【发明授权】构建材料飞溅控制_惠普发展公司,有限责任合伙企业_201680080380.1 

申请/专利权人:惠普发展公司,有限责任合伙企业

申请日:2016-05-12

发明/设计人:安德烈·加西亚;迈克尔·A·诺维克

公开(公告)日:2021-06-08

代理机构:北京德琦知识产权代理有限公司

公开(公告)号:CN108698319B

代理人:康泉;宋志强

主分类号:B29C64/165(20170101)

地址:美国德克萨斯州

分类号:B29C64/165(20170101);B29C64/393(20170101);B33Y30/00(20150101);B33Y50/02(20150101)

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2021.06.08#授权;2018.11.16#实质审查的生效;2018.10.23#公开

摘要:根据示例,一种三维3D打印机可以包括将第一液滴选择性地沉积到构建材料的层上的第一递送设备以及选择性地将第二液滴沉积到构建材料的层上的第二递送设备,其中第二递送设备被定位为相对近距离接近第一递送设备。3D打印机还可以包括控制器,其识别选择性地沉积第二液滴的密度,以控制在上面沉积第二液滴的构建材料的飞溅,并且控制第二递送设备以所识别的密度选择性地沉积第二液滴。

主权项:1.一种三维3D打印机,包括:第一递送设备,用于选择性地将第一液滴沉积到构建材料的层上;第二递送设备,用于选择性地将第二液滴沉积到所述构建材料的层上,其中,所述第二递送设备被定位为相对近距离接近所述第一递送设备;以及控制器,用于选择选择性地沉积所述第二液滴的密度,以控制在上面沉积所述第二液滴的所述构建材料的飞溅,并且控制所述第二递送设备以所选择的密度选择性地沉积所述第二液滴;其中,所述第一递送设备包括第一喷嘴集合,通过所述第一喷嘴集合喷射所述第一液滴,其中,所述控制器将沉积所述第二液滴的所述密度选择为这样的密度:使所述构建材料到所述第一喷嘴集合上的飞溅最小化,同时超过预先确定的最小密度;并且其中,沉积所述第二液滴的所述密度包括所述第二液滴的滴剂重量和在所述构建材料的层上的每单位区域沉积的第二液滴的数量的组合。

