JP7195997B2 - 改良された構造的一体性を提供するジグザグパターンを使用したマルチノズル押出機を動作させるための方法 - Google Patents
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Description
Claims (19)
- 3次元(3D)物体製造システムを操作する方法であって、
コントローラを用いて、前記コントローラに動作可能に接続されたメモリ内に記憶された複数のジグザグパターンから第1のジグザグパターンを選択することと、
第1の物体層内の内部領域において押出機を移動させるように、前記コントローラを用いてアクチュエータを動作させることであって、前記押出機の前記移動は、プラットフォームに対するものであり、前記プラットフォームは、前記押出機内の複数のノズルを通じて熱可塑性材料を押し出しながら、前記押出機を移動させるために前記第1のジグザグパターンを使用して、前記第1の物体層内の前記内部領域内にスワスを形成するように製造されている物体を支持するものであり、前記第1の物体層の前記内部領域内に形成された前記熱可塑性材料のスワスは、前記第1の物体層内の前記内部領域内に直線部分および角度付き部分を有し、前記直線部分は前記押出機が一対の直交軸に沿って移動させられるときに形成され、1つの直交軸は0°~180°で配向され、他の直交軸は90°~270°で配向され、前記角度付き部分は前記押出機が前記直交軸の1つ以外の経路に沿って移動させられるときに形成されるものである、動作させることと、
前記メモリ内に記憶された前記複数のジグザグパターンから第2のジグザグパターンを選択することと、
前記第1の物体層に隣接する第2の物体層内の前記内部領域において前記押出機を移動させるように、前記コントローラを用いて前記アクチュエータを動作させることであって、前記押出機の前記移動は、前記プラットフォームに対するものであって、前記押出機内の前記複数のノズルを通じて熱可塑性材料を押し出しながら、前記押出機を移動させるために前記第2のジグザグパターンを使用して、前記第2の物体層内の前記内部領域内にスワスを形成するためのものであり、前記第2の物体層の前記内部領域内の前記熱可塑性材料のスワスは、前記第2の物体層内の前記内部領域内に直線部分および角度付き部分を有し、前記第1の物体層内の前記角度付き部分のすべては、前記直交軸の1つから正または負のいずれかの角度偏差で配向され、前記第2の物体層内の前記角度付き部分のすべては、前記直交軸の同じ1つから前記正または負のいずれかの角度偏差で配向される、動作させることと、を含む、方法。 - 前記スワスの前記角度付き部分を形成する間の前記押出機の移動速度を、前記直線部分を形成する間の前記押出機の移動速度よりも遅くなるように調節することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記押出機を移動させるために前記第1のジグザグパターンを使用して前記第1の物体層内に形成された前記スワスの前記角度付き部分が、前記直交軸の前記1つから+45°の角度で延在し、前記押出機を移動させるために前記第2のジグザグパターンを使用して前記第2の物体層内に形成された前記スワスの前記角度付き部分が、前記直交軸の前記同じ1つから-45°の角度で延在する、請求項1に記載の方法。
- 前記第1のジグザグパターンを使用して形成された前記スワス内の前記他の直線部分の長さよりも長い長さを有する前記スワス内の前記直線部分の少なくとも1つを形成するために、前記押出機を移動させて、前記第1のジグザグパターンを使用して、前記コントローラを用いて前記アクチュエータを動作させることをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記直交軸の1つに沿って形成された前記直線部分のすべてが前記より長い長さを有し、かつ直交軸の他の1つに沿って形成された前記他の前記直線部分が前記より長い長さを有しないように、前記少なくとも1つの直線部分を形成するように、前記押出機を移動させるために前記第1のジグザグパターンを使用して前記アクチュエータを動作させることをさらに含む、請求項4に記載の方法。
- 前記第1のジグザグパターン、および前記内部領域に対する充填率を使用して、前記押出機を移動させて、前記より長い長さを有する前記スワスの前記直線部分を形成するように、前記コントローラを用いて前記アクチュエータを動作させることをさらに含む、請求項5に記載の方法。
- 前記第1のジグザグパターンを使用して、かつ前記第2のジグザグパターンを使用して、前記押出機を移動させながら、前記押出機内の前記複数のノズルの各ノズルを開放するように、前記コントローラを用いて前記押出機を動作させることをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第1のジグザグパターンを使用して前記押出機を移動させることによって形成された前記スワスの前記角度付き部分に隣接して、前記第2のジグザグパターンを使用して形成された前記スワスの前記角度付き部分を位置決めするために、前記第2のジグザグパターンを使用して前記押出機を移動させるように、前記コントローラを用いて前記アクチュエータを動作させることをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記熱可塑性材料で形成される前記スワスが、稠密充填表面が形成された位置から所定の距離に達するまで、前記第1のジグザグパターンを使用した前記押出機の奇数層内の移動と、前記第2のジグザグパターンを使用した前記押出機の偶数層内の移動とを交互に行うことをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 複数の移行パターンから第1の移行パターンを前記コントローラを用いて選択することと、
