧縮できる。
第1のローラおよび/または第2のローラは、たとえば、中空ローラであってもよい。第1のローラおよび/または第2のローラは、たとえば、金属、プラスチック、鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、チタン、ガラス繊維強化プラスチック(GRP)、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)および/またはそれらの組み合わせから作られてもよい。第1のローラおよび/または第2のローラは、たとえば、5〜500mmの範囲、たとえば10〜400mmの範囲、たとえば20〜300mmの範囲、たとえば30〜200mmの範囲の直径を有してもよい。
第2のローラは、たとえば、支持構造に対して高さ調整可能(たとえば、z方向に調整可能、たとえば、垂直方向に調整可能)であってもよい。高さ調整は、たとえば手動で、またはプリントヘッドコータモジュールに組み込まれたリフト駆動装置によって行うことができる。プリントヘッドコータモジュールは、たとえば、リフト駆動装置を制御するように構成された制御装置を有し、それにより、たとえば、第2のローラは支持構造に対して高さ方向(たとえばz方向、たとえば垂直方向)に調整可能である。
第1のローラのローラ長手方向軸および第2のローラのローラ長手方向軸は、たとえば、互いに(実質的に)平行であってもよい。
たとえば、プリントヘッドコータモジュールは、レールシステムに沿って支持構造を移動させるために、プリントヘッドコータモジュールに組み込まれた独自の支持構造駆動装置を有してもよい。支持構造駆動装置は、たとえば、支持構造上に配置された車輪または他の出力手段を駆動する電気モータであってもよい。たとえば、プリントヘッドコータモジュールは、キャリア構造駆動装置を制御するように構成された制御装置を有してもよく、それにより、たとえば、キャリア構造またはプリントヘッドコータモジュールは、レールシステムに沿って移動できる。
たとえば、プリントヘッドコータモジュールは、第1のローラの回転運動のための統合された第1のローラ回転駆動装置を含んでもよい。たとえば、第1のローラ回転駆動装置は、支持構造および/またはプリントヘッドコータモジュールの移動方向と反対の回転方向に第1のローラを回転運動させることができる。第1のローラ回転駆動装置は、たとえば反対方向に第1のローラを回転運動させることができる。たとえば、プリントヘッドコータモジュールは、たとえば、第1のローラが支持構造および/またはプリントヘッドコータモジュールの移動方向と反対の回転方向に回転運動できるように、たとえば、第1のローラが反対方向に回転運動できるように、第1のローラの回転駆動を制御するように構成された制御装置を含んでもよい。
支持構造の移動方向と反対の回転方向の回転運動および/または反対方向の回転運動は、プリントヘッドコータモジュールが表面上で移動された場合に自由回転ローラが回転する方向とは反対の回転運動であると理解される。
たとえば、プリントヘッドコータモジュールは、第2のローラの回転運動のための統合された第2のローラ回転駆動装置を含んでもよい。たとえば、第2のローラ回転駆動装置は、支持構造および/またはプリントヘッドコータモジュールの移動方向の方向と反対のおよび/または移動方向の回転方向に第2のローラを回転運動させることができる。第2のローラ回転駆動装置は、たとえば、第2のローラを反対方向および/または走行方向に回転運動させることができる。たとえば、プリントヘッドコータモジュールは、たとえば、第2のローラが支持構造および/またはプリントヘッドコータモジュールの移動方向の方向と反対および/または移動方向の回転方向に回転運動できるように、たとえば、第2のローラが反対方向および/または走行方向に回転運動できるように、第2のローラの回転駆動を制御するように構成された制御装置を含んでもよい。
支持構造の移動方向の方向の回転方向の回転運動および/または走行方向の回転運動は、プリントヘッドコータモジュールが表面上で移動された場合に自由回転ローラが回転する方向に対応する回転運動であると理解される。
第2のローラが、支持構造の移動方向の方向および/または走行方向の回転方向に回転運動する場合、粒状材料は特に良好に圧縮されてもよい。
プリントヘッドコータモジュールは、たとえば、(支持構造に対する)第2のローラの高さ調整(たとえばz方向、たとえば垂直方向の調整)のための統合された第2のローラリフト駆動装置を含んでもよい。プリントヘッドコータモジュールは、たとえば、リフト駆動装置を制御するように適合された制御装置を有し、それにより、たとえば、第2のローラは支持構造に対して高さ方向(たとえばz方向、たとえば垂直方向)に調整可能である。
プリントヘッドおよび/またはコンテナおよび/またはローラアセンブリは、たとえば、それぞれ、水平面内(たとえば、x方向およびy方向、たとえばx/y平面内)で支持構造に移動不能に(たとえば、堅く)取り付けられてもよい。これは、プリントヘッドおよび/またはコンテナおよび/またはローラアセンブリが、たとえば、支持構造上に配置され、それにより、それらが水平方向に移動できない(たとえば、変位できない)ことを意味する。