全文数据:构建材料飞溅控制背景技术[0001]在三维3D打印中,添加打印处理可以用于根据数字模型制作三维固体部分。3D打印可以用于快速产品样机研究、模具生成、母模生成和小批量制造。一些3D打印技术是所考虑的添加处理,这是因为它们涉及材料的相继的层的施加。这与通常依靠材料的移除以创建最后的部分的传统的机加工处理不同。在3D打印中,可以对构建材料进行固化或熔化,对于一些材料,可以使用热辅助挤压、熔融,或烧结来执行这,并且对于其它材料,这可以使用数字光投射技术来执行。附图说明[0002]以示例方式说明本公开的特征并且本公开的特征不受限于以下附图,其中相同数字指示相同的元素,其中:[0003]图1A示出示例三维3D打印机的简化框图;[0004]图1B示出用于生成、构建,或打印三维部分的示例三维C3D打印机的简化等轴测图;[0005]图1C示出图1B中描绘的示例3D打印机的一些组件的简化框图;[0006]图2示出可以在图1B中描绘的邪打印机中实施的示例管理装置的简化框图;[0007]图3和4分别描绘用于控制在上面沉积液滴的构建材料的飞溅的示例方法。具体实施方式[0008]为了简化和说明性目的,通过主要地参考其示例来描述本公开。在下面的描述中,阐述特定细节以便提供对本公开的彻底的理解。然而,很明显的是,可以在不限制到这些特定细节的情况下实践本公开。在其他的实例中,不详细地描述一些方法和结构,以便不使本公开不必要地模糊。如在本文所使用的,术语“一”意图表示特定元素中的至少一个,术语“包括”意指包括但不限于,术语“包含”意指包括但不限于,并且术语“基于”意指至少部分地基于。[0009]在本文公开了一种控制构建材料的飞減的三维3D打印机、用于实施3D打印机的方法,以及一种用于控制3D打印机的操作的管理装置。:3D打印机可以包括第一递送设备来选择性地将第一液滴沉积到构建材料的层上并且包括第二递送设备来选择性地将第二液滴沉积到构建材料的层上,其中第二递送设备被定位为相对近距离接近第一递送设备。在一些示例中,第一递送设备和或第二递送设备可以被称为制剂分配器。一般说来,当递送设备沉积液滴时,一些构建材料可能被充分的力被移位,以使构建材料飞溅。构建材料的飞濺可能使一些构建材料在递送设备的缝的方向上被抛出并且接近缝或在缝中附着于第一递送设备,并且造成构建材料的层中的侵蚀。在一些实例中,接近递送设备的缝或在该缝中所附着的构建材料可能造成递送设备的操作中的错误。[0010]根据示例,在本文公开的3D打印机和方法可以在液滴沉积到构建材料上时防止或最小化由液滴引起的构建材料的飞溅。例如,在本文公开的3D打印机和方法可以防止或最小化由来自第二递送设备的第二液滴的沉积引起的构建材料在第一递送设备的方向上的飞溅。另外,在本文公开的3D打印机包括这样的特征:其可以使引入到第一递送设备的缝中或接近该缝的构建材料最小化,因此改善第一递送设备的运行。而且,通过在本文公开的3D打印机和方法的实施方式所形成的3D对象可以具有由构建材料的飞溅所引起的相对更少的破坏。[0011]首先参考图1A,示出了示例三维3D打印机100的简化框图。如所示,3D打印机100可以包括第一递送设备130、第二递送设备132以及控制器140。第一递送设备130可以选择性地将第一液滴沉积到构建材料的层114示出为短划线上。另外,第二递送设备132可以选择性地将第二液滴沉积到构建材料的层114上并且可以相对近距离接近第一递送设备130。例如,第二递送设备132可以与第一递送设备130—起在同一打印头上被支承。[0012]控制器140可以识别选择性地沉积第二液滴的密度,以控制在上面沉积第二液滴的构建材料的飞溅,并且控制第二递送设备132以所识别的密度选择性地沉积第二液滴。在本文在下面详细地描述了控制器140可以识别密度并且控制第二递送设备132的各种方式。[0013]现在参考图1B,在那里示出了用于生成、构建或打印三维部分的示例3D打印机100的简化等轴测图。应当理解的是,图1B中描绘的3D打印机100可以包括附加的组件,以及在不背离在本文公开的3D打印机100的范围的情况下可以移除和或修改在本文描述的一些组件。[0014]3D打印机100被描绘为包括构建区域平台102、包含构建材料1〇6的构建材料供给器104以及重涂布器108。构建材料供给器104可以是在重涂布器108和构建区域平台102之间定位构建材料106的容器或表面。