SI25749A - Pomožna naprava in postopek za volumetrično aditivno izdelovanje objektov - Google Patents

Pomožna naprava in postopek za volumetrično aditivno izdelovanje objektov Download PDF

Info

Publication number
SI25749A
SI25749A SI201800274A SI201800274A SI25749A SI 25749 A SI25749 A SI 25749A SI 201800274 A SI201800274 A SI 201800274A SI 201800274 A SI201800274 A SI 201800274A SI 25749 A SI25749 A SI 25749A
Authority
SI
Slovenia
Prior art keywords
volumetric
printing
powder material
chamber
outside
Prior art date
Application number
SI201800274A
Other languages
English (en)
Inventor
Mušević Nataša
Original Assignee
Aionis D.O.O.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aionis D.O.O. filed Critical Aionis D.O.O.
Priority to SI201800274A priority Critical patent/SI25749A/sl
Priority to PCT/EP2019/086497 priority patent/WO2020127856A1/en
Publication of SI25749A publication Critical patent/SI25749A/sl

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/307Handling of material to be used in additive manufacturing
    • B29C64/321Feeding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10Processes of additive manufacturing
    • B29C64/141Processes of additive manufacturing using only solid materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/255Enclosures for the building material, e.g. powder containers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)

Abstract

Izum rešuje problem dovoda praškastega materiala iz zunanjosti naprave za volumetrično aditivno izdelovanje objektov v notranji tiskalni predel naprave, natančneje v končni volumetrični tiskalni prostor kjer se bo material izdelal v volumetrični del končnega objekta. Izum omogoča končni prenos materiala iz katerekoli smeri glede na že izdelan del objekta in dodatno omogoča naelektritev ali polarizacijo praškastega materiala pred vstopom le-tega v tiskalni prostor. Izum omogoča prenos praškastega materiala iz zunanjosti v notranjost naprave za volumetrično izdelovanje objektov na pnevmatski način. Izum služi kot pomožna naprava primarni napravi za volumetrični aditivno izdelovanje objektov.