たとえば、プリントヘッドは、コータによって先に塗布された粒状材料の層の部分領域に制御された方法で処理剤(たとえばバインダ、たとえばバインダ剤)を塗布するように構成されてもよい。処理剤は、たとえば、部分領域における粒状材料層の(即時および/またはその後の)固化に寄与してもよい。たとえば、処理剤は、バインダ剤、たとえば、多成分バインダのバインダ成分である/含むことができる。たとえば、プリントヘッドはバインダ噴射プリントヘッドであってもよい。
たとえば、プリントヘッドおよび/またはコンテナは(長手方向に)セグメント化可能であってもよい。これは、たとえば、プリントヘッドおよび/またはコンテナが、たとえば長手方向に連続して配置されたいくつかのセグメントから成り得ることを意味する。コンテナは、たとえば、閉鎖装置を含んでもよい。たとえば、閉鎖装置は(長手方向に)セグメント化可能であってもよい。これは、たとえば、閉鎖装置が、たとえば、出力開口部の部分領域を(しっかりと)閉鎖するように構成されたいくつかの(閉鎖)セグメントから成り得ることを意味する。
プリントヘッドコータモジュールは、たとえば、進行の2つの方向にコーティングおよび/または印刷するように構成された双方向構成のプリントヘッドコータモジュールであってもよい。双方向に構成されたプリントヘッドコータモジュールは、たとえば、それぞれが1つのコンテナと1つのローラアセンブリを備えたプリントヘッドと2つのコータを含んでもよく、たとえば、プリントヘッドは2つのローラアセンブリの間に配置されてもよく、プリントヘッドと2つのローラアセンブリは2つのコンテナの間に配置されてもよく、たとえば各ローラアセンブリは第1のローラと第2のローラを含んでもよく、たとえばプリントヘッドは2つの第2のローラの間に配置されてもよく、プリントヘッドと2つの第2のローラは2つの第1のローラの間に配置されてもよく、プリントヘッドと2つの第1のローラと2つの第2のローラは2つのコンテナの間に配置されてもよい。双方向に構成されたプリントヘッドコータモジュールは、たとえば、2つのプリントヘッド、コンテナおよび2つのローラアセンブリで構成されてもよく、たとえば、コンテナは2つのローラアセンブリの間に配置されてもよく、コンテナと2つのローラアセンブリは2つのプリントヘッドの間に配置されてもよく、たとえば、各ローラアセンブリは第1のローラと第2のローラを含んでもよく、たとえばコンテナは2つの第1のローラの間に配置されてもよく、コンテナおよび2つの第1のローラは2つの第2のローラの間に配置されてもよく、コンテナ、2つの第1のローラおよび2つの第2のローラは2つのプリントヘッドの間に配置されてもよい。双方向に構成されたプリントヘッドコータモジュールの要素/コンポーネント(たとえば、プリントヘッドおよび/またはコータおよび/またはコンテナおよび/またはローラアセンブリおよび/または支持構造および/または第1のローラおよび/または第2のローラ)は、たとえば上記のように構成されてもよい。
プリントヘッドコータモジュールは、たとえば、鋳物砂などの砂の層を塗布し、選択的に印刷するために使用されてもよい。プリントヘッドコータモジュールは、たとえば、鋳造金型および/または鋳物中子の3D印刷に使用することができる。プリントヘッドコータモジュールは、たとえば、それぞれの構築ボックスに収容されたそれぞれの構築プラットフォームによって形成された、直列に配置されたいくつかの構築フィールドで、粒状材料を層状に一括して塗布し、選択的に印刷するために使用されてもよい。
本発明の様々な態様によれば、3Dプリンタは、上述の態様のいずれか1つによるプリントヘッドコータモジュール、直列に次々に配置された複数の構築スペース、およびプリントヘッドコータモジュールがそれに沿って複数の構築スペースにわたって移動できるレールシステムを有する。
構築スペースは、たとえば、それぞれが細長い構築フィールド(たとえば、長方形の構築フィールド)を画定してもよく、構築フィールドがその長手方向軸で次々に、および/または、たとえば間隔を空けずに、たとえば互いにすぐ隣に、互いの延長で整列するように、直列に配置されてもよい。構築フィールドの長手方向軸は、たとえば一致していてもよい。レールシステムは、たとえば、その長手方向軸が構築フィールドの長手方向軸に(本質的に)平行に延びる1つ以上のレール(たとえば2つのレール)を含んでもよい。プリントヘッドコータモジュールは、たとえば、構築フィールドの長手方向軸に(本質的に)平行な方向に(たとえば1つ以上のレールに沿って)移動可能であってもよい。
たとえば、平面図では、構築スペースは2つの長辺と2つの短辺を含んでもよく、たとえば(それぞれ)短辺に沿って、たとえば、間隔を空けずに、たとえば互いにすぐ隣に配置されてもよい。レールシステムは、たとえば、その長辺がたとえば構築スペースの長手方向軸に(本質的に)平行に延びる1つ以上のレール(たとえば2つのレール)を有してもよい。プリントヘッドコータモジュールは、たとえば、構築スペースの長辺に(本質的に)平行な方向に(たとえば1つ以上のレールに沿って)移動可能であってもよい。
構築スペースの配置により、プリントヘッドコータモジュールのコンポーネント(プリントヘッドおよび/またはローラアセンブリなど)の長さを短くすることができる。これは、たとえば、短いローラ(アセンブリ)および/または短いプリントヘッドを使用できることを意味する。これにより、ローラ(アセンブリ)のたわみを減らすことができ、3D印刷コンポーネントの品質が向上する。さらに、より安価な、より短いプリントヘッドを使用できる。