构建材料供给器104可以是可以例如从位于构建材料供给器104之上的构建材料源未示出)供应构建材料106的漏斗或表面。另外地,或者替换地,构建材料供给器104可以包括用于将构建材料1〇6从储存位置提供例如,移动到一位置以便其被散布到构建区域平台102或构建材料106的先前形成的层上的机构。例如,构建材料供给器104可以包括漏斗、螺旋递送器等等。一般说来,将从构建材料1〇6生成3D对象或者部分并且构建材料106可以由包括但不限于聚合物、金属和陶瓷的任何适当的材料形成。另夕卜,构建材料106可以是粉末形式的。[0015]重涂布器10S可以在构建材料供给器104之上并且跨构建区域平台1〇2在由箭头110表示的方向上(例如,沿着y轴)移动,以在构建区域平台102的表面之上散布构建材料1〇6的层114。可以将层114形成为跨构建区域平台1〇2的基本上均匀的厚度。在示例中,层的厚度范围可以从大约90wii到大约llOwn——尽管也可以使用更薄或更厚的层。例如,层114的厚度范围可以从大约2〇Mi到大约2〇〇wii,或从大约5〇mi到大约200um。重涂布器108也可以在构建材料1〇6的散布之后返回到与构建材料供给器104相邻的位置。重涂布器108可以是刮片、辊、反向旋转辊或适于在构建区域平台102之上散布构建材料106的任何其他设备。[0016]3D打印机100还被描绘为包括构建区域平台102上方的以阵列布置的多个加温设备120。加温设备120中的每一个可以是灯或者其他热源,其将热施加到构建材料106的散布层上以例如将构建材料106维持在预先确定的阈值温度或者高于该温度。根据示例,加温设备12〇可以将构建材料1〇6的温度维持在促进构建材料106的选择性熔化的相对高的温度。[0017]邪打印机100进一步被描绘为包括第一递送设备130和第二递送设备132,这两者都可以在通过箭头136所指示的两个方向上例如,沿着x轴跨构建区域平台102扫掠。第一递送设备130和第二递送设备132可以例如是热喷墨打印头、压电打印头等等,并且可以扩展构建区域平台102a的宽度。尽管第一递送设备uo和第二递送设备132每个均在图1B被描绘为由单独的设备形成,但应当理解,第一递送设备130和第二递送设备132中的每一个可以被包括在同一打印头上。例如,第一递送设备130可以包括打印头中的第一集合的致动器和喷嘴并且第二递送设备132可以包括打印头中的第二集合的致动器和喷嘴。[0018]在第一递送设备130和第二递送设备1;32不扩展构建区域平台1〇2的宽度的其他的示例中,也可以沿着y轴扫掠第一递送设备130和第二递送设备132,因此使得第一递送设备130和第二递送设备132能够被定位在构建区域平台1〇2上方的大多数区域之上。第一递送设备130和第二递送设备132可以因此附接到移动XY载物台或平移托架两者都未示出),其移动与构建区域平台102相邻的第一递送设备130和第二递送设备132以便在构建材料1〇6的层的预先确定的区域中沉积相应的液体。[0019]尽管未示出,第一递送设备130和第二递送设备132可以每个均包括将相应的液体喷射到构建材料层上的多个喷嘴或者等同地,缝)。根据一些示例,液体可以是熔剂和或喷射细化剂。在这些示例中,第一递送设备13〇可以将熔剂沉积到构建材料106的层的被选择的区域上并且第二递送设备132可以将喷射细化剂沉积到构建材料106的层的被选择的区域上。熔剂可以是吸收熔化辐射例如,光和或热的形式)以使熔剂已经被沉积在其上的构建材料106在熔化辐射被施加时共同熔化的液体。喷射细化剂可以是相比于熔剂吸收显著更少的熔化辐射的液体。在一个示例中,喷射细化剂可以防止或显著地减少喷射细化剂已经被沉积在其上的构建材料106的共同熔化。在其他的示例中,可以实施喷射细化剂以提供对已经被共同熔化的构建材料106的外部部分的着色。[0020]尽管未示出,但3D打印机100可以包括可以沉积具有相对于彼此不同的辐射吸收性质的多个熔剂的例如打印头的附加的递送设备。作为示例,多个熔剂可以具有相对于彼此的不同的色彩、可以具有相对于彼此的不同的化学成分例如,不同的反应物和或催化剂),等等。在3D打印机100可以沉积多个熔剂的示例中,3D打印机100可以包括多个打印头,其中多个打印头中的每一个可以沉积具有相对于其他熔剂的不同的辐射吸收性质的熔剂。