Description

POMOŽNA NAPRAVA IN POSTOPEK ZA VOLUMETRIČNO ADDITIVNO IZDELOVANJE OBJEKTOV
Izum spada na področje pomožnih naprav (agleško: auxiliary devices) za volumetrično additivno izdelovanje objektov (volumetrični 3D tisk), natančneje izum spada na področje naprav in postopkov za dovajanje praškastih materialov iz zunanjosti naprave za volumetrični 3D tisk v notranjost naprave za volumetrični 3D tisk, natančneje v tiskalni prostor.
Z napravami za volumetrični 3D tisk se izdelujejo končni objekti z zaporedno izdelavo posameznih volumetričnih kosov končnega objekta ali pa se celoten objekt izdela naenkrat. Izdelava posameznih volumetričnih kosov končnega objekta, ki ga omogočajo naprave za volumetrični 3D tisk, se tako od klasičnih naprav za 3D tisk, ki niso volumetrične, razlikuje po tem, da se v klasičnih napravah za 3D tisk odvija izdelava objekta po principu izdelave posamezne plasti-za-plastjo končnega objekta, medtem ko se v napravah za volumetričnih 3D tisk izdeluje posamezne volumetrične kose (volumne) končnega objekta, pri naketerih celo celoten objekt naenkrat.
Volumetrični 3D tisk se pri nekaterih napravah za volumetrični 3D tisk odvija v vakumu ali vakuumu podobnih razmerah znotraj tiskalne komore naprave (npr. volumetrični 3D tisk na podlagi taljenja z izvori delcev, povečinoma elektronov), pri nekaterih napravah za volumetrični 3D tisk je tlak v omenjenih tiskalnih komorah lahko atmosferičen (lasersko ali drugo taljenje materiala v zraku ali v tiskalni šobi), pri nekaterih napravah za volumetrični 3D tisk pa je tlak v tiskalnem prostoru lahko višji od atmosferskega (lasersko zatrjevanje materiala v tekočini)
V preteklih letih je razvoj naprav in postopkov 3D tiska napredoval in se razširil na številne tehnične rešitve, ki opisujejo izdelavo objektov na osnovi taljenja ali sintranja praškastih materialov. 3D tisk seje razširil tudi na novo področje imenovano volumetrični 3D tisk, kjer se končni objekt izdela z zaporedno izdelavo volumetričnih delov končnega objekta ali celo celoten objekt nenkrat. Volumetrični deli končnega objekta so mišljeni kot tisti sestavni kosi končnega objekta, ki imajo volumen in ki niso ravna 2D plast končnega objekta z določeno višino, volumetrični kosi so torej mišljeni kot deli končnega objekta s prostornino in sklenjeno ukrivljeno zunanjo površino
Volumetrični 3D tisk se torej razlikuje od konvencionalnega 3 D tiska po tem, daje možno s posameznim korakom volumetričnega 3d tiska izdelati določen volumetrični del končnega objekta, ki ni ravna plast z določeno višino ampak je volumetrični kos ali celo celotni volumetrični končni objekt v nekaterih primerih; medtem ko konvencionalni 3D tisk omogoča izdelavo objekta po plasteh z določeno višino, torej postopek tiska potek na način izdelave posamezne plasti-za-plastjo, pri čemer je vsaka plast objekta enaka določenemu posameznemu 2D prečnemu preseku končnega objekta z določeno višino.
Pomožne naprave in postopki, katerih namen je dovajanje praškastih materialov na končno tiskalno mesto znotraj tiskalne komore, se torej znatno razlikujejo pri konvencionalnem 3D tisku in volumetričnem 3D tisku. Naprave in postopki za dovajanje praškastih materialov uporabljene v konvencionalnih 3D tiskalnikih namreč ne ustrezajo uporabi v novejših volumetričnih 3D tiskalnikih.
Pri konvencionalnem 3D tisku, kjer se objekt izdeluje plast za plastjo, so nanosi praškastih materialov opisani v mnogih tehničnih dokumetacijah. Ker se objekt pri takem konvenionalnem 3D tisku ponavadi gradi na ravni podporni mizi, lahko praškaste materiale nanašamo preprosto z ravni nanašalnimi rakli ali valji. Konvencionalni 3D tiskalniki namreč zaporedoma izdelujejo 2D plasti končnega objekta, torej na način, da se izdela vsaka posamezna 2D plast končnega objekta posebej in zaporedoma in se postopek izdelave tako ponovi za vsako dano plast, dokler objekt ni izdelan. Nanos praškastega materiala se pri takih konvencionalnih 3D tiskalnikih vedno zgodi na prejšnjo že izdelano ravno plast objekta in se izvaja v eni glavni smeri- ponavadi v višino. Plasti materiala se torej zaporedno nanašajo in in izdelujejo na ravno površiniod najbolj spodnje do najbolj zgornje plasti objekta, dokler tiskani objekt, ki ga izdelujemo s konvencionalnim 3D tiskalnikom, ni končan.
Pri volumetričnem 3D tisku, kjer se izdeluje posamezne volumetrične dele končnega objekta, je preprost nanos z valjem (angkspreader) ali raklom (ravnilom) na tiskalno mesto nemogoč, saj se zaporedno izdeluje posamezne dele objekta s prostorninami, ki nimajo nujno ravnih površin in niso nujno podprti z ravno mizo. Pri volumetričnem 3D tisku je nanos praškastega materiala zaželjen tudi od strani glede na že natiskan kos objekta, ali celo od spodaj na gor; tak način dovajanja praškastega materiala v konvencionalnih 3D tiskalnikih ni potreben.
Nanos materiala bo tako pri volumetričnem 3D tisku zaželjen iz večih strani kot pri konvencionalnih 3d tiskalnikih, predvsem pa pri volumetričnem 3D tisku samo tiskalno mesto ni 2D oblike z določeno višino ampak je volumetrični prostor. Naprave za dovod praškastih materialov, ki so uporabljene pri konvenionalnih 3D tiskalnikih, so torej neuporabne za nanos materialov pri volumetričnem 3D tisku.
Zaželjeno bi bilo namreč, da praškasti material znotraj naprave za volumetrični 3D tisk lahko dovedemo v določeni volumetrični del tiska iz katerekoli smeri, kar nam naprave za dovajanje praškastih materialov v konvencionalnih 3D tiskalnikih ne omogočajo.
Patentna prijava US8124192 opisuje postopek izdelovanja 3D objektov pri katerem se končni objekt izdela s tiskom zaporednih plasti željenega objekta, pri čemer se praškaste materiale nanaša z uporabo električne sile preko odprtine na posodi s praškastim materialom na ravno dvodimenzionalno površino podporne podlage. V tem primeru je visoka električna napetost vpostavljena med podporno podlago ter posodo s praškastim materialom, praškasti material se tako zaradi električnega privlaka premakne preko odprtine na posodi z materialom na podporno mizo.
Patentna prijava DE112015004226T5 opisuje napravo za dovod praškastega materiala znotraj 3D tiskalnika kjer se objekt gradi plast-za-plastjo. Naprava ima dovodno enoto ki je naelektrena z uporabo električne napetosti, ter izolacijsko enoto ki pokriva sestav večjega števila elektrod (elektrodne enote), pri čemer je izolacijska enota konfigurirana na način, da privlači material, ki je bil negativno naelektren v dovodni enoti, na pozitivno površino izolacijske enote, in da privlači in s tem odtuji iz dovodne enote material z uporabo naelektrenega stanja elektrodne enote. Tehnična rešitev opisana v omenjeni patentni prijavi opisuje dovod naelektrenega praškastega materiala znotraj naprave za 3D tisk, kjer se objekt izdela z zaporedno izdelavo posameznih plasti objekta. Naprava torej omogoča nanos naelektrenega praškastega materiala v 3D tiskalniku, kjer se objekt izdela na način izdelave posamezne plasti-za-plastjo.
Nobena od zgoraj opisanih tehničnih rešitev ne reši problema dovajanja naelektrenega praškastega materiala v tridimenzionalni (volumetrični) tiskalni prostor znotraj naprave za volumetrični 3D tisk. Izum opisan v tej razgrnitvi opisuje napravo za dovajanje praškastega materiala v notranjost volumetričnega 3D tiskalnika, v katerem se končna izdelava tiskanega objekta izvrši po principu izdelovanja zaporednih volumetričneh delov končnega objekta ali celo celotnega objekta naenkrat. Ker se izdelava končnega objekta pri volumetričnih 3D tiskalnikih odvija znotraj tridimenzionalnih (volumetričnih) tiskalnih prostorov in ne 2D plasti, je potrebno praškasti material dovajati iz večih strani glede na že izdelan del objekta ali glede na začetni tiskalni prostor v prvem koraku tiska.
Naprava opisana v tem dokumentu omogoča prenos materiala iz zunanjosti naprave za volumetrični 3D tisk v končni 3D tiskalni prostor znotraj tiskalne komore omenjene naprave za volumetrični 3D tisk, naelektritev ali polarizacijo praškastega materiala pred vstopom materiala v končni 3D tiskalni prostor za namen lažje manipulacije praškastega materiala z uporabo električnih sil, in končen prenos tako naelektrenega ali polariziranega materiala v volumetrični tiskalni prostor iz katerekoli smeri glede na že natiskan del objekta ali začetni tiskalni prostor v prvem koraku tiska z uporabo večsmeme mehanizacije nameščene na nanašalni komori.
Nobena od do sedaj znanih naprav in postopkov ne omogoča nanosa naelektrenega ali polariziranega praškastega materiala v poljubni 3D prostor tiska iz katerekoli smeri glede na že natiskan del objekta ali začetni tiskalni prostor v prvem koraku tiska.
