TW201529349A - ３ｄ列印頭 - Google Patents

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TW201529349A
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亞瑟 摩利那瑞
艾隆 班德
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耐基創新公司
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Abstract

一種用於三維列印機之一列印頭，其包括界定一列印孔口的一噴嘴、置設在該噴嘴內的一混合腔、及一第一與第二絲體饋給器。該第一絲體饋給器係組配來可控制地將一第一絲體以一第一饋入速率推進該混合腔，而該第二絲體饋給器係組配來可控制地將一第二絲體以一第二饋入速率推進該混合腔。該列印頭更包括與該混合腔熱連通且係組配來熔化該第一絲體及該第二絲體之各者的一加熱元件。

Description

3D列印頭
本發明係大致關於一3D列印機，其可控制來透過多個接續形成的殼體以列印半球形固體。
三維(3D)列印為從一數位模型製造一個三維固體物件的方法。此種列印係為添加性程序，其中接續層建立在先前層之上以「成長」出物件。3D列印有別於其他可能依賴充填模具或諸如藉由切割或鑽孔來移除材料的模製或製造技術。
用於三維列印機之列印頭包括界定列印孔之一噴嘴、置設在該噴嘴內的一混合腔、以及第一絲體饋給器與第二絲體饋給器二者。該第一絲體饋給器係組配來可控制地以第一饋入速率將第一絲體送入該混合腔，而該第二絲體饋給器係組配來可控制地以第二饋入速率將第二絲體送入該混合腔。
本列印頭更包括與混合腔熱連通之加熱元件，其組配來熔化第一絲體及第二絲體各者。熔化的絲體係組配成在混合腔內聚集並混合，且而後經由列印孔離開噴嘴(亦 即經過該孔離開之熔化的材料係為第一絲體與第二絲體的混合物)。
在一組態中，第一及第二絲體饋給器各包括一個別對的饋給器輪，其等組配來以相反方向旋轉以推進個別絲體。
置設在噴嘴內的加熱元件可為捲繞混合腔周圍的一薄膜加熱元件。此噴嘴可包括環繞地置設在所捲繞的加熱元件周圍且與混合腔同心之一外壁。此外壁具有自約5mm至約15mm的一直徑。此混合腔具有自約20mm至約40mm的一軸向長度。
於一組態中，列印頭可更包括置設在混合腔內的一混合元件。此混合元件可為例如一動力螺桿，其係組配來在混合腔內旋轉，諸如在馬達的推動下。
本發明之上述特徵及優點與其他特徵及優點將可從以下配合後附圖式所作用以實行本發明之最佳模式的詳細敘述中明顯看出。
「一個(a/an)」、「該」、「至少一個」及「一或多個」交替使用來表示至少一個項目存在；可能存在多個此種項目，除非本文有另外清楚表示。本案說明書中所有參數(例如數量或條件)數值，包括後附申請專利範圍，應被了解的是在所有情況下由「大約」一詞進行修改，不管「大約」是否出現在數值前。「大約」表示所述之數值允許些微的不精確(利用一些方法在數值上精確；大約或適度地接近數值；近似)。若由「大約」提供的不精確在業界不能以原 始意義所了解，則本文所用之「大約」表示至少從量測及使用此種參數之原始方法產生的變化。此外，範圍的揭露包括所有值的揭露以及整體範圍內之進一步的區隔範圍。一範圍內的各數值及一範圍的端點值因此全揭露為分別的實施例。於本發明之敘述中，為方便起見，「聚合物」及「樹脂」係交替使用以包含樹脂、寡聚物、及聚合物。「包含」、「包括」、及「具有」為含括性的，且因此指定所述項目的存在，但並不排除其他項目的存在。當於本案說明書所用時，「或」一詞包括列出項目中的一或多者之任何及所有組合。當第一、第二、第三、等用語用來互相區辨不同項目時，此種指定僅為方便而不限制項目。