構築スペースは、たとえば、構築ボックスによって形成されてもよい。たとえば、構築ボックスには高さ調整可能な構築プラットフォームがあってもよい。構築ボックスは、たとえば、側壁を有していてもよい。構築スペースは、たとえば、2つの隣接する構築ボックスが共通の側壁を有するように、互いに隣接して配置されてもよい。共通の側壁は、たとえば、着脱可能であってもよく、それにより、2つの隣接する構築スペースが接続可能となり、より大きな構築スペースを形成できる。共通の側壁は、たとえば、2つの(隣接する)構築スペースの間に仕切りを形成することができる。それぞれの構築スペースの構築プラットフォームは、たとえば、独立して高さ調整可能であってもよい。
たとえば、3Dプリンタは、複数の構築ボックスの下に延びるチャネル構造(たとえば側溝の形態)を有してもよい。構築ボックスは、たとえば、ばらばらの粒状材料を下向きにチャネル構造に排出するように構成されてもよい。チャネル構造は、たとえば、傾斜していてもよく、および/または粒状材料コンベヤ装置(たとえば、コンベヤベルト)を含んでもよい。
たとえば、3Dプリンタは、一連の構築スペース(または構築ボックス)の第1および第2の長手方向端にそれぞれ配置され、かつプリントヘッドコータモジュールを旋回させるように構成された、第1および第2の旋回装置を含むことができ、それにより、構築スペース(および/または構築ボックス)上を最初に移動した後、プリントヘッドコータモジュールは、構築スペース(および/または構築ボックス)上を逆方向に2回目の移動をする準備ができている。旋回装置は、たとえば、旋回テーブルまたは旋回プラットフォームであってもよい。
3Dプリンタおよび/またはプリントヘッドコータモジュールは、たとえば、構築スペース(および/または構築ボックス)上での最初の移動中にコーティングおよび印刷し、かつ最初の移動の方向と反対方向に行われる、構築スペース(および/または構築ボックス)上での2回目の移動中にアイドルランを実行するようにプリントヘッドコータモジュールを制御する制御装置を含んでもよい。
3Dプリンタおよび/またはプリントヘッドコータモジュールは、たとえば、構築スペース(および/または構築ボックス)上での最初の移動中にコーティングし、かつ最初の移動の方向と反対方向に行われる、構築スペース(および/または構築ボックス)上での2回目の移動中に印刷するようにプリントヘッドコータモジュールを制御する制御装置を含んでもよい。
たとえば、3Dプリンタおよび/またはプリントヘッドコータモジュールは、上述の制御機能を実行するように構成された制御装置(たとえば、共通の制御装置)を有してもよい。
たとえば、3Dプリンタは、一連の構築スペース(および/または構築ボックス)の第1の長手方向端を一連の構築スペース(および/または構築ボックス)の第2の長手方向端に接続して、プリントヘッドコータモジュールが塗布および印刷を行う、第1の長手方向端から第2の長手方向端に向かう構築スペース(および/または構築ボックス)上での最初の移動後に、プリントヘッドコータモジュールを第1の長手方向端に戻すための戻り経路を含んでもよい。
たとえば、プリントヘッドコータモジュールは、構築スペース(および/または構築ボックス)上での最初の移動と2回目の移動両方の間にコーティングおよび印刷するように双方向に構成されてもよい。双方向に構成されたプリントヘッドコータモジュールは、たとえば、それぞれがコンテナとローラアセンブリによって形成された1つのプリントヘッドと2つのコータを含んでもよい。双方向に構成されたプリントヘッドコータモジュールは、たとえば、2つのプリントヘッド、コンテナ、および2つのローラアセンブリを含んでもよい。
本発明の例示的であるが非限定的な実施形態を図に示し、以下で詳細に説明する。
第1の実施形態による3Dプリンタ用のプリントヘッドコータモジュールの斜視図を示す。 第2の実施形態による3Dプリンタ用のプリントヘッドコータモジュールの斜視図を示す。 第1および/または第2の実施形態によるプリントヘッドコータモジュールで使用できるコータの斜視図を示す。 第1および/または第2の実施形態のプリントヘッドコータモジュールおよび/または図3に示すコータで使用できる第1のローラの斜視図を示す。 第1および/または第2の実施形態によるプリントヘッドコータモジュールおよび/または図3に示すコータで使用できる別の第1のローラの正面図を示す。 第1の実施形態によるプリントヘッドコータモジュールが使用される第3の実施形態による3Dプリンタの斜視図を示す。 第2の実施形態によるプリントヘッドコータモジュールが使用される第4の実施形態による3Dプリンタの斜視図を示す。
以下の詳細な説明では、本明細書に組み込まれ、本発明を実施することができる特定の実施形態が例示として示されている添付の図を参照する。この点で、「上」、「下」、「前」、「後」などの方向を示す用語は、説明されている図の方向を参照して使用される。実施形態の構成要素は多くの異なる向きに配置され得るため、異なる方向を示す用語は例示のためであり、決して限定的ではない。
他の実施形態を使用してもよく、本発明の保護範囲から逸脱することなく構造的または論理的な変更を行ってもよいことを理解されたい。本明細書で説明される様々な例示的な実施形態の特徴は、特に指定されない限り、組み合わせられ得ることは言うまでもない。したがって、以下の詳細な説明は限定的な意味で理解されるべきではなく、本発明の保護範囲は添付の特許請求の範囲によって定義されるものとする。