V nadaljevanju bo opisan tehnični problem .Naprave in postopki za volumetrični 3D tisk objektov, kjer se končni objekt izdela iz praškastih materialov postopoma na način zaporedne ς
izdelave volumetričnih delov objekta ali celega objekta naenkrat, se razlikujejo od konvencionalnih 3D tiskalnikov po tem, da omogočajo izdelavo 3D volumetričnega dela končnega objekta, medtem ko konvencionalni 3D tiskalniki omogočajo tisk posameznih zaporednih 2D plasti končnega objekta. Omenjena razlika med izdelovanjem volumetričnih kosov končnega objekta, ki ga omogočajo naprave za volumetrični 3D tisk, in izdelovanjem posameznih plasti končnega objekta, ki ga omogočajo konvenionalni 3D tiskalniki, tako privede do bistveno različnega postopka 3D tiska v volumetričnih 3D tiskalnikih in konvencilnalnih (2D) tiskalnikih in s tem popolnoma drugačne zmožnosti omenjenih naprav. Za razliko od konvencionalnih naprav za 3D tisk naprave za volumetrični 3D tisk omogočajo: a)tisk v večjem številu tiskalnih smeri glede na že natiskan del objekta (naprave za konvenilnalni 3D tisk imajo samo eno tiskalno smerin ponavadi tiskajo v višino) b)tisk v večjem številu različnih smeri hkrati relativno na že natisnjen del objekta (naprave za konvencionalni 3D tisk omogočajo tisk samo v eno tiskalno smer naenkrat, ponavadi v višino)
Prenos materiala pri volumetričnem 3D tisku je torej potreben v tiskalni 3D prostor, kije lahko na primer nižje od že natisnjenega dela objekta, ali pa je potrebno praškasti material nanesti iz strani glede na že natiskan del objekta. Omenjena primera prenosa praškastega materiala s strani glede na ženatiskan del objekta ali od spodaj glede na že natisnjen del objekta, je nemogoč z do sedaj znanimi napravami za dovod praškastih materialov.
Trenutno znane naprave za dovod praškastih materialov v tiskalni predel znotraj konvencionalnih 3D tiskalnikov, kjer se objekti izdelujejo po plasteh, praškaste materiale na končno tiskalno mesto prenesejo:
a) na način mehanskega nanos z uporabo ravnega razpršilnika, rakla (angl, spreader, roler) ali podobno; le-ti praškasti material razprostrejo po ravni podlagi pri čemer se ne uporablja električne sila;
b)z uporabo električne sile na način naelektritve praškastega materiala ter prenosa praškastega materiala na ravno podlago z uporabo električne sile na naelektren praškasti material.
V obeh opisanih primerih se praškasti material nanaša na ravno površino podporne mize kar pomeni, da so znane naprave za nanos materiala, ki se uporabljajo pri konvencionalnem 3D tisku objektov na način izdelave zaporednih plasti za plastjo, neuporabane za nanos materiala znotraj tiskalnega predela volumetričnega 3D tiskalnika, kjer je zaželjen prenos materiala v določen 3D tiskalni prostor, ki je lahko pozicioniran pod ali na strani že natisnjenega volumetričnega dela objekta. Konvenionalni 3D tiskalniki, ki tiskajo plast za plasti, tiskajo samo v eno tiskalno smer, in se tako nanos materiala z določeno debelino izvrši samo v tisto smer; volumetrični 3D tiskalniki, ki omogočajo izdelavo volumetričnih delov objekta, pa lahko tiskajo v poljubni tiskalni smeri glede na že natisnjen del objekta in tudi v večih smereh hkrati. Zeljena bi bila torej tehnična rešitev, ki bi omogočala nanos praškastega materiala iz večih smeri glede na že natiskan del objekta in nanos praškastega materiala iz večih smeri hkrati glede na že natiskan del objekta.
Izum opisan v tej patentni prijavi opisuje pomožno napravo za volumetrični 3D tisk, ki omogoča dovod praškastega materiala iz zunanjosti naprave za volumetrični 3D tisk v notranjost le-te, natančneje v volumetrični tiskalni prostor, ki se nahaja znotraj tiskalne komore v volumetričnem 3D tiskalniku in kjer se bo izdelal posamezen volumetričen del končnega objekta. Naprava po izumu omogoča prenos praškastega materiala v končni volumetrični tiskalni prostor iz katerekoli smeri glede na že izdelan del objekta ter dodatno naelektritev ali polarizacijo praškastega materiala pred vstopom v končni volumetrični tiskalni prostor za namen lažje manipulacije in pozicioniranje praškastega materiala v samem volumetričnem tiskalnem prostoru z uporabo električnih sil.
Naprava tako omogoča prenos praškastega materiala, kije predhodno zunaj volumetričnega 3D tiskalnika in ni naelektren ali polariziran, v notranji, tiskalni predel volumetričnega 3D tiskalnika v naelektreni ali polarizirani obliki in iz katerekoli smeri glede na posamezen tiskalni prostor.
Naprava zajema vsaj eno vstopno komoro, vsaj eno merilno komoro in vsaj eno nanašalno komoro. Naprava nadaljne zajema: vsaj eno povezovalno cev, ki povezuje vstopno komoro z merilno komoro; vsaj eno povezovalno cev, ki povezuje merilno komoro z nanašalno komoro; sistem za pnevmatični prenos praškastega materiala iz vstopne komore v notranjost tiskalnega predela volumetričnega tiskalnika; sistem za naelektritev ali polarizacijo praškastega materiala, merilni sistem ter kontrolni sistem. Nadaljne naprava zajema vsaj en elektirfikator nameščen na povezovalni cevi med merilno komoro in nanašalno komoro ali na povezovalni cevi med vstopno komoro in meirlno komoro.
Omenjeni elektrifikator je v enem izvedbenem primeru konfiguriran na način, da znotraj povezovalne cevi, ki ima na notranji površini plast neprevodnega materiala, vzpostavi električno polje, ki je zadostno, da polarizira praškasti material med prehodom iz ene v drugo komoro v notranjosti omenjene povezovalne cevi. V drugem izvedbenem primeru je elektrifikator konfiguriran na način, da dovede električni naboj na praškasti material preko povezovalne cevi, ki je iz prevodnega materiala, in na ta način dovede električni naboj praškastemu materialu v povezovalni cevi med prehodom iz ene v drugo komoro.
V vsaj eno vstopno komoro uporabnik tiskalnika dovede praškasti material. Vstopna komora je opremljena z vsaj tremi vrati od katerih so: vsaj ena vrata vstopna vrata preko katerih uporabnik doda praškasti materiak v notranjost vstopne komore; vsaj ena izhodna vrata preko katerih praškasti material preide v povezovalno cev iz vstopne komore naprej v merilno komoro; vsaj še ena izhodna vrata za dovajanje in/ali odvzem plinov preko katerih je nameščena mreža z luknjami velikimi ravno toliko, da prepuščajo molekule plinov in hkrati ne prepuščajo granul praškastega materiala v uporabi. Vsaj ena vstopna komora je dodatno opremljena z merilcem za težo (tehtnica) konfiguriranim za merjenje teže praškastega materiala v notranjosti vstopne komore. Vsaj ena vstopna komora je dodatno opremljena z merilcem za tlak konfiguriranim za merjenje tlaka znotraj vstopne komore.
Vstopna vrata vstopne komore segajo na zunanjo stran volumetričnega 3 D tiskalnika in njihov namen je dovajanje materiala s strani uporabnika. Uporabnik je lahko mehaniziran stroj.
Izhodna vrata vstopne komore vodijo v prvo povezovalno cev, ki povezuje izhodna vrata na vstopni komori z vstopnimi vrati na merilni komori.
Merilna komora je opremljena z vsaj tremi vrati od katerih so: vsaj ena vhodna vrata preko katerih praškasti material preide v notranjost merilne komore; vsaj ena izhodna vrata preko katerih praškasti material preide iz merilne komore preko druge povezovalne cevi do nanašalne komore; ter vsaj še ena vrata za odvajanje ali dovajanje plinov in na katerih je nameščena mreža z luknjami velikimi ravno toliko, da prepuščajo molekule plinov in hkrati ne prepuščajo granul praškastega materiala v uporabi. Vsaj ena merilna komora je dodatno opremljena z merilcem za težo konfiguriranim za merjenje teže praškastega materiala v notranjosti merilne komore. Vsaj ena merilna komora je dodatno opremljena z merilcem za tlak konfiguriranim za merjenje tlaka znotraj merilne komore.
Izhodna vrata na merilni komori vodijo v drugo povezovalno cev, ki povezuje izhodna vrata na merilni komori z vstopnimi vrati na nanašalni komori in v kateri se zgodi naelektritev praškastega materiala med prehodom iz merilne komore v nanašalno komoro.
Elektrifikator je nameščen na povezovalni cevi med merilno komoro in nanašalno komoro ali v drugih izvedbenih primerih dodatno med vstopno komoro ter merilno komoro. Z elektrifikatorjem naelektrimo ali polariziramo praškasti material preden le-ta vstopi v nanašalno komoro ali v drugih izvedbenih primerih v merilno komoro; torej znotraj druge povezovalne cevi med prehodom iz merilne komore v nanašalno komoro ali znotraj prve povezovalne cevi med prehodom iz vstopne komore v merilno komoro.