10‧‧‧三維列印機/3D列印機
12、88、110、112、114‧‧‧列印頭
14‧‧‧材料/物料
16‧‧‧基體
18‧‧‧移動控制器
20‧‧‧線軸
22‧‧‧電阻式加熱元件
24‧‧‧噴嘴
26‧‧‧孔口
28‧‧‧末端
30‧‧‧工作表面
32‧‧‧物件
34‧‧‧材料層/層體
36‧‧‧笛卡爾座標系統
38、90‧‧‧厚度
40‧‧‧移動
42‧‧‧基準線
44‧‧‧中心點
50‧‧‧3D列印機
52‧‧‧弧形軌道
54‧‧‧載架
58‧‧‧曲度
60‧‧‧點
62‧‧‧第一馬達
64‧‧‧方位角
66、76‧‧‧軸
68‧‧‧延伸臂
70‧‧‧第二馬達
72‧‧‧徑向位置
74‧‧‧第三馬達
78‧‧‧轉動台
80、206‧‧‧環體
82、200‧‧‧半球體
92‧‧‧長度
93‧‧‧拔模角
94‧‧‧主體部分/熱塑絲體
96‧‧‧連續饋送機構
98‧‧‧輪子/饋給器輪
100、138‧‧‧主加熱元件
102‧‧‧副加熱元件
104‧‧‧外表面
120‧‧‧(第一)饋給機構
122‧‧‧(第二)饋給機構
124、126‧‧‧物料
130‧‧‧饋給控制器
132、134‧‧‧馬達
136‧‧‧中空核心部
140‧‧‧混合腔
142‧‧‧內螺紋
144‧‧‧動力螺絲
146‧‧‧混合馬達
150‧‧‧外徑
202‧‧‧高爾夫球芯體
204‧‧‧殼體
210‧‧‧圖表
212‧‧‧材料成份
216‧‧‧最內部的部分
218‧‧‧第一材料
220‧‧‧最外部的部分
222‧‧‧第二材料
224‧‧‧中間部分
圖1係為使用基於笛卡爾座標之控制來列印一物件的一3D列印機之概要橫截面側視圖。
圖2係為使用基於笛卡爾座標之控制來列印一半球形物件的一3D列印機之概要橫截面側視圖。
圖3係為使用基於球座標之控制而組配來列印一半球形物件的一3D列印機之一實施例的概要橫截面側視圖。
圖4係為使用基於球座標之控制而組配來列印一半球形物件的一3D列印機之一實施例的概要橫截面側視圖。
圖5係為藉由形成多個同心殼體來列印一半球形物件的一3D列印機之一實施例的一放大概要橫截面側視 圖。
圖6係為具有一長形薄壁噴嘴之列印頭的一實施例之概要橫截面側視圖。
圖7係為能可控制地混合二材料的一3D列印頭之一第一實施例的概要橫截面側視圖。
圖8係為能可控制地混合二材料且包括一長形噴嘴的一3D列印頭之一第二實施例的概要橫截面側視圖。
圖9係為能可控制地混合二材料且包括一長形噴嘴及一主動混合元件的一3D列印頭之一第三實施例的概要橫截面側視圖。
圖10係為具有不同徑向成分的高爾夫球芯體之半球形部分的概要橫截面側視圖。
圖11係為用於高爾夫球的3D列印芯體的一實施例之材料成分以距半球形中心的徑向距離為函數之示意圖。
