JP6840847B2 - 3dプリンタのためのより良好に制御可能なプリントヘッド - Google Patents
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- B33Y50/02—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
Description
4 評価ユニット
6 対象物
6a ポイント
7a,7b,7c,7d,7e,7f 軸線
10 プリントヘッド
10a 縦軸線
11 引き込みゾーン
11a 圧縮ゾーン
11b 境界層
12 供給部
13 手段、冷却部、冷却材
13a 冷却媒体を備えたアクティブな冷却部
13b 冷却リブを備えたパッシブな冷却部
14 可塑化ゾーン
15 ヒータ、加熱バンド
16 吐出孔
16a 前方領域
17 圧力センサ
18 温度センサ
19 ハウジング
20 原材料
21 粒状物質
22 液相
23 ストランド
30 送り装置
31 ピストン
32 駆動源
32a 電動機
32b 伝動装置、スピンドル
32c 圧力源
33 ストローク測定システム
34 センサ、フォースセンサ
35 制御装置
36 ピストンロッド
37 シリンダ
38 中間部材
39 保持部
51 溶解構造部
52 熱伝導構造部、熱伝導トーピド
53 別の温度センサ
54 通気ギャップ
61 面
E エネルギ流、エネルギ入力
F 力
FS 目標値
Q 質量流量
pL 液相22の圧力
s 位置、ストローク
TL 液相22の温度
TP 可塑化し始める温度
T* 温度値
ΔV+ 体積増大
ΔV− 体積減少
Claims (13)
- 3Dプリンタ(1)のためのプリントヘッド(10)であって、粘性が可変である原材料(20)のための供給部(12)を備えたフィードゾーン(11)と、ヒータ(15)を備えた可塑化ゾーン(14)と、前記原材料(20)の液相(22)のための吐出孔(16)と、前記原材料(20)を前記フィードゾーン(11)から前記可塑化ゾーン(14)内に送るための送り装置(30)とを有する形式のものにおいて、
前記送り装置(30)が、前記フィードゾーン(11)内に導入可能なピストン(31)を有しており、
前記原材料(20)の前記液相(22)が前記吐出孔(16)から吐出されるときでも、前記フィードゾーン(11)の温度T S を、前記原材料(20)が可塑化し始める温度T P を下回る温度に保つための冷却材(13)が設けられており、
前記冷却材(13)は、流れる冷却媒体を有するアクティブな冷却部(13a)と、冷却リブにより形成されるパッシブな冷却部(13b)と、を有する、
3Dプリンタ(1)のためのプリントヘッド(10)。 - 供給部(12)が、粒状物質(21)として提供された前記原材料(20)のために設けられていることを特徴とする、請求項1記載のプリントヘッド(10)。
- 前記ピストン(31)のための駆動源(32)が、前記原材料(20)内で1000barまたはそれ以上の圧力pを発生させるために構成されていることを特徴とする、請求項1または2記載のプリントヘッド(10)。
- 前記ピストン(31)のための駆動源(32)が、前記原材料(20)内に、350bar乃至750barの圧力pを発生させるために構成さ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項記載のプリントヘッド(10)。
- 前記ピストン(31)のための駆動源(32)が、機械的な伝動装置(32b)を有する電動機(32a)または液圧式の圧力源(32c)であることを特徴とする、請求項1から4までのいずれか1項記載のプリントヘッド(10)。
- 前記ピストン(31)の位置sのためのストローク測定システム(33)、および/または前記ピストン(31)によって前記粒状物質(21)に加えられた力Fのためのもしくは前記ピストン(31)に加えられた液圧pHのためのセンサ(34)が設けられていることを特徴とする、請求項2記載のプリントヘッド(10)。
- 前記ピストン(31)の駆動源(32)のためのアクティブな制御装置(35)が設けられており、前記制御装置(35)は、前記ピストン(31)によって前記粒状物質(21)に加えられた力Fを所定の目標値FSに制御するために構成されていることを特徴とする、請求項6記載のプリントヘッド(10)。
- 前記吐出孔(16)の領域(16a)内に圧力pLのための圧力センサ(17)、および/または前記原材料(20)の液相(22)の温度TLのための温度センサ(18)が配置されていることを特徴とする、請求項6または7記載のプリントヘッド(10)。
- 評価ユニット(4)が設けられており、該評価ユニット(4)が、前記圧力pLおよび/または前記温度TLから、前記吐出孔(16)による応力除去の際に前記原材料(20)の前記液相(22)の体積増大ΔV+を評価するために構成されていることを特徴とする、請求項8記載のプリントヘッド(10)。
- 前記評価ユニット(4)が追加的に、前記温度TLから、前記吐出孔(16)から出た後で硬化する際の前記原材料(20)の前記液相(22)の体積減少ΔV−を評価するために構成されていることを特徴とする、請求項9記載のプリントヘッド(10)。
- 前記評価ユニット(4)が追加的に、前記吐出孔(16)を通って流出する(23)前記原材料(20)の前記液相(22)を送るエネルギ流Eを評価するために構成されていることを特徴とする、請求項9または10記載のプリントヘッド(10)。
- 前記評価ユニット(4)が追加的に、前記吐出孔(16)を通って流出する(23)前記原材料(20)の質量流量Qを、前記ピストン(31)の位置sを考慮して、および/または前記ピストン(31)によって加えられる力Fから評価するために構成されていることを特徴とする、請求項9から11のいずれか1項記載のプリントヘッド(10)。
- 請求項1から12のいずれか1項記載のプリントヘッド(10)を備える3Dプリンタ(1)。
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