Nanašalna komora je opremljena z vsaj tremi vrati od katerih so: vsaj ena vhodna vrata preko katerih praškasti material preide v notranjost nanašalne komore; vsaj ena izhodna vrata preko katerih praškasti material preide naprej v notranjost tiskalnega predela volumetričnega 3D tiskalnika; ter vsaj še ena vrata za odvajanje ali dovajanje plinov na katerih je montirana mreža z luknjami velikimi ravno toliko, da prepuščajo molekule plinov in hkrati ne prepuščajo granul praškastega materiala v uporabi. Vsaj ena nanašalna komora je dodatno opremljena z merilcem za pretok konfiguriranim za merjenje pretoka praškastega materiala preko nanašalne komore v tiskalni predel tiskalnika v določenem času. Vsaj ena nanašalna komora je dodatno opremljena z merilcem za tlak konfiguriranim za merjenje tlaka znotraj tiskalnega predela volumetričnega 3D tiskalnika
Vsa vrata na vseh dosedaj omenjenih komorah v napravi omogočajo hermetično zaprtje posameznih omenjenih komor in cevi. Znotraj vsake od omenjenih komor (vstopne, merilne, nanašalne) je tako mogoče vzpostaviti vakuumske razmere. Znotraj vsake od omenjeniv povezovalnih cevi (prve in druge) je prav tako mogoče vzpostaviti vakuumske razmere.
Sistem za prenmatični prenos praškastega materiala je sestavljen iz: tistih do sedaj omenjenih vrat na vstopni, merilni in nanašalne komori, na katerih so nameščene mreže z luknjami za dovajanje ali odvzem plinov; vsem do sedaj omenjenih merilcih za tlak; ekvilazorjem, kije konfiguriran na način da upravlja sinhronizirano krmiljenje a) dovajanja ali odvajanja plinov iz ali v plinsko komoro preko vrat za dovajanje ali odvajanje plinov iz ali v notranjost vstopne, merilne in nanašalne komore b)zaprtje in odprtje vseh vrat na vstopni, merilni in nanašalni komori preko katerih se odvedejo plini iz ali v notranjost vstopne, merilne ali nanašalne komore za namen pnevmatičnega prenosa praškastega materiala iz vstopne komore preko prve povezovalne cevi v merilno komoro, iz merilne komore preko druge povezovalne cevi v nanašalno komoro, in iz nanašalne komore v notranjost tiskalnega predela tisklnika.
Nanašalna komora je dodatno opremljena z večsmemo mehanizacijo za usmerjanje naelektrenega praškastega materiala iz nanašalne komore v vnaprej določen tiskalni prostor, kjer se odvija izdelava volumetričnega dela končnega objekta znotraj večjega tiskalnega predela v notranjosti volumetričnega 3 D tiskalnika. Nanašalna komora je lahko dodatno opremljena z vsaj dvema elektrodama pritrjenima na izhodnih vratih nanašalne komore, ki se lahko uporabljata za usmerjanje naelektrenega ali polariziranega praškastega materiala. Vsaka od vsaj dveh elektrod je lahko posebej dodatno opremljena z večsmemimi mehanizacijami in je konfigurirana na način, da usmerja ali pozicionira naelektren ali polariziran praškasti material v volumetrični tiskalnemu prostor.
Merilna komora je lahko opremljena z večsmemo mehanizacijo, ki omogoča da se merilna komora premakne bližje mestu tiska pred začetkom 3D tiska. Merilna komora se z uporabo večsmeme mehanizacije tako lahko mehansko odstrani od vstopne komore in v takem primeru izhodna vrata vstopne komore in vstopna vrata na merilni komori ostanejo zaprta med tiskom, saj se merilna komora lokacijsko odtuji od vstopne komore..
jO
Vstopna komora je pritrjena na rob naprave za volumetrični 3 D tisk v notranjosti katere se izdeluje objekt in sicer na način, da vstopna vrata vstopne komore na eni strani segajo ven iz naprave za volumetrični 3D tisk, izhodna vrata vstopne komore na drugi strani pa segajo v notranjost naprave za volumetrični 3D tisk
Nadaljne so možni izvedbeni primeri naprave z več kot eno vstopno komoro, več kot eno merilno komoro in več kot eno nanašalno komoro. Nadaljne so možni izvedbeni primeri naprave kjer je večje število nanašalnih komor povezanih z eno samo merilno komoro ali večimi merilnimi komorami. Nadaljne so možni izvedbeni primeri naprave, ki vsebuje vsaj dve vstopni komori v katere lahko uporabnik dovede vsaj dva različna praškasta materiala za namen volumetričnega 3D tiska enega objekta iz več kot enega praškastega materiala.
Vsaj dve elektrodi nameščeni na izhodnih vratih nanašalne komore in elektrifikator so konfigurirani na način, da lahko vsak posamezno vzpostavi ali negativno ali pozitivno električno polje ali naboj. Vsaj dve elektrodi sta konfigurirani na način, da lahko vzpostavita elektirčno polje ali električno past (angl.electric field trap) v kateri se delci materiala lahko ujamejo. Možni so izvedbeni primeri z večjim številom elektrod ali večjim številom elektrifikatorjev. Elektrifikator je konfiguriran na način, da lahko v enem koraku vzpostavi negativno električno polje oziroma naboj in v naslednjem koraku vzpostavi pozitivno električno polje oziroma naboj. Elektrode so lahko konfigurirane na način, da vzpostavijo pozitivno ali negativno električno polje.
Bistvo razkritega izuma je tako predvsem ustrezna naelektitev ali polarizacija praškastega materiala pred vstopom v tiskalni predel naprave za volumetrični 3D tisk in prenos tako naelektrenega praškastega materiala v končni tiskalni prostor, ki je lahko pozicioniran na strani, pod ali nad glede na že natiskan del končnega objekta ali začetni tiskalni prostor v prvem koraku tiska.
Naprava po izumu tako omogoča pnevmatični prenos praškastega materiala z uporabo sistema za pnevmatični prenos materiala iz zunanjosti naprave za volumetrični 3D tisk v notranjost lete, natančneje v tiskalni prostor kjer se bo material izdelal v del objekta ali celoten objekt, in dodatno naelektritev ali polarozacijo praškastega materiala v uporabi, kar omogoča lažji prenos in pozicioniranje praškastega materiala v tiskalnem prostoru znotraj večjega tiskalnega predela volumetričnega 3d tiskalnika za namen izdelave določenega volumetričnega dela objekta ali v nekaterih primerih celotnega objekta naenkrat.
Slika 1 prikazuje shematski pogled prečnega prereza izvedbenega primera naprave in osnovnih sestavnih delov naprave po izumu
Slika 2 prikazuje izvedbeni primer naprave po izumu, ki ima več dva ali več elektrifikatorjev ter sistem za odvzem odvečnega materiala
Slika 3 prikazuje izvedbeni primer naprave po izumu, ki ima večje število vstopnih komor
Izum bo opisan na podlagi slik, vendar so možni tudi drugi izvedbeni primeri naprave in postopka po izumu, ki na slikah niso prikazani.
Na podlagi Slike 1 bodo detajlno opisani sestavni deli naprave po izumu,osnovni postopek delovanja naprave po izumu in postopek prenosa materiala, ki ga naprava omogoča, za namen volumetričnega 3D tiska.
Na sliki 1 je prikazan shematski prikaz prečnega prereza izvedbenega primera naprave po izumu, ki vključuje sestavne dele naprave.
Naprava vsebuje vstopno komoro 1 za hranjenje praškastega materiala 2 v uporabi za namen izdelave objekta.Vstopna komora 1 deloma sega na zunanjo stran ven iz primarne naprave za volumetrično additivno izdelovanje objektov oziroma volumetričnega 3D tiskalnika 0 (v nadaljevanju: tiskalnik 0) in ima na omenjenem zunanjem delu pritrjena vstopna vrata 3 čez katera uporabnik naprave 0 doda praškasti material 2 v vstopno komoro 1. Na drugi strani vstopne komore 1, ki sega v notranjost tiskalnika 0, so pritrjena izhodna vrata 4, ki so med dodajanjem praškastega materiala 2 v vstopno komoro 1 zaprta in so odprta medtem ko praškati materiala? prehaja iz vstopne komore 1 preko povezovalne cevi 7 v merilno komoro 5.
Vstopna komora 1 je dodatno opremljena z merilcem za težo oziroma tehtnico 11, merilcem za tlak oziroma barometrom 12 ter vrati 19, ki služijo za uravnavanje pritiska in na katerih je pritrjena mreža z režami veliki ravno toliko, da prepušča skoznje delce zraka, drugih plinov v uporabi ali tekočine in hkrati skoznje ne prepuščajo delcev praškastega materiala 2 v uporabi. Izhodna vrata 4 na vstopni komori 1 vodijo v prvo povezovalno cev, kije cev 7 in ki povezuje izhodna vrata 4 na vstopni komori 1 z vstopnimi vrati 11 na merilni komori 5. Merilna komora 5 je opremljena z vstopnimi vrati 11, preko katerih praškasti material 2 preide iz cevi 7 v merilno komoro 5.
Elektrifikator 6 je v tem izvedbenem primeru nameščen okrog cevi 7, ki povezuje vstopno komoro 1 in merilno komoro 5 od izhodnih vrat 4 do vhodnih vrata 11. Elektrifikator 6 je sestavni del naprave po izumu in omogoča naelektritev ali polarizacijo praškastega materiala 2. Elektrifikator 6 je v tem izvedbenem primeru v obliki obročka, ki se oprijema zunanjega roba cevi 7 v notranjosti katere praškasti material 2 preide od vstopne komore 1 do merilne komore 5. Obroček je narejen iz primernega prevodnega materiala in je v električnem stiku z električno enoto 8, ki dovaja električni tok elektrifikatorju 6 in tako povzroči v enem od izvedbenih primerov nastanek električnega polja znotraj cevi 7, kar omogoča polarizacijo praškastega materiala 2 med potovanjem po cevi 7 od vstopne komore 1 v merilno komoro 5. V takem izvedbenem primeru je cev 7 v notranjosti obdana s plastjo neprevodnega materiala. V drugem izvedbenem primeru je lahko cev 7 ali del cevi 7 iz prevodnega materiala in v takem izvedbenem primeru elektrifikator 6 s pomočjo električne enote 8 dovede dodatni električni naboj v praškasti material 2 med prenosom od vstopne komoire 1 v merilno komoro 5 po cevi 7 in na ta način praškasti material 2 naelektri..