參照圖式，其中類似的元件編號被用來識別不同視圖中雷同或相同的組件，圖1概要地繪示能夠形成聚合物物件的一個三維列印機10(3D列印機10)。一般來說，3D列印為一種添加式部件形成技術，其透過施加多個接續的薄材料層來累增地建構出一物件。在其核心，一個3D列印機包括組配來可控制地將一物料14積設/凝結在一基體16上的一列印頭12、以及組配來可控制地使列印頭12在預定工作空間內移行的一移動控制器18。本文所述之技術適用於 一種稱為熔絲製造的3D列印類型。列印頭12可組配來納受從諸如一線軸20或進料斗(hopper)之一來源而來的固體物料14，熔化該物料14(例如使用一電阻式加熱元件22)，且將熔化的物料14經由一噴嘴24送出到基體16上。大致上，噴嘴24可在其末端28界定一孔口26，熔化的材料14可透過孔口26離開列印頭12。
一旦離開噴嘴24，熔化的物料14即可開始冷卻，且在基體16上重新固化。基體16可為作為用於物件32之基座的一工作表面30，或為先前形成/固化的材料層34。在熔化的物料14施加在先前形成的材料層34上方的情況下，熔化之物料14的溫度可能在先前材料層34中產生局部表面熔化。此種局部熔化可有助於接合新施加的材料與先前層體34。
於一組態中，列印頭12可在笛卡爾座標系統36內控制，其中三個致動器各可使列印頭在個別直角平面(慣例將X-Y平面界定成平行於工作表面30的一平面，將Z方向界定成垂直於工作表面30之一維度)上有所造成的移動。當材料14施加在基體16上時，所施加之材料滴珠(bead)的厚度38及寬度，可以為列印頭12相對於基體16之移動40、以及固體物料14饋入列印頭12中的速率的函數。就針對固體物料14之一固定列印頭移動40及固定饋送速率而言，各所施加的材料滴珠可具有實質上固定的高度/厚度38及寬度。在一組態中，厚度38可小於約1.2mm(亦即約0.1mm至約1.2mm)。
圖1及圖2大致繪示出典型3D列印機在嘗試經由笛卡爾座標控制來建立一有曲度之物件時的兩個缺點。如圖1所示，若需要傾斜的邊緣幾何結構(即沿著以虛線設置的基準線42)，傾斜可能僅為近似，因為層體厚度及無法控制邊緣幾何結構可能產生一梯階邊緣解析度。如果接著需要一平滑邊緣，必須使用後續程序來將材料移除到基準線42。若在兩個不同材料層間的一介面處需要一平滑斜邊緣，這可能存在有挑戰及/或增加製造過程的複雜度與時間。
除了僅能製作粗略邊緣輪廓，某些幾何結構及/或列印頭移動路徑可能被列印頭12的實體維度所阻礙。例如，圖2大致繪示了列印頭12以弧形方式在X-Z平面上移動，而有連續的層體34從一中心點44朝外徑向地被積設出來。如圖所示，列印頭12到達噴嘴寬度及先前層體34之曲度會妨礙列印頭12開始一後續層的一點。於此情況下，可能需要特殊調適措施以便製造例如透過多個分立殼體(即一或多個殼體可能具有別於其他殼體的不同材料成份)所形成之半球形物件。
圖3概要地繪示在球座標系統中可自然控制的一3D列印機50。如圖所示，3D列印機50可製造具有一連續邊緣輪廓，而非具有顯著的梯階邊緣輪廓的一半球形物件。一般而言，此種類型的列印機在透過多個徑向增設殼體建構一球形或半球形物件時特別有用，諸如可用於形成高爾夫球的芯體。
所繪示的3D列印機50包括組配來支撐一可移動載架54的一弧形軌道52。弧形軌道52大致置設在垂直於工作表面30的軌道平面內，且可具有從置設在鄰近工作表面30上之一點60的一固定曲度半徑58。
可移動的載架54使用可允許其沿弧形軌道52平滑移行的例如一或多個輪子、軸承、或軸襯總成來支撐在弧形軌道52上。第一馬達62及驅動機構可與載架54及/或軌道52相聯結，以可控制地使載架54沿軌道52移行及/或定位。一般而言，載架沿著軌道的位置可形成相對於垂直工作表面30之軸66的方位角64。驅動機構可包括例如在一或多個軌道元件內延伸的一鍊條或帶條、或一齒條及小齒輪型齒輪傳動體。