この説明では、「接続」、「取り付け」、「結合」などの用語を使用して、直接接続と間接接続、直接または間接の取り付け、および直接または間接結合の両方を説明する。
図において、同一または類似の要素には、必要に応じて同一の参照番号が付けられる。
図1は、第1の実施形態による3Dプリンタ42用のプリントヘッドコータモジュール10の斜視図を示す。図2は、第2の実施形態による3Dプリンタ42用のプリントヘッドコータモジュール10の斜視図を示す。図3は、第1および/または第2の実施形態によるプリントヘッドコータモジュール10で使用できるコータ14の斜視図を示す。図4は、第1および/または第2の実施形態によるプリントヘッドコータモジュール10および/または図3に示すコータ14で使用できる第1のローラ24の斜視図を示す。図5は、第1および/または第2の実施形態によるプリントヘッドコータモジュール10および/または図3に示すコータ14で使用できる別の第1のローラ24の正面図を示す。
図1および図2に示すように、第1および/または第2の実施形態による3Dプリンタ42用のプリントヘッドコータモジュール10は、プリントヘッド12、粒状材料(たとえば砂粒子、たとえば金属粒子、たとえばプラスチック粒子)を受け入れて、粒状材料を出力することができる出口開口部に開口するための内部空洞18を画定するコンテナ16を有するコータ14、およびコンテナ16とプリントヘッド12との間に配置されたローラアセンブリ20、ならびにプリントヘッド12、コンテナ16およびローラアセンブリ20が3Dプリンタ42の構築スペース上を一緒に移動できるように、プリントヘッド12、コンテナ16およびローラアセンブリ20が取り付けられる共通の支持構造22を含む。
たとえば、出力開口部は、コンテナ16の下側に配置されてもよい。これは、たとえば、図1〜図3では、出力開口部が、コンテナ16の下端で、内部空洞18の下でz方向に沿って配置され得ることを意味する。
図1〜図3に示すように、ローラアセンブリ20は、たとえば、第1のローラ24および第2のローラ26を含んでもよく、第1のローラ24は、コンテナ16と第2のローラ26との間に位置している。
たとえば、第1のローラ24は、構造化表面28(図1には図示せず、図2〜図5に図示)を含んでもよい。第2のローラ26は、たとえば、滑らかな表面56(図1〜図3に図示)を含んでもよい。
たとえば、第1のローラ24の表面の構造は、少なくとも1つの溝30、たとえば複数の溝30を含むことができ、少なくとも1つの溝30は、たとえば、ローラ長手方向軸32の周りに螺旋状に巻かれた形態で、ローラ長手方向軸32に対して任意に傾斜していてもよい。螺旋状の溝30を有する第1のローラ24は、たとえば図2に示され、螺旋状の複数の溝30を有する第1のローラ24は、たとえば図3および図4に示されている。このような第1のローラ24は、たとえば、図1および図2に示されるプリントヘッドコータモジュール10の第1および/または第2の実施形態で使用されてもよい。
たとえば、第1のローラ24の表面の構造は、たとえば菱形/ダイヤモンド形状のハニカム構造34などのハニカム構造34を含むことができる。ハニカム構造を備えた第1のローラ24は、たとえば図5に示されている。このような第1のローラ24は、たとえば、図1および図2に示されるプリントヘッドコータモジュール10の第1および/または第2の実施形態で使用されてもよい。
第1のローラ24の表面は、たとえば、ローラブランクの表面から材料を除去することにより、および/またはローラブランクの表面に材料を加えることにより構造化されてもよい。
第2のローラ26の表面は、たとえば、表面を滑らかにするために、たとえば、表面の所望の粗さRz(平均表面粗さ)を得るために、研削、研磨、平滑化および/またはラップ仕上げされていてもよい。
第2のローラ26は、たとえば、支持構造22に対して高さ調整可能であってもよい。これは、たとえば、第2のローラ26がz方向に調整可能であることを意味する(図1〜図3を参照)。
第1および/または第2の実施形態によるプリントヘッドコータモジュール10は、たとえば、支持構造22またはプリントヘッドコータモジュール10をレールシステム36に沿って移動させるために、プリントヘッドコータモジュール10に組み込まれた独自の支持構造駆動装置(図示せず)を含んでもよい。たとえば、支持構造駆動装置は、支持構造22に配置された車輪58を駆動することができる。車輪58の代替として、またはそれに加えて、他の適切な出力手段も使用することができる。たとえば、車輪58は、たとえば、支持構造22またはプリントヘッドコータモジュール10がレールシステム36に沿って移動できるように、レールシステム36上に配置されてもよい。
第1および/または第2の実施形態によるプリントヘッドコータモジュール10は、たとえば、第1のローラ24をたとえば支持構造22の移動方向とは反対の回転方向および/または反対方向に回転運動させるための統合された第1のローラ回転駆動装置38を含んでもよい。
図1に示すように、支持構造22の移動方向とは反対の回転方向への第1のローラ24の回転運動および/または反対方向への第1のローラ24の回転運動は、プリントヘッドコータモジュール10が矢印80の方向に変位/移動する場合、矢印82の方向の回転運動であると理解される。