Dovedeni električni tok, kije generiran v električni enoti 8 in je doveden elektrifikatorju 7 je zadosten, da v enem izvedbenem primeru polarizira ali v drugem izvedbenem primeru naelektri večino ali ves praškasti material 2 med prehodom po cevi 7 iz notranjosti vstopne komore 1 preko izhodnih vrat 4 do notranjosti merilne komore 5 preko vhodnih vrat 11.
4S
Merilna komora 5 je podobno kot vstopna komora 1 opremljena z merilcem za težo oziroma tehtnico 21, merilcem za tlak oziroma barometrom 22, vhodnimi vrati 11, izhodnimi vrati 12, ter vrati za uravnavanje pritiska 19 na katerih je pritrjena mreža z režami velikimi toliko, da prepuščajo skoznje delce zraka, drugih plinov v uporabi ali tekočine, in hkrati velikimi toliko, da skoznje ne prepuščajo delcev praškastega materiala 2 v uporabi.
Merilna komora 5 je lahko dodatno opremljena z grelcem 23, ki lahko segreje naelektren praškasti material 22.
Cev 17 povezuje izhodna vrata 12 na merilni komori 5 z vhodnimi vrati 16 na nanašalni komori 15. Cev 17 je lahko dodatno opremljena z elektrifikatorji 77 kot ponazarja izvedbeni primer naprave po izumu na Sliki 2 in v primeru, da se naelektren praškasti material 2 zaradi gretja z uporabo grelca 23 razelektri ali pa v drugem nadaljnem možnem izvedbenem primeru naprave v katerem prva povezovalna cev 7 ni opremljena z elektrifikatorjem 6.
Merilna komora 5 se lahko odtuji oziroma sname od cevi 7, ki jo veže z vstopno komoro 1. Merilna komora 5 je lahko opremljena z večsmemo mehanizacijo 22 ali vodili 24 namen katerih je, da premaknejo merilno komoro 5 bližje mestu tiska znotraj tiskalnega predela 100 tiskalnika 0. Možni so namreč sistemi za volumetrični 3D tisk, kjer je v notranjosti enega tiskalnika 0 hkrati pozicioniranih več tiskalnih mest ali celo več tiskalnih naprav.
Merilna komora 5 je s cevjo 17 povezana z nanašalno komoro 15 preko izhodnih vrat 12na merilni komori 5 in vstopnih vrat 16 na nanašalni komori 15. Nanašalna komora 15 je podobno kot pri vstopni komori 1 in merilni komori 5 opremljena z lastnimi vhodnimi in izhodnimi vrati in sicer vhodnimi vrati 16 in izhodnimi vrati 25, dodatno pa ima lahko nameščeni vsaj dve elektrodi 19, ki sta nameščeni na zunanjosti izhodnih vrati 25 .
Barometer 32 je v tem izvedbenem primeru pritrjen na zunanjo stran nanašalne komore 15. Možni so dodatni izvedbeni primeri naprave po izumu v katerih se barometer 32 nahaja drugje kot na nanašalni komori 15 a vseeno v notranjosti tiskalnega predela 100 tiskalnika 0 in je konfiguriran na način, da meri tlak v tiskalnem predelu 100 tiskalnika 0. Pri vstopni komori 1 in merilni komori 5 sta barometer 12 in barometer 22 pritrjena v notranjosti omenjene vstopne komore 1 in merilne komore 5; in sta konfigurirana na način, da merita tlak v notranosti omenjene vstopne komore 1 in merilne komore 5.
Vrata za uravnavanje pritiska 20 so pritrjena v notranjosti tiskalnega predela 100 tiskalnika 0 in preko njih je nameščena mreža, ki ima reže velike ravno toliko, da prepuščajo skoznje delce zraka, drugih plinov v uporabi ali tekočine in hkrati velike ravno toliko, da skoznje ne prepuščajo delcev praškastega materiala 2 v uporabi.
Vrata za uravnavanje pritiska 10 na vstopni komori 1, vrata za uravnavanje pritiska 19 v merilni komori 5, vrata za uravnavanje pritiska 20 v notranjosti tiskalnega predela naprave 0, barometer 12, barometer 22 in barometer 32 so vsi povezani z ekvalizatorjem 9, ki upravlja njihovo sinrhonizirano delovanje z namenom pnevmatičnega prenosa praškastega materiala 2 iz zunanjosti v notranjost tiskalnika 0. Ekvalizator 9 digitalno in mehansko uravnava pritisk pi v vstopni komori 1, pritisk p2 v merilni komori 5 in pritisk p3 na zunanjosti nanašalne šobe 15 oziroma v notranjosti tiskalnega predela 100 tiskalnika 0.
Pritisk p3 je lahko podoben vakuumskim razmeram, v drugih izvedbenih primerih pa lahko vključuje pline kakor sta vodik ali argon. Omenjeni plini namreč lahko pripomorejo k razelektritvi že natiskanega dela objekta v izvedbenem primeru, kjer se naprava po izumu uporablja kot pomožna naprava primarnemu volumetričnemu 3D tiskalniku, ki deluje na podlagi taljenja z uporabo obsevanja z elektroni ali drugimi delci z maso (EBM) in pri katerem pride do nabranih odvečnih nebojev v že natiskanem delu objekta.
Pritisk p3 je lahko podoben tlaku v tekočini, saj so možni izvedbeni primeri, kjer se naprava po izumu uporablja za dovod praškastega materiala v notranjost primarne naprave za volumetrični 3D tisk, kjer se zatrjevanje ali taljenje materiala izvršuje v tekočinah.
Nadaljne je možno, da so vstopna komora 1, merilna komora 5 ter nanašalna komora 15 katerekoli druge oblike kakor izvedbeni primer prikazan na Sliki 1, na primer v obliki
AS kvadra,ovalne (buškaste) oblike, sferične oblike oz. katerekoli druge oblike, kije tudi primerna za hrambo in prenos praškastega materiala 2.
V nadaljevanju bo opisan postopek delovanja naprave po izumu.
Pred dovodom praškastega materiala 2 v notranjost tiskalnega predela 100 naprave 0, so vsa izhodna in vstopna vrata naprave po izumu zaprta, razen vstopnih vrat 3 na vstopni komori 1, ki omogočajo, da uporabnik napolni vstopno komoro 1 s praškastim materialom 2. Vstopna vrata na vstopni komori 1 se nato hermetično zaprejo, opravi se meritev teže s tehtnico 11, meritev tlaka pi z barometrom 12, meritev tlaka p2 z barometrom 22 in meritev tlak z barometrom 32.
Evalizator 9 glede na meritve tlaka pi,tlak p2,tlaka ps nato poskrbi, da se pravilno in zadostno vzpostavi podtlak ali nadtlak v vseh komorah in ceveh na način, da pride do pnevmatskega prenosa praškastega materiala 2 iz začetne vstopne komore 1 preko cevi 7 do merilne komore 5, v naslednjem koraku iz merilne komore 5 v nanašalno komoro 15 in v še naslednjem koraku iz nanašalne komore 15 v notranjost tiskalnega predela 100 tiskalnika 0.
Ko je praškasti material 2 v vstopni komori 1 se hermetično zaprejo vstopna vrata 3 in s tem omogočijo hermetično zaprtje vstopne komore 1 v kateri je praškasti material 2.
V merilni komori 5 se tako pred prvim korakom prenosa praškastega materiala 2 iz vstopne komore 1 v merilno komoro 5 vzpostavi tlak p2 , ki je nižji od tlaka pi v v notranjosti vstopne komore 1. Ekvalizator 9 tako poskrbi, da se vzpostavi nižji tlak p2 glede na tlak pi na način, da iz merilne komore 5 odvzame zadosti plinov in se posledično pritisk p2 v merilni komori 5 spusti pod tlak v vstopni komori 1. Vklopi se električna enota 8 za dovod električnega toka elektrifikatorju 6 in nato se odprejo izhodna vrata 4 na vstopni komori 1 ter vstopna vrata 11 na merilni komori 5. Ko se odprejo izhodna vrata 4 na vstopni komori 1 in vhodna vrata 11 na merilni komori 5, praškasti material zaradi podtlaka p2 preide po cevi 7 iz vstopne komore 1 v merilno komoro 5. Električna enota 8 dovaja električni tok elektrifikatorju 6 medtem ko prašasti material potuje po cevi 7 in na ta način se praškasti material 2 med prehodom iz vstopne komore 1 v merilno komoro 5 po notranjosti cevi 7 naelektri ali polarizira.
V drugih izvedbenih primerih naprave po izumu je možno, da ekvalizator 9 poskrbi za vzpostavitev nadtlaka pi v hermetično zaprti vstopni komori 1 glede na tlak P2 v merilni komori 5 in se tako v takem izvedbenem primeru omogoči podoben način pnevmatičnega prenosa praškastega materiala 2 iz vzstopne komore 1 v merilno komoro 5. V tem primeru ekvalizator 9 dovede pline čez izhodna vrata 10 v notranjost vstopne komore 1 in na ta način povzroči, daje tlak pi višji od tlaka p2Ko je vzpostavljen podtlak p2 v merilni komori 5, ki ga ustvari ekvalizator 9, se nato odprejo izhodna vrata 4 in vhodna vrata 11, se praškasti material 2 prenese v merilno komoro 5. V naslednjem koraku se izhodna vrata 4 na vstopni komori 1 in vhodna vrata 11 na merilni komori 5 zaprejo. Postopek ustvarjanja podtlaka p2 v merilni komori 5 se lahko ponovi dokler ves praškasti material 2 v uporabi ni prenešen iz vstopne komore 1 v merilno komoro 5 preko cevi 7. V merilni komori 5 in vstopni komori 1 se vsakič, ko praškasti material 2 preide iz vstopne komore 1 v merilno komoro 5 teža le-tega praškastega materiala 2 izmeri s tehtnico 11 in tehtnico 21.