載架54可以支撐一延伸臂68，其則可支撐列印頭12。延伸臂68可以可控制地相對於載架54移行，以執行列印頭12的徑向移動。於一組態中，延伸臂68可使用例如與載架54相聯結的一第二馬達70在縱向方向上移行。第二馬達70可組配來驅動與該延伸臂相聯結的一齒條及小齒輪型傳動配置、一滾珠螺桿、或導螺桿。延伸臂68的移行因此控制了列印頭12的徑向位置72。
移動控制器18可與第一馬達62及第二馬達70二者電氣連通，以分別控制列印頭12之方位角64及徑向定位72。移動控制器18可實施成一或多個數位電腦、資料處理裝置、及/或數位信號處理器(DSP)，其可具有一或多個微控制器或中央處理單元(CPU)、唯讀記憶體(ROM)、隨機存 取記憶體(RAM)、電氣可抹除可規劃唯讀記憶體(EEPROM)、高速時脈、類比轉數位(A/D)電路、數位轉類比(D/A)電路、輸入/輸出(I/O)電路、及/或信號調節及緩衝電子組件。移動控制器18更可與已儲存有一數值控制程式之電腦可讀非暫時性記憶體相聯結，此數值控制程式指定列印頭12相對於工作表面30在球座標上的定位(即一徑向位置、一極角度、及一方位角(r,θ,φ))。
儘管列印頭12之方位角64及徑向定位72可藉馬達62、70控制，極角度可透過諸如圖3中所示之軌道相對於工作表面30的旋轉、或可透過諸如圖4中所示之工作表面30相對於軌道52的旋轉予以控制。於圖3中，一第三馬達74與軌道52相聯結，且係組配來使軌道52(及軌道平面)繞著垂直於工作表面30之一軸76旋轉。相反地，圖4繪示具有一固定軌道54的一實施例，且其中極角度係使用一可旋轉的轉動台78來控制(其中轉動台78界定工作表面30)。
使用於圖3或圖4中所提供的3D列印機50，列印頭12可施加一半球形材料層至在下方的半球形基體16，諸如圖5中概要繪示者。於一組態中，半球形材料層可例如藉由列印材料之多個環體80而形成，各位在介於90度與0度之間的一不同方位角64處。透過改變方位角64，而不是Z軸定位，梯階邊緣輪廓即大幅縮小。並且，僅需要在一個自由度(即極維度)上的致動，即可形成材料之環體80。據此，3D列印機50可列印出一天然連續圓形，其大幅簡化產生數值控制程式所需的計算需求(與必須協調兩個不同致動器之 致動動作才能產生一相似圓形之基於笛卡爾座標控制法相比)。
使用天然球形3D列印機50，一固態半球體82可藉由在累增的徑向距離形成多個層體/殼體而建構，其中各層體係從多個個別形成的環體80而形成。應可了解的是，球座標控制提供某些優點，諸如：降低的計算複雜度；藉由僅控制一個馬達即可得到完美圓環；減少使粗略邊緣輪廓平滑化的需求；及藉由將噴嘴在跨越表面之大部分時維持垂直於基體16而得到之提升的均勻度。此外，使用多個層體模製固態半球體允許固態半球體的成份依徑向距離之函數而變動。
儘管使用天然球座標的3D列印係為產生一固態半球體同時克服圖1及圖2中所述的缺點的一種方式，於另一組態中，可對列印頭噴嘴24做修改以克服就圖2所述的阻礙問題。例如，圖6繪示列印頭88的一實施例，其中噴嘴24之壁厚度90為最小化、噴嘴24之長度92為伸長、且噴嘴之拔模角93接近90度。依此方式，在利用列印頭88列印半球體之底環(即最靠近工作表面30者)時，列印頭88之噴嘴24或相較下較寬的主體部分94即可能較不會接觸到基體16。
如圖6中所示，於一組態中，固體物料14可採熱塑絲體94的形式被納受，此絲體可透過一連續饋送機構96拉入列印頭88。此連續饋送機構96可包括例如置設在熔絲94之相對立側上的一對輪子98，其等可控制地以相反方向(且在大約相等的邊緣速度下)旋轉。