第1および/または第2の実施形態によるプリントヘッドコータモジュール10は、たとえば、第2のローラ26をたとえば支持構造22の進行方向の方向の回転方向および/または進行方向に回転運動させるための統合された第2のローラ回転駆動装置40を含んでもよい。
図1に示すように、支持構造22の移動方向の方向の回転方向への第2のローラ26の回転運動および/または進行方向への第2のローラ26の回転運動は、プリントヘッドコータモジュール10が矢印80の方向に変位/移動する場合、矢印84の方向の回転運動であると理解される。
たとえば、第1および/または第2の実施形態によるプリントヘッドコータモジュール10は、第2のローラ26の高さ調整のための統合された第2のローラリフト駆動装置を含んでもよい(図示せず)。
たとえば、プリントヘッド12および/またはコンテナ16および/またはローラアセンブリ20はそれぞれ、水平面内(すなわち、図1および図2のx/y平面内)で支持構造22に移動不能に/堅く取り付けられてもよい。しかし、プリントヘッド12および/またはコンテナ16および/またはローラアセンブリ20は、たとえば、支持構造22にz方向に移動可能/運動可能に、および/またはそれぞれの長手方向軸に沿って傾斜可能に、および/または旋回可能および/または回転可能に取り付けられてもよい。
図3に示すように、コータ16は、たとえば、コンテナ16、ローラアセンブリ20(および/または第1のローラ24および/または第2のローラ26)、第1のローラ回転駆動装置38および/または第2のローラ回転駆動装置40が取り付けられてもよいコータ支持構造60を含んでもよい。また、第2のローラリフト駆動装置は、たとえばコータ支持構造60に取り付けられてもよい(図3には図示せず)。たとえば、コータ支持構造60はたとえば支持構造22に取り付けることができ、それによりコンテナ16、ローラアセンブリ20(および/または第1のローラ24および/または第2のローラ26)、第1のローラ回転駆動装置38、第2のローラ回転駆動装置40および/または第2のローラリフト駆動装置は、コータ支持構造60によって(たとえばコータ支持構造60を介して間接的に)支持構造22に取り付けることができる。
第1および/または第2の実施形態によるプリントヘッドコータモジュール10は、たとえば、たとえば上述の機能(たとえば、旋回/回転および/または高さ調整)を制御するために第1のローラ回転駆動装置38、第2のローラ回転駆動装置40および/または第2のローラリフト駆動装置を制御するように構成された制御ユニット(図示せず)を含むことができる。
図2に示すように、第2の実施形態によるプリントヘッドコータモジュール10は、たとえば、双方向(進行の両方向にコーティングおよび/または印刷するよう)に構成されてもよく、それぞれがコンテナ16とローラアセンブリ20を備えた1つのプリントヘッド12と2つのコータ14を含んでもよく、たとえば、プリントヘッド12は2つのローラアセンブリ20の間に配置されてもよく、プリントヘッド12と2つのローラアセンブリ20は2つのコンテナ16の間に配置されてもよく、たとえばローラアセンブリ20は第1のローラ24と第2のローラ26を含んでもよく、たとえばプリントヘッド12は2つの第2のローラ26の間に配置されてもよく、プリントヘッド12と2つの第2のローラ26は2つの第1のローラ24の間に配置されてもよく、プリントヘッド12、2つの第2のローラ26および2つの第1のローラ24は2つのコンテナ16の間に配置されてもよい。第2の実施形態による双方向構成のプリントヘッドコータモジュール10のすべての要素/コンポーネント(プリントヘッド12、コータ14、コンテナ16、ローラアセンブリ20、第1のローラ24および/または第2のローラ26など)は、たとえば上記のように構成されてもよい。
双方向に構成されてもよいプリントヘッドコータモジュール10の代替実施形態(図示せず)は、たとえば、2つのプリントヘッド12、2つのローラアセンブリ20、および/または1つのコンテナ16を含んでもよく、コンテナ16は、2つのローラアセンブリ20の間に位置してもよく、コンテナ16と2つのローラアセンブリ20は、2つのプリントヘッド12の間に位置してもよく、たとえば、プリントヘッド12、コンテナ16および/またはローラアセンブリ20は、上記のように構成されてもよい。そのような配置は、たとえば、図1に示すプリントヘッド12、ローラアセンブリ20およびコンテナ16の配置をコンテナ16の長手方向軸上にミラーリングすることにより得ることができる。
上述の要素/コンポーネントは、プリントヘッドコータモジュール10のすべての実施形態に使用されてもよい。
プリントヘッドコータモジュール10は、たとえば、(a)たとえば鋳物砂などの砂の層の塗布および選択的印刷、および/または(b)鋳造金型および/または鋳物中子の3D印刷、および/または(c)たとえば、それぞれの構築ボックス48に収容されたそれぞれの構築プラットフォームによって形成された、直列に配置されたいくつかの構築フィールド46に粒状材料を層状に集合的に塗布し、選択的に印刷するために使用されてもよい。
図6は、第1の実施形態によるプリントヘッドコータモジュール10が使用される第3の実施形態による3Dプリンタ42の斜視図を示す。図7は、第2の実施形態によるプリントヘッドコータモジュール10が使用される第4の実施形態による3Dプリンタ42の斜視図を示す。