Naelektren ali polariziran praškasti material 2 je tako v naslednjem koraku v notranjosti merilne komore 5, kjer se nato po potrebi opravi tudi predgretje praškastega materiala 2 z grelcem 23.
Po potrebi se v tem koraku lahko merilna komora 5 odtuji od vstopne komore 1 in premakne z uporabo večsmeme mehanizacije 22 ali vodil 24 bližje tiskalnemu prostoru ali v primeru, daje v tiskalnem predelu naprave nameščenih več tiskalnih naprav, bližje tisti napravi, s katero bo praškasti material 2 uporabljen za tisk določenega objekta.
Ekvaliztor 9 nato ponovno izmeri tlak p3 znotraj tiskalnega predela 100 tiskalnika 0, p2 znotraj merilne komore 5, ter po potrebi tlak pi znotraj vstopne komore 1.
Ekvalizator 9 na podlagi meritev tlaka pb tlaka p2, tlaka p3 vzpostavi višji tlak p2 v merilni komori 5 od tlaka p3 v notranjosti tiskalnega predela 100 tiskalnika 0. V primeru, da je meritev tlaka p3 nižja od tlaka p2, se preko vrat 19 na merilni komori lahko najprej odvzame možne ostanke atmosferičnih plinov in nato doda v merilno komoro 5 druge pline v uporabi, na primer inertne pline. V drugem primeru, kjer je v tem koraku tlak p3 v tiskalnem predelu 100 ob meritvi višji od tlaka p2 v merilni komori 5, kar se zgodi v izvedbenih primerih naprave kjer je v notranjosti tiskalnega predela 100 tiskalnika 0 tekočina, ekvalizator poskrbi za ustvarjanje zadostnega nadtlaka v merilni komori 5, da se po odprtju izhodnih vrat 12 in vhodnih vrat 25 na nanašalni komori 15 odmerjeni praškasti material 2 prenese iz merilne komore 5 preko nanašalne komore 15 v notranjost tiskalnega predela 100 tiskalnika 0. Pnevmatični prenos praškastega materiala 2 se tako v tem koraku postopka prenese z uporabo ustvarjanja nižjega tlaka p3 glede na tlak p2 ali višjega tlaka p2 glede na tlak p3.
Po potrebi se v izvedbenih primerih naprave kot na Sliki 2 lahko v tem koraku vklopijo dodatni elektrifikator 77 na cevi 17, ki povezuje merilno komoro 5 ter nanašalno komoro 15. Temu elektrifikatorju 77 električni tok dovaja električna enota 78, kije nameščena na merilni komori 5 in se skupaj z merilno komoro 5 po potrebi premakne bližje tiskalnemu prostoru z uporabo vodil 24 ali večsmeme mehanizacije 22. Ko je merilna komora 5 v bližini prostora tiska in je ustvarjen višji tlak p2 v merilni komori 5 kakor tlak p3 v tiskalnem predelu 100, se začne končni prenos praškastega materiala preko nanašalne komore 15 v tiskalni predel 100 tiskalnika 0. Seveda se lahko podtlak p3 v tiskalnem predelu 100 ustvari tudi na način odzvema plinov preko vrat 20, ki so v notranjosti tiskalnega predela 100 in so povezana z ekvalizatorjem 9, v izvedbenih primerih pri katerih se v tiskalnem prostoru 100 tiskalnika 0 nahaja plin.
Nanašalna komora 15 je opremljena z vstopnimi vrati 16 in izhodnimi vrati 25. Preko izhodnih vrat 25 sta lahko nameščeni vsaj dve elektrodi 19 s katerimi naprava usmerja ali pozicionira naelektreni ali polarizirani praškasti materiali 2 v notranjost tiskalnega predela 100, natančneje v volumetrični tiskalni prostor, kjer bo tiskalnik nato izdelal volumetrični del končnega objekta ali celoten objekt naenkrat. Vsaka od vsaj dveh elektrod 19 je lahko opremljena z večsmemo mehanizacijo namen katere je usmerjanje elektrod po prostim in s tem manipulaciji naelektrenega ali polariziranega praškastega materiala 2.
Možni so dragi izvedbeni primeri naprave, ki vključuje večje število tiskalnih šob 15, ki so prostorsko nameščene na različnih lokacijah a hkrati vse povezane z eno skupno merilno komoro 5.
Možni so drugi izvedbeni primeri naprave, ki vključuje večje število merilnih komor 5 in v takih izvedbenih primerih ima lahko ena merilna komora 5 večje število izhodnih vrat 12 od katerih vsaka posebej vodijo v svojo povezovalno cev 17, torej izvedbeni primeri naprave lahko vključujejo večje število povezovalnih cevi 17 na koncu vsake od katerih je nameščena posamezna nanašalna šoba 15.
Večje število nanašalnih šob 15 je lahko nameščenih vsaka na svoji večsmemi mehanizaciji 115 bližje tiskalnem delu naprave in se lahko premikajo skupaj s talilnimi iradiatorji, medtem ko merilna komora 5 lahko služi dovodu praškastega materiala iz zunanjosti tisklanika do priklopa na tiskalne šobe v notranjem tisklanem predlelu tiskalnika.
Na sliki 2 je prikazan izvedbeni primer naprave z dodatnim večjim številom elektrifikatorjev 77 ki so v tem izvedbenem primeru pritrjeni na cevi 17 med merilno komoro 5 in nanašalno komoro 15 Možno so dodatni izvedbeni primeri naprave po izumu, kjer je večje število elektrifikatorjev 77 nameščeneh tudi na cevi 7 med vstopno komoro 1 in merilno komoro 5.
Na sliki 3 je prikazan izvedbeni primer naprave po izumu z dvema vstopnima komoroma 1 in Al. Naprava po izumu ima lahko večje število vstopnih komor prikazanih v primeru na sliki 3 kot vstopna komora 1 in vstopna komora Al, ki so lahko namenjene dovajanju različnih praškastih materialov 2 in 2A v notranjost skupnega tiskalnega predela 100 znotraj enega tiskalnika 0. Vstopna komora 1 in vstopna komora Al imata vsaka svojo merilno komoro in sicer merilno komoro 5 in merilno komoro A5. Merilna komora A5 je povezana z nanašalno komoro A15, merilna komora 5 pa ima pritrjeno nanašalno komoro 15.
Možni so izvedbeni primeri naprave in postopka po izumu kjer v eno skupno merilno komoro 5 prenesemo dva različna praškasta materiala iz dveh različnih vstopnih komor 1 in Al.
Možni so izvedbeni primeri naprave po izumu, v katerih ima naprava več kot dve vstopni komori 1 in/ali več kot dve merilni komori 5 in/ali več kot dve nanašalni komori 15.
Možni so izvedbeni primeri naprave po izumu, v katerih ima naprava več kot dve nanašalni komori 15 pritrjeni na eno skupno merilno komoro 5.
Možni so izvedbeni primeri naprave po izumu, ki ima lahko več kot dve merilni komori 5 pritrjeni na eno skupno vstopno komoro 1.
Možni so izvedbeni primeri naprave z več kot dvema elektrodama 19 nameščenima preko izhodnih vrat 25 ali večjim številom elektrifikatorjev 6,77 nameščenih na katerikoli od povezovalnih ceveh 7,17. Vsak elektrifikator je lahko konfigurirani na način, da v enem koraku vzpostavi negativno električno polje oziroma naboj in v naslednjem koraku vzpostavi pozitivno električno polje oziroma naboj. Elektrode so lahko konfigurirane na način, da vzpostavijo pozitivno ali negativno električno polje. Na ta način lahko postopek prenosa praškastega materiala 2 v notranjost tiskalnega predela 100 tiskalnika 0 izvršimo izmenično z obratno naelektrenim ali polariziranim praškastim materialom 2 kar pomeni, da lahko v enem koraku dovedemo pozitivno naelektren praškasti material 2 v notranjost tiskalnega predela 100 tiskalnika 0 in v naslednjem koraku dovedemo negativno naelektren praškasti material 2 v notranjost tiskalnega predela 100.
Sistem za naelektritev ali polarizacijo praškastega materiala sestavljajo elektrifikator 6, elektrifikator 77, električna enota 8. Vsi sestavni deli sistema za naelektritev so povezani s kontrolnim sistemom.
Sistem za pnevmatični prenos praškastega materiala iz vstopne komore v notranjost tiskalnega predela volumetričnega tiskalnika zajema sestavne dele, ki še posebej omogočajo omenjeni prenos, in sicer ekvalizator 9, izhodna vrata 10, izhodna vrata 19, izhodna vrata 20 in vse povezovalne cevi od ekvalizatorja 9 do omenjenih vrat 9,10,19, ki na slikah niso posebej označene z označbami. Ekvalizator 9 dodatno zajema vsaj eno posodo za hrambo plinov iz in v katero ekvalizator 9 dovede ali odvzame pline, in lahko zajema dodatne posode za hrambo drugih plinov v uporabi ali tekočin.
Ιο
Merilni sistem naprave sestavljajo tehtnica 11 in tehtnica 21, ki sta vsaka posebej povezani s kontrolnim sistemom.
Kontrolni sistem naprave je centralni računalniški del naprave, ki ureja in kontrolira delovanje vseh sestavnih delov naprave po izumu. Kontrolni sistem vključuje vsaj eno procesorko enoto za procesiranje sprotnih nalog naprave in vsaj eno spominsko enoto za digitalno hrambo ukazov in drugih podatkov potrebnih z delovanje naprave in druge dodatne sestavne dele, ki so potrebni za delovanje naprave po izumu. Kontrolni sistem je v svojem bistvu računalnik, kije povezan z vsemi sestavnimi deli naprave in ima za vsak sestavni del naprave svoj kanal za vhod in izhod informacij oziroma ukazov. Čez vhodne kanael kontrolni sistem dobiva povratne informacije o delovanju posameznih delov naprave, čez izhodna vrata na procesorju pa naprava pošilja kontrolne signale za delovanje sestavnih delov. Dodatno ima lahko naprava video nadzor za nadzorovanje vseh sestavnih delov naprave.
Kontrolni sistem naprave je povezan s kontrolno enoto primarnega tikalnika 0 in na ta način usklajuje delo sestavnih delov naprave s tiskalnikom 0 za namen volumetrične izdelave 3D objekta.