前記第1のジグザグパターンおよび前記第2のジグザグパターンのうちの一方が使用された最後に形成された奇数または偶数の物体層に隣接する押出機のために前記第1の移行パターンが使用される第1の物体層内の内部領域内において、前記コントローラを用いて前記押出機を移動させることであって、前記第1の移行パターンを使用した前記押出機の前記移動が、前記押出機の前記複数のノズルを通じて熱可塑性材料を押し出しながら発生して、前記押出機を移動させるために前記第1のジグザグパターンおよび前記第2のジグザグパターンのうちの一方が使用された前記最後に形成された奇数または偶数の物体層において以前に形成された前記スワス上に熱可塑性材料のスワスを形成する、移動させることと、をさらに含む、請求項9に記載の方法。 - 前記第1の移行パターンが使用された前記第1の物体層に隣接する、押出機の移動のために前記第1の移行パターンが使用された第2の物体層内の内部領域において、前記コントローラを用いて前記押出機を移動させることであって、前記第1の移行パターンが使用された前記第2の物体層内の前記押出機の前記移動が、前記押出機の前記複数のノズルを通じて熱可塑性材料を押し出しながら、前記第1の移行パターンを使用して成されて、押出機の移動のために前記第1の移行パターンが使用された前記第1の物体層において以前に形成された前記スワス上に熱可塑性材料のスワスを形成する、移動させることをさらに含む、請求項10に記載の方法。
- 前記複数のノズル中の第1の数のノズルが開いた状態で、押出機の移動のために前記第1の移行パターンが使用された前記第1の物体層内で前記第1の移行パターンを使用して前記コントローラを用いて前記押出機を動作させることであって、前記第1の数のノズルが、前記複数のノズル中の全ての前記ノズルより少ない、動作させることと、
押出機の移動のために前記第1の移行パターンが使用された前記第1の物体層内に形成された前記スワス上に、熱可塑性材料のより広いスワスを配置するために、前記複数のノズル中の第2の数のノズルが開いた状態で、押出機の移動のために前記第1の移行パターンが使用された前記第2の物体層内で前記第1の移行パターンを使用して、前記コントローラを用いて前記押出機を動作させることであって、前記第2の数のノズルが、前記第1の数のノズルよりも多い、動作させることと、をさらに含む、請求項11に記載の方法。 - 前記複数の移行パターンから第2の移行パターンを前記コントローラを用いて選択することと、
押出機の移動のために前記第1の移行パターンを使用して形成された前記スワス上に熱可塑性材料のスワスを形成するために、前記押出機の前記複数のノズルを通じて熱可塑性材料を押し出しながら、押出機の移動のために前記第1の移行パターンが使用された前記第1の物体層の後に形成された次の物体層内の内部領域において、前記コントローラを用いて前記押出機を移動させるために前記第2の移行パターンを使用することと、をさらに含む、請求項10に記載の方法。 - 押出機の移動のために前記第1の移行パターンを使用して形成されたスワスの数が、押出機の移動のために前記第2の移行パターンを使用して形成されたスワスの数とは異なる、請求項13に記載の方法。
- 押出機の移動のために前記第1の移行パターンを使用して形成されたスワスの前記数が、偶数であり、押出機の移動のために前記第2の移行パターンを使用して形成されたスワスの前記数が、奇数である、請求項14に記載の方法。
- 押出機の移動のために前記第1の移行パターンを使用しながら形成された前記スワスが、前記押出機が前記直交軸の1つ以外の経路に沿って移動させられたときに形成された直線部分、および前記押出機が前記直交軸の1つ以外の経路に沿って移動させられたときに形成された角度付き部分を有し、前記第2の移行パターンが、前記直交軸だけに沿って前記押出機を移動させるために使用された直線状パターンであり、前記方法が、
前記直交軸に沿って形成された直線部分のみを有する熱可塑性材料のスワスを形成するように、前記押出機の前記複数のノズルを通じて熱可塑性材料を押し出すために、前記直線状パターンを使用して、前記コントローラを用いて前記押出機を動作させること、をさらに含む、請求項13に記載の方法。 - 前記押出機が前記第1の移行パターンを使用して移動させられている間に形成された前記スワスの少なくとも一部上に前記スワスを形成するために、前記複数のノズル中の第1の数のノズルが開いた状態で、前記直線状パターンを使用して、前記コントローラを用いて前記押出機を動作させることと、
前記押出機が前記直線状パターンを使用して移動させられ、前記第1の数のノズルが開いている間に以前に形成された前記スワスの少なくとも1つの幅を広げるために、前記第1の数のノズルより多い前記複数のノズル中の第2の数のノズルが開いた状態で、前記直線状パターンを使用して、前記コントローラを用いて前記押出機を動作させることと、をさらに含む、請求項16に記載の方法。 - 以前に形成されたスワスの間の開口部を横切る間、前記押出機の移動速度を落とすように調節することをさらに含む、請求項16に記載の方法。
- 押出機の移動のために前記第1のジグザグパターンを使用して形成された前記スワスが、隣接するスワスの前記角度付き部分に隣接する少なくとも1つのスワスの前記角度付き部分を位置決めする、請求項1に記載の方法。
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