図6および図7に示すように、第3および/または第4の実施形態による3Dプリンタ42は、3Dプリンタ用のプリントヘッドコータモジュール10、直列に次々に配置された複数の構築スペース44、およびプリントヘッドコータモジュール10がそれに沿って複数の構築スペース44にわたって移動できるレールシステム36を有する。プリントヘッドコータモジュール10は、たとえば、上記のプリントヘッドコータモジュール10のいずれか1つ、たとえば、(図6に示すような)第1の実施形態によるプリントヘッドコータモジュール10、たとえば、(図7に示すような)第2の実施形態によるプリントヘッドコータモジュール10であってもよい。
(それぞれの)構築スペース44は、たとえば、構築ボックス48によって形成されてもよい。(それぞれの)構築ボックス48は、たとえば、高さ調整可能な構築プラットフォーム(図示せず)および側壁を有していてもよい。(それぞれの)(たとえば、隣接する)構築ボックス48の(それぞれの)構築プラットフォームは、たとえば、制御装置により、独立して制御可能(たとえば、高さ調整可能)であってもよい。構築スペース44または構築ボックス48は、たとえば、2つの隣接する構築ボックス48が共通の側壁62を有するように、互いに隣接して配置されてもよい。共通の側壁62は、たとえば、2つの(それぞれの)隣接する構築スペース44を互いに分離することができる。共通の側壁62は、たとえば、着脱可能/取り外し可能であってもよく、それにより、2つの隣接する構築スペース44が接続可能となり、より大きな構築スペースを形成することができる。この場合、制御装置は、たとえば、接続された構築スペース44の構築プラットフォームを同期制御するように構成され、たとえばそれにより構築プラットフォームは、常に(図6および図7のz方向に)同じ高さを有することができる。たとえば、共通の構築スペースを形成するために、3つ以上の隣接する構築スペース44を接続することが可能であってもよい。
構築スペース44は、たとえば、それぞれが細長い構築フィールド46を画定してもよく、構築フィールド46がそれらの長手方向軸で次々にまたは互いの延長で整列するように、直列に配置されてもよい(図6および図7を参照)。構築フィールド46の長手方向軸は、たとえば一致していてもよい。
平面図では、構築スペース44および構築フィールド46はそれぞれ、たとえば2つの長辺と2つの短辺を有してもよく、たとえばそれぞれの短辺に沿って互いにすぐ隣に配置されてもよい(図6および図7を参照)。
レールシステム36は、たとえば、1つ以上のレールを含んでもよい。たとえば、図6および図7に、2つのレールを備えたレールシステムを示す。1つ以上のレールの長手方向軸は、たとえば、構築スペース44の長辺に(実質的に)平行に、および/または構築スペース46の長手方向軸に(実質的に)平行に延びてもよい。
プリントヘッドコータモジュール10は、たとえば、構築スペース44の長辺に(実質的に)平行な方向におよび/または(実質的に)構築フィールド46の長手方向軸に平行な方向にレールシステム36に沿って(たとえば、1つ以上のレールに沿って)移動可能であってもよい(図6および図7を参照)。
第3および/または第4の実施形態による3Dプリンタは、たとえば、複数の構築ボックス48の下に延びるチャネル構造50を有してもよく、構築ボックス48は、たとえば、ばらばらの粒状材料を下向き(図6および図7のz方向)にチャネル構造50に排出するように構成されてもよい。チャネル構造50は、たとえば、任意に傾斜していてもよく、および/または、たとえば、ばらばらの粒状材料を排出するための粒状材料コンベヤ装置(たとえば、コンベヤベルト)を含んでもよい。
第3および/または第4の実施形態による3Dプリンタ42は、たとえば、一連の構築スペース44および構築ボックス48の第1の長手方向端52および第2の長手方向端54にそれぞれ配置されてもよく、かつプリントヘッドコータモジュール10を旋回させるように構成された第1および第2の旋回装置を含んでもよく、それにより、構築スペース44および/または構築ボックス48上を最初に移動した後、プリントヘッドコータモジュール10は、構築スペース44および/または構築ボックス48上を逆方向に2回目の移動をする準備ができている。このような旋回装置は、(図6に示すような)第1の実施形態によるプリントヘッドコータモジュール10が使用される第3の実施形態による3Dプリンタ42に特に適している。
第3および/または第4の実施形態による3Dプリンタ42は、たとえば、構築スペース44および/または構築ボックス48上での最初の移動中にコーティングおよび印刷し、構築スペース44および/または構築ボックス48上での2回目の移動中にアイドルランを実行するか、構築スペース44および/または構築ボックス48上での最初の移動中にコーティングし、最初の移動の方向と反対方向の、構築スペース44および/または構築ボックス48上での2回目の移動中に印刷するようにプリントヘッドコータモジュール10を制御する制御装置(図示せず)を含んでもよい。このように構成された制御装置は、(図6に示すような)第1の実施形態によるプリントヘッドコータモジュール10が使用される第3の実施形態による3Dプリンタ42に特に適している。