3D打印机100可以同样地包括附加的递送设备来递送附加的喷射细化剂。[0021]根据示例,第二递送设备132可以是能够以被不同地控制的滴剂重量(或者等同地,滴剂容积递送液滴的设备。例如,第二递送设备132可以包括可从加利福尼亚、帕洛阿尔托的惠普公司得到的打印头或者多个打印头。也就是说,例如,第二递送设备132可以被控制为以所选的(或者等同地,所确定的)滴剂重量将液滴沉积到构建材料106的层的被选择的区域上。可以选择液滴的滴剂重量以控制液滴被沉积在其上的构建材料106的飞溉。另夕卜,第二递送设备132可以被控制为对每构建材料106的层的单位区域沉积的液滴的数量进行控制以控制飞派。换句话说,可以控制沉积第二液滴的密度,可以控制控制或者等同地,管理由第二液滴的沉积所引起的构建材料106的飞溉。作为示例,第二递送设备132可以被控制为以在大约0.5mgcm2至大约1.2mgcm2之间的密度递送液滴。在本文在下面更详细地描述其中可以沉积液滴的密度以及其他特征对飞溅进行控制的各种方式。[0022]在熔剂和喷射细化剂液滴到构建材料106的层的被选择的区域上的沉积之后,第一辐射生成器134和或第二辐射生成器136可以被实施为将熔化辐射施加到构建材料106的层上。具体地,例如辐射生成器134、136可以被激活并且例如,沿着通过箭头137所指示的方向跨构建材料106的层被移动以将光和或热的形式的熔化辐射施加到构建材料106上。辐射生成器134、I36的示例可以包括在可见的且接近IR的范围中进行发射的UV、IR或接近IR固化灯、IR或接近IR发光二极管LED、卤素灯,或具有理想的电磁波长的激光器。辐射生成器134、1:36的类型可以至少部分地取决于在熔剂中使用的活性材料的类型。根据示例,第一递送设备130、第二递送设备132、第一熔化辐射生成器134,和第二熔化辐射生成器136可以被支承于托架未示出)上,可以在由箭头I37表示的方向上在构建区域平台102之上扫掠该托架未示出)。[0023]在施加辐射以共同熔化构建材料1〇6的被选择的部分之后,可以降低构建区域平台102,如由箭头112所表示的,例如,沿着z轴。另外,可以跨构建区域平台1〇2移动重涂布器108以在先前形成的层上面形成构建材料1〇6的新的层。而且,第一递送设备130可以将熔剂沉积并且第二递送设备132可以将喷射细化剂液滴沉积到构建材料1〇6的新的层的相应的被选择的区域上。可以重复以上描述的处理,直到已经形成预先确定的数量的层来制作的期望的3D部分的生坯。[0024]另外,在跨构建材料层的液体沉积操作之后或在跨多个构建材料层的多个液体沉积操作之后,第一递送设备130和第二递送设备I32可以被定位为与擦拭机构138相邻。擦拭机构138可以擦拭第一递送设备130和第二递送设备132的喷嘴以及附加的递送设备的喷嘴--如果其被包括在3D打印机100中。擦拭机构138可以被移动到其中诸如擦拭机构138的清洗卷筒未示出)之类的表面与喷嘴的外部表面接触的位置。可以在由箭头139所指出的z-方向上移动擦拭机构138以移除可以与第一递送设备130和第二递送设备132的外部表面接触的诸如构建材料106、液体、灰尘等等的残渣,以将递送设备13〇、132维持在期望性能水平。[0025]如进一步在图1B中示出的,3D打印机100可以包括控制器140,该控制器140可以控制构建区域平台1〇2、构建材料供给器104、重涂布器10S、加温设备120、第一递送设备130、第二递送设备I32、辐射生成器134、1:36以及擦拭机构138的操作。具体地,例如,控制器140可以控制致动器未示出)以控制3D打印机100组件的各种操作。控制器140可以是计算设备、基于半导体的微处理器、中央处理单元CPU、专用集成电路ASIC和或其他硬件设备。尽管未示出,控制器140可以经由通信线路连接到3D打印机100组件。[0026]控制器140还被描绘为与数据存储器142进行通信。数据存储器142可以包括与要被3D打印机100打印的3D部分有关的数据。例如,数据可以包括为了形成3D部分的生坯第一递送设备130将沉积熔剂以及第二递送设备132将沉积喷射细化液滴的每个构建材料层中的位置。在一个示例中,控制器140可以使用数据来控制第一递送设备130和第二递送设备132分别沉积熔剂和喷射细化剂的每一个构建材料层上的位置。