一旦在列印頭88中，物料14可能藉由可使熱塑材料熔化之一個主加熱元件100而通過。於一組態中，主加熱元件100可位在列印頭之主體部分94內。為防止熱塑材料在長形噴嘴24內重新固化，一個副加熱元件102可額外地置設在噴嘴24內。此副加熱元件102可以例如為併入噴嘴24(例如藉由包覆在內壁、網印在內壁上、或透過蝕刻消減式地形成)的一薄膜電阻器，以使噴嘴24之壁厚度最小化。在一組態中，副加熱元件102可為較主加熱元件100功率更低的加熱元件，但可以使噴嘴24之溫度維持在熱塑材料之熔點或熔點以上。於另一實施例中，副加熱元件102可為長形薄壁噴嘴本身，諸如若其以鐵磁金屬形成且使用一或多個置設在外的磁場產生器來感應加熱。
如以上所述，噴嘴24亦可在末端包括一推拔型態，亦稱拔模角93。當相對於垂直於噴嘴之縱軸的平面量測時，其中90度係非推拔狀(亦即完美圓柱狀)，拔模角93可為約45度至約90度，或較佳地為約75度至約90度。此陡峭的拔模角可特別適合用以製造近乎半球形物件，且較包括約15度至約45度之拔模角的傳統噴嘴更為陡峭。推拔部分之縱向長度92可以為約10mm至約20mm，或甚至為約10mm至約30mm。因為圖6大致繪示具有一90度拔模角之噴嘴24，推拔部分之縱向長度92可界定成整個圓柱長度，如圖所示。
於使用一薄膜加熱元件之一組態中，噴嘴之外表面104可位在副加熱元件102徑向外側上。於拔模角為90度 之一組態中，外表面104可具有約0.7mm至約5mm的直徑，及約0.15mm至約1mm的壁厚度90。於具有拔模角為小於90度之一組態中，在最末端處之壁厚度為約0.15mm至約1mm，而孔口26之直徑可為約0.4mm至約1.2mm。
圖7~9繪示可用來產生為兩種不同聚合物之混合物的一固態半球形物件之三種不同的列印頭110、112、114。如圖所示，各實施例110、112、114包括一第一饋給機構120及一第二饋給機構122，其各分別組配來連續地將材料14拉入列印頭。各饋給機構120、122係分別組配來接收不同的物料124、126。經由孔口26之熔化材料的整體流量即為由個別饋給機構接收之材料的總和。饋給機構110、112因此可藉由指定所欲的成分比例及所欲的輸出流率來控制。
第一及第二饋給機構120、122可分別控制，例如經由一饋給控制器130，諸如圖7中所示。於一組態中，饋給控制器130可與上述之移動控制器18整合，其中指定列印頭移行的數值控制程式更用來指定個別饋給速率。各饋給機構120、122可包括例如可用來驅動在相對立方向上的饋給器輪98(例如透過一或多個齒輪或類似的傳力元件)之一分別的馬達132、134。在一組態中，馬達132、134可具有一環狀，其中絲體可通過一中空核心部136。
在各個別絲體進入列印頭110之主體部分94時，絲體可能由一個別主加熱元件138熔化。於一組態中，各絲體可具有不同主加熱元件，其例如能夠根據個別絲體之饋 給速率及熔點來調整其熱輸出。於另一組態中，二主加熱元件138可互連，使得它們皆輸出一類似數量的熱能。主加熱元件138可包括例如一電阻線、薄膜、或條帶，其可包覆列印頭110之主體部分94內的一材料通道。
一旦通過主加熱元件138，熔化的材料即可能進入可以部分或全部置設在噴嘴24內的一混合腔140。於一組態中，諸如圖7所示，此混合腔可為一平滑側圓筒，其中熔化的材料可透過匯聚的流動路徑而混合。在整體平滑側設計上的些微變化型態中，進入混合腔140之入口(亦即兩條流動路徑匯聚處)可界定增加流體擾動以更利於混合兩個材料的一噴嘴部分。