たとえば、第3および/または第4の実施形態による3Dプリンタ42は、一連の構築スペース44および/または構築ボックス48の最初の長手方向端52を一連の構築スペース44および/または構築ボックス48の第2の長手方向端54に接続して、プリントヘッドコータモジュール10が塗布および印刷を行う、第1の長手方向端から第2の長手方向端54に向かう構築スペース44および/または構築ボックス48上での最初の移動後に、プリントヘッドコータモジュール10を第1の長手方向端52に戻すための戻り経路(図示せず)を含んでもよい。このように構成された制御装置は、(図6に示すような)第1の実施形態によるプリントヘッドコータモジュール10が使用される第3の実施形態の3Dプリンタ42に特に適している。
たとえば、第4の実施形態による3Dプリンタ42は、(図7に示すように)最初の移動および2回目の移動の両方でコーティングおよび印刷するように双方向に構成されたプリントヘッドコータモジュール10を有してもよい。たとえば、双方向に構成されたプリントヘッドコータモジュール10は、上述のように構成されてもよい。双方向に構成されたプリントヘッドコータモジュール10は、たとえば、第2の実施形態によるプリントヘッドコータモジュール10であってもよい。たとえば、双方向に構成されたプリントヘッドコータモジュール10は、それぞれがコンテナ16およびローラアセンブリ20を備えたプリントヘッド12および2つのコータ14を含んでもよい。たとえば、双方向に構成されたプリントヘッドコータモジュール10は、2つのプリントヘッド12、コンテナ16、および2つのローラアセンブリ20を含んでもよい。
たとえば、第3および/または第4の実施形態による3Dプリンタ42は、処理剤(たとえばバインダ剤、たとえばバインダ)用のタンク68を含んでもよい。タンク68は、たとえば、プリントヘッド12内の処理剤のレベルが(事前に)決められた制限より低くなったときに、プリントヘッド12を処理剤で(たとえば自動的に、たとえば制御装置によって制御される方法で)満たすように構成されてもよい。
第3および/または第4の実施形態による3Dプリンタ42は、たとえば、粒状材料(たとえば砂、たとえば金属粉末)用のタンク70を含んでもよい。タンク70は、たとえば、コンテナ16内の粒状材料のレベルが(事前に)決められた制限より低くなったときに、コンテナ16を粒状材料で(たとえば自動的に、たとえば制御装置によって制御される方法で)満たすように構成されてもよい。
たとえば、第3および/または第4の実施形態による3Dプリンタ42は、空間72に配置されてもよい。たとえば、空間72は床74と壁76を有してもよい。たとえば、空間72は、そこを介して(たとえば、プリントヘッドコータモジュール10および/または3Dプリンタ42のメンテナンスを行うために、オペレータによって)入ることができ、および/またはそこを介して(たとえば、チャネル構造50によって)空間72から粒状材料を除去することができる開口部78(たとえば、ドア)を有してもよい。クレーン66は、たとえば、レールシステム36上におよび/またはレールシステム36からプリントヘッドコータモジュール10を配置および/または取り外す、および/または共通/共有の側壁62を取り外す(たとえば、取り除く)ために、空間72に設けられてもよい。たとえば、空間72では、たとえば空間72の壁76上および/または空間72の天井(図示せず)にカメラ64を配置してもよい。カメラ64は、たとえば、空間72に配置された3Dプリンタ42の印刷プロセスを監視または制御するために使用することができる。

Claims (13)

  1. 3Dプリンタ用のプリントヘッドコータモジュール(10)であって、
    プリントヘッド(12)と、
    粒状材料を受け入れて、前記粒状材料を出力することができる出口開口部に開口するための内部空洞(18)を画定するコンテナ(16)、および
    前記コンテナ(16)と前記プリントヘッド(12)との間に配置されたローラアセンブリ(20)
    を含むコータ(14)と、
    前記プリントヘッド(12)、前記コンテナ(16)、および前記ローラアセンブリ(20)が前記3Dプリンタの構築スペース上を一緒に移動できるように、前記プリントヘッド(12)、前記コンテナ(16)、および前記ローラアセンブリ(20)が取り付けられる共通の支持構造(22)とを含む、
    3Dプリンタ用のプリントヘッドコータモジュール(10)。
  2. 前記ローラアセンブリ(20)は、第1のローラ(24)と第2のローラ(26)とを含み、
    前記第1のローラ(24)は、前記コンテナ(16)と前記第2のローラ(26)との間に配置されている、
    請求項1に記載の3Dプリンタ用のプリントヘッドコータモジュール(10)。
  3. 前記第1のローラ(24)は、構造化表面(28)を含み、および/または
    前記第2のローラ(26)は、滑らかな表面(56)を含む、
    請求項2に記載の3Dプリンタ用のプリントヘッドコータモジュール(10)。
  4. 前記第1のローラ(24)の前記表面の前記構造は、少なくとも1つの溝(30)、たとえば複数の溝(30)を有し、
    前記少なくとも1つの溝(30)は、たとえば、前記ローラの長手方向軸(32)の周りに螺旋状に巻かれた形態で、前記ローラの長手方向軸(32)に対して任意に傾斜し、
    前記第1のローラ(24)の前記表面の前記構造は、たとえば菱形のハニカム構造(34)などのハニカム構造(34)を有する、