Claims (6)

  1. PATENTNI ZAHTEVKI
    1 .Pomožna naprava za volumetrično additivno izdelovanje objektov, ki omogoča prenos praškastega materiala iz zunanjosti katerekoli naprave za volumetrično additivno izdelovanje objektov v notranjost omenjene naprave, značilna po tem, da omogoča pnevmatski prenos praškastega materiala iz zunanjosti naprave za volumetrični 3D tisk v notranji tiskalni predel naprave za volumetrični 3D tisk, natančneje v volumetrični tiskalni prostor, iz katerekoli smeri glede na tiskalni prostor
  2. 2. Pomožna naprava kot po zahtevku 1. značilna po tem, da se med prehodom praškastega materiala iz zunanjosti naprave za volumetrični 3D tisk v notranji tiskalni predel naprave za volumetrični 3D tisk omenjeni praškasti material naelektri z uporabo elektrifikatorja, kije nameščen na povezovalni cevi med dvema komorama in je konfiguriran na način, da dovede električni naboj praškastemu materialu medtem ko le-ta prehaja po notranjosti povezovalne cevi iz ene v drugo komoro.
  3. 3. Pomožna naprava kot po zahtevku 1. značilna po tem, da se med prehodom praškastega materiala iz zunanjosti naprave za volumetrični 3D tisk v notranji tiskalni predel naprave za volumetrični 3D tisk omenjeni praškasti material polarizira z uporabo elektrifikatorja, kije nameščen na povezovlni cevi in je konfiguriran na način, da polarizira praškasti material med prehodom znotraj povezovalne cevi
  4. 4. Postopek prenosa praškastega materiala iz zunanjosti v notranjost naprave za volumetrično additivno izdelovanje objektov značilen po tem, da se praškasti material v notranjost iz zunanjosti naprave za volumetrično additivno izdelovanje objektov prenese na pnevmatski način, in nadaljne, da se praškasti material v končni talilni prostor prenese iz katerekoli smeri glede na že izdelan del objekta.
  5. 5. Postopek kot po zahtevku 4. značilen po tem, da se praškasti material med prehodom iz zunanjosti v notranjost naprave za volumetrično additivno izdelovanje objektov naelektri.
  6. 6. Postopek prenosa praškastega materiala iz zunanjosti v notranjost naprave za volumetrično additivno izdelovanje objektov kot po zahtevku 4. značilen po tem, da se praškasti material med prehodom iz zunanjosti v notranjost naprave za volumetrično additivno izdelovanje objektov polarizira.
SI201800274A 2018-12-19 2018-12-19 Pomožna naprava in postopek za volumetrično aditivno izdelovanje objektov SI25749A (sl)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SI201800274A SI25749A (sl) 2018-12-19 2018-12-19 Pomožna naprava in postopek za volumetrično aditivno izdelovanje objektov
PCT/EP2019/086497 WO2020127856A1 (en) 2018-12-19 2019-12-19 An auxiliary device and a method for volumetric additive manufacturing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SI201800274A SI25749A (sl) 2018-12-19 2018-12-19 Pomožna naprava in postopek za volumetrično aditivno izdelovanje objektov