[0027]现在参考图1C,示出了图1B中描绘的示例3D打印机100的一些组件的简化框图。具体地,在图1C中示出3D打印机100的控制器140、第一递送设备130,和第二递送设备132。然而,与图1B形成对比,第一液体递送设备130和第二递送设备132被描绘为被封装在也可以被支承于托架未示出)上的公共打印头150中。另外,第一递送设备130被描绘为通过第一喷嘴131沉积第一液滴160并且第二递送设备132被描绘为通过第二喷嘴133沉积第二液滴162。如以上讨论的,第一液滴160可以是熔剂液滴和第二液滴162可以是喷射细化剂液滴。然而,在其他的示例中,第一液滴160和第二液滴162可以两者都是熔剂液滴或喷射细化剂液滴。[0028]第一液滴160和第二液滴162还可以包括增强或减少辐射吸收的各种添加剂和或催化剂。例如,第一液滴160可以包括辐射吸收制剂,即,活性材料、金属纳米粒子,等等。第一液滴160和第二液滴162还可以包括共溶剂、表面活化剂、抗微生物剂、抗结垢制剂、分散剂中的任何和或其组合。[0029]图1C中也示出了构建材料1〇6的第一层164和构建材料106的第二层166。第一层164可以表示先前已经被散布的、接收了接收第一液滴160和第二液滴162并且具有接收的熔化辐射的构建材料106的层。具体地,第一层164被描绘为包括先前接收了第一液滴160并且至少已经被部分地共同熔化的构建材料106的第一部分168以及可能先前已经接收了第二液滴1似并且还没有被共同熔化的构建材料1〇6的第二部分170。可以表示构建材料106的当前层的第二层166被描绘为包括已经被放置在第一部分168之上的构建材料106的第三部分172以及己经被放置在第二部分17〇之上的构建材料106的第四部分174。在一个方面,与第二部分和第四部分l7〇U74中的构建材料106相比,第一部分和第三部分168、172中的构建材料106可以具有更高的温度。第三部分172中的构建材料106的温度可以高于第四部分174中的构建材料106,这是因为来自第一部分168的热可以引导到第三部分172中的构建材料106中。[0030]因此,例如,如图1C中所示的,可以以相比于第二液滴162可以被沉积在其上的构建材料106相对更高的温度将第一液滴160沉积到构建材料106上。该温度的差别的一个结果可以是,与第一液滴160被沉积在其上的构建材料106相比,第二液滴162被沉积在其上的构建材料106可以对飞涵更敏感。也就是说,如由箭头176所表示的,第四部分174中的一些构建材料1〇6可以在第二液滴162被沉积时移位,其中移位可以使一些构建材料1〇6飞濺远离第二层106的上部。然而,第三部分172中的构建材料106可能不经历显著飞溅,这是因为在第一液滴160被沉积在第三部分172中的构建材料106上时,来自第一部分168的热可以在那些构建材料106当中提供充分的粘着。在类似的方面中,当第一液滴160被沉积到没有定位在例如在构建平台102上提供的第一数个层114的已经接收了第一液滴的层上方的构建材料106的层上时,构建材料106也可能经历显著的飞漉。[0031]根据示例,控制器140可以控制在通过箭头152所指示的方向上移动或扫掠打印头150时,第二递送设备132沉积第二液滴的密度,以控制构建材料106的飞溅。例如,控制器140可以控制第二递送设备132以被选择的密度例如,以被选择的滴剂重量和被选择的每单元面积的液滴的数量来沉积第二液滴162,最小化构建材料106的飞溉176。作为示例,控制器140可以将密度选择为这样的密度:使通过第二液滴162飞溅的大多数构建材料106被沿第一方向引导,远离第一喷嘴131的,如图1C中所示的。也就是说,沉积第二液滴162的密度可能不足够低以防止构建材料1〇6的飞溅发生,但是可以足够低于最大密度电平以使飞派的构建材料106被引导远离第一喷嘴131,如图1C中所示的。另外,密度可以超过预先确定的最小密度,使得在期望的时间量内选择性地将期望量的第二液体沉积到构建材料106上以使得3D部分能够在预先确定的时间量内被准确地形成。[0032]根据示例,控制器140可以控制第二递送设备132在第四部分174之上在多程期间沉积第二液滴162,以便沉积预先确定量的第二液滴162,同时最小化或消除在第一喷嘴131的方