    請求項3に記載の3Dプリンタ用のプリントヘッドコータモジュール(10)。
  5. 前記第2のローラ(26)は、前記支持構造(22)に対して高さ調整可能である、
    請求項2から4のいずれか一項に記載の3Dプリンタ用のプリントヘッドコータモジュール(10)。
  6. 前記支持構造(22)をレールシステム(36)に沿って移動させるための、前記プリントヘッドコータモジュール(10)に統合された支持構造駆動装置をさらに含む、
    請求項1から5のいずれか一項に記載の3Dプリンタ用のプリントヘッドコータモジュール(10)。
  7. 任意に前記支持構造(22)の移動方向と反対の回転方向への、第1のローラ(24)の回転運動のための統合された前記第1のローラ回転駆動装置(38)、および/または
    任意に前記支持構造(22)の移動方向の前記方向の回転方向への、第2のローラ(26)の回転運動のための統合された前記第2のローラ回転駆動装置(40)、および/または
    前記第2のローラ(26)の高さ調整のための統合された第2のローラリフト駆動装置をさらに含む、
    請求項2から6のいずれか一項に記載の3Dプリンタ用のプリントヘッドコータモジュール(10)。
  8. 前記プリントヘッド(12)および/または前記コンテナ(16)および/または前記ローラアセンブリ(20)はそれぞれ、前記支持構造(22)に水平方向に移動不能に取り付けられる、
    請求項1から7のいずれか一項に記載の3Dプリンタ用のプリントヘッドコータモジュール(10)。
  9. たとえば鋳物砂などの砂の層の塗布および選択的印刷および/または
    鋳造金型および/または鋳造中子の3D印刷、および/または
    たとえば、それぞれの構築ボックス(48)に収容された、たとえばそれぞれの構築プラットフォームによって形成された、直列に配置されたいくつかの構築フィールド(46)への粒状材料の集合的塗布および選択的印刷のための、
    請求項1から8のいずれか一項に記載のプリントヘッドコータモジュール(10)の使用。
  10. 請求項1から9のいずれか一項に記載の3Dプリンタ用のプリントヘッドコータモジュール(10)、
    直列に次々に配置された複数の構築スペース(44)、および
    前記プリントヘッドコータモジュール(10)がそれに沿って前記複数の構築スペース(44)にわたって移動できる、レールシステム(36)を含む、
    3Dプリンタ(42)。
  11. それぞれの構築スペース(44)は、構築ボックス(48)によって形成され、
    前記複数の構築ボックス(48)の下に延びるチャネル構造(50)をさらに含み、
    前記構築ボックス(48)は、ばらばらの粒状材料を下向きに前記チャネル構造(50)に排出するように構成され、
    前記チャネル構造(50)は、任意に傾斜し、および/または粒状材料コンベヤ装置を含む、
    請求項10に記載の3Dプリンタ(42)。
  12. 前記一連の構築スペース(44)の前記第1および第2の長手方向端にそれぞれ配置され、かつ前記プリントヘッドコータモジュール(10)を旋回させるように構成された第1および第2の旋回装置をさらに含み、それにより、前記構築スペース(44)上を最初に移動した後、前記プリントヘッドコータモジュール(10)は、前記構築スペース(44)上を逆方向に2回目の移動をする準備ができている、または
    前記構築スペース(44)上での最初の移動中にコーティングおよび印刷し、前記最初の移動の方向と反対方向の、前記構築スペース(44)上での2回目の移動中にアイドルランを実行するか、前記構築スペース(44)上での最初の移動中にコーティングし、前記最初の移動の前記方向と反対方向の、前記構築スペース44)上での2回目の移動中に印刷するように、前記プリントヘッドコータモジュール(10)を制御する制御装置をさらに含む、または
    前記一連の構築スペース(44)の前記第1の長手方向端(52)を前記一連の構築スペース(44)の前記第2の長手方向端(54)に接続して、前記第1の長手方向端(52)から前記第2の長手方向端(54)に向かう前記構築スペース(44)上での最初の移動後に、前記プリントヘッドコータモジュール(10)を前記第1の長手方向端(52)に戻すための戻り経路をさらに含み、
    その間に前記プリントヘッドコータモジュール(10)はコーティングおよび印刷し、または
    前記プリントヘッドコータモジュール(10)は、
    それぞれがコンテナ(16)とローラアセンブリ(20)とを含むプリントヘッド(12)と2つのコータ(14)、もしくは
    2つのプリントヘッド(12)、1つのコンテナ(16)、および2つのローラアセンブリ(20)によって、前記構築スペース(44)上の最初の移動および2回目の移動の両方でコーティングおよび印刷するように双方向に構成される、
    請求項10または11に記載の3Dプリンタ(42)。
  13. 前記構築スペース(44)は、それぞれ細長い構築フィールド(46)を画定し、かつ前記構築フィールド(46)はそれらの長手方向軸で次々におよび/または互いの延長で整列するように、直列に配置される、
    請求項10から12のいずれか一項に記載の3Dプリンタ(42)。
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