於又一組態中，諸如圖8中大致所示，混合腔140可包括一或多個表面特徵體以促進提升的混合。例如，混合腔140可包括沿一部分或沿全長的內螺紋142。內螺紋142(或其它混合形貌體)可用來在熔化的材料朝向孔口26通過時，被動地攪拌及/或混合熔化的材料。依此方式，混合腔室之幾何結構可有助於提供兩個物料的均勻混合物。
於另一組態中，兩個熔化的材料可使用主動構件來混合。例如，如圖9中所示，一動力螺絲144可置設在混合腔140內以作動地將兩個材料混合一起。動力螺絲144(或其他混合元件)可由一分開的混合馬達146、或由負責將物料饋入列印頭之馬達132、134中之一或二者來驅動。動力螺絲除了提供混合效果，亦有助於使材料混合物流過噴嘴24。
在使用一動力螺絲144的一實施例中，噴嘴寬度可需要更寬以容納螺絲。於此實施例中，噴嘴24可在向下朝末端28處(在148處)頸縮，其中末端28界定孔口26。末端28可具有一約0.7mm至5mm的一外徑150，及約0.15mm至約1mm的一壁厚度。若為求正常流動而需要(取決於物料特性)，一個副加熱元件可置設在末端28周圍及/或整合於末端28內。
儘管圖7~9僅顯示包括兩個饋給機構的列印頭實施例，這些設計仍可易於擴大到三個或更多的饋給機構以符合所需應用。此外，在需要一動態改變成份時，饋給控制器130可藉由引導移動控制器18來造成材料在個別饋給機構與孔口26間的所需移行時間。依此方式，饋給控制器130可利用各絲體通過其個別饋給機構的容積饋給速率，及列印頭內的饋給通道之一已知容積及/或長度，來決定/塑造所需的前置時間(lead time；亦即其中前置時間係接近根據饋給機構與孔口26間之總容積流量率及通道容積而來的材料通過列印頭之移行時間)。
上述之3D列印機及/或長形列印頭可用來列印一固態熱塑材料半球體，其可用作例如高爾夫球的球芯。此外，在使用能夠接收不同物料之多個饋給機構之一組態中，現有系統可建構具有以徑向距離為函數之變動成份的半球體或球體。例如，圖10大致繪示一高爾夫球芯體202之半球體200的一組態。此半球體可經由多個殼體204來形成，該等殼體則各由多個環體206而形成。
圖11大致繪示半球體200之材料成份212作為徑向距離214之函數的圖表210(其中材料成份212係以介於0%與100%間的百分比基礎來量測)。如圖所示，3D列印機可隨各連續殼體變動成份，使得半球體200之最內部的部分216全部由第一材料218所形成，半球體200之最外部的部分220全部由第二材料222所形成，而一中間部分224(介於最內部的部分216與最外部的部分220之間)係由第一材料218及第二材料222之變動的混合物所形成。於一組態中，這些圖形初始可具有因不同層之分立厚度而來的一輕微梯階表現型態。此種變動成份而後可使用可促進不同層體間的局部擴散之一或多個後處理程序，諸如在球型模具內之熱處理，使其平滑化。形成高爾夫球芯體之3D列印技術的額外敘述可見於同時申請之名為「3D列印之高爾夫球芯體」之美國專利申請案，其在此以參考方式將全部內容併入本文。於一高爾夫球芯體組態中，列印層厚度可為約0.1mm至約2mm、或約0.4mm至約1.2mm，而殼體/層體之總數為約9至約55或更多。
儘管用來實行本發明之最佳模式已詳細敘述，熟悉與本發明相關之技術者將於後附申請專利範圍之範疇內認知到用以實現本發明的多種替代設計和實施例。含括在以上敘述或顯示於附圖中的所有內容係欲解讀為僅具例示性而非限制性。