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SI25749A true SI25749A (sl) 2020-06-30

Family

ID=69156385

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SI201800274A SI25749A (sl) 2018-12-19 2018-12-19 Pomožna naprava in postopek za volumetrično aditivno izdelovanje objektov

Country Status (2)

Country Link
SI (1) SI25749A (sl)
WO (1) WO2020127856A1 (sl)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6251488B1 (en) * 1999-05-05 2001-06-26 Optomec Design Company Precision spray processes for direct write electronic components
DE102007029142A1 (de) 2007-06-25 2009-01-02 3D-Micromac Ag Schichtauftragsvorrichtung zum elektrostatischen Schichtauftrag eines pulverförmigen Werkstoffes sowie Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen Objektes
JP5917636B2 (ja) 2014-09-17 2016-05-18 株式会社東芝 積層造形装置の材料供給装置、積層造形装置、及び材料供給方法
US10065367B2 (en) * 2015-03-20 2018-09-04 Chevron Phillips Chemical Company Lp Phonon generation in bulk material for manufacturing
US20180281282A1 (en) * 2017-03-28 2018-10-04 Velo3D, Inc. Material manipulation in three-dimensional printing

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020127856A1 (en) 2020-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8124192B2 (en) Layer application device for an electrostatic layer application of a building material in powder form and device and method for manufacturing a three-dimensional object
CN108068333B (zh) 运输单元和三维构件的制备
EP3135407B1 (en) Coater apparatus and method of additive manufacturing
EP3429830B1 (de) Anlage zur additiven herstellung dreidimensionaler objekte
US20170021452A1 (en) Material feeder of additive manufacturing apparatus, additive manufacturing apparatus, and additive manufacturing method
KR20210062705A (ko) 3차원 적층 제조 시스템 및 3차원 물체를 제조하는 방법
DE112015003164T5 (de) Schichtweises heizen, zeilenweises heizen, plasmaheizen und multiple einsatzmaterialien bei additiver herstellung
EP3412382B1 (en) Apparatus with a module for the layered manufacture of a product
US9449758B1 (en) Powder-filling system
CN107848288B (zh) 3d打印方法和装置
US20170274602A1 (en) Material feeding device, additive manufacturing apparatus, and material supplying method
EP3137305B1 (en) Printing on cylindrical objects
SI25749A (sl) Pomožna naprava in postopek za volumetrično aditivno izdelovanje objektov
DE102018118916B4 (de) Plasmaprozessgerät
US20180222751A1 (en) A device for generating gaseous dihydrogen
DE102017107299B4 (de) Filmbildungsvorrichtung und Filmbildungsverfahren
KR101996717B1 (ko) 성막 방법 및 성막 장치
WO2022072315A2 (en) Pulse transfer for large area metal fusion system
CN111717664A (zh) 粉状部件供给装置
US10821513B2 (en) Device for producing three-dimensional objects and a corresponding method
SE522558C2 (sv) Förfarande och anordning för styrning av överföring av elektriskt laddade partiklar av ett medicinskt pulver till en målarea på ett substratelement vid en dosutformningsprocess
US20200139621A1 (en) 3d printed in-process powder capsule for printing material powder characterization
US11446873B2 (en) Transportation of pulverulent build-up material for producing three-dimensional objects
US20150321216A1 (en) Device for carrying out a deposit of particles on a substrate and deposition method using such a device
US20110274855A1 (en) Method for coating a component

Legal Events

Date Code Title Description
OO00 Grant of patent

Effective date: 20200630

KO00 Lapse of patent

Effective date: 20230828