12‧‧‧列印頭
18‧‧‧移動控制器
24‧‧‧噴嘴
30‧‧‧工作表面
50‧‧‧3D列印機
52‧‧‧弧形軌道
54‧‧‧載架
58‧‧‧曲度
60‧‧‧點
62‧‧‧第一馬達
64‧‧‧方位角
66‧‧‧軸
68‧‧‧延伸臂
70‧‧‧第二馬達
72‧‧‧徑向位置
74‧‧‧第三馬達

Claims (20)

  1. 一種用於三維列印機之列印頭，該列印頭包含：界定一列印孔口之一噴嘴；與該孔口流體連通之一混合腔；一第一絲體饋給器，其組配來可控制地將一第一絲體以一第一饋入速率推進該混合腔；一第二絲體饋給器，其組配來可控制地將一第二絲體以一第二饋入速率推進該混合腔；以及一加熱元件，其與該混合腔熱連通且組配來熔化該第一絲體及該第二絲體之各者。
  2. 如請求項1之列印頭，其中該第一絲體饋給器及該第二絲體饋給器包括一個別對的饋給器輪，其等組配來以相反方向旋轉以推進個別絲體。
  3. 如請求項1之列印頭，其中該噴嘴係組配成透過該孔口送出一熔化的材料，且其中該熔化的材料係為該第一絲體及該第二絲體的混合物。
  4. 如請求項1之列印頭，其中該混合腔係為一環管。
  5. 如請求項4之列印頭，其中該加熱元件係為纏繞該混合腔之一薄膜加熱元件。
  6. 如請求項1之列印頭，其中該噴嘴具有約75度至約90度的一拔模角。
  7. 如請求項1之列印頭，其中該噴嘴之一末端具有約0.7mm至約5mm的一外徑。
  8. 如請求項7之列印頭，其中該噴嘴具有沿著一縱軸量測約10mm至約20mm之長度。
  9. 如請求項1之列印頭，其中該噴嘴之一末端具有約0.15mm至約1.0mm的一壁厚度。
  10. 如請求項1之列印頭，其更包含置設在該混合腔內的一混合元件。
  11. 如請求項10之列印頭，其中該混合元件係為一螺絲；其中更包含與該螺絲耦合且組配來旋轉在該混合腔內之該螺絲的一馬達。
  12. 一種用於三維列印機之列印頭，該列印頭包含：界定一列印孔口之一噴嘴；置設在該噴嘴內且與該孔口流體連通之一混合腔；一第一絲體饋給器，其組配來可控制地將一第一絲體以一第一饋入速率推進該混合腔；一第二絲體饋給器，其組配來可控制地將一第二絲體以一第二饋入速率推進該混合腔；其中該第一絲體饋給器及該第二絲體饋給器各包括組配來以相反方向旋轉以推進個別絲體的一個別對的饋給器輪；組配來熔化該第一絲體及該第二絲體之各者的一加熱元件；以及其中該噴嘴係組配來透過該孔口送出一熔化的材料，且其中該熔化的材料係為該第一絲體及該第二絲體的一混合物。
  13. 如請求項12之列印頭，其中該混合腔係為一環管。
  14. 如請求項13之列印頭，其中該環管包括內螺紋。
  15. 如請求項12之列印頭，其中該加熱元件係為纏繞該混合腔之一薄膜加熱元件。
  16. 如請求項12之列印頭，其中該噴嘴具有約0.7mm至約5mm的一外徑。
  17. 如請求項12之列印頭，其中該噴嘴具有沿著一縱軸量測約10mm至約20mm之長度。
  18. 如請求項12之列印頭，其中該噴嘴之一末端具有約0.15mm至約1.0mm的一壁厚度。
  19. 如請求項12之列印頭，其更包含置設在該混合腔內的一混合元件。
  20. 如請求項19之列印頭，其中該混合元件係為一螺絲；其中更包含與該螺絲耦合且組配來旋轉在該混合腔內之該螺絲的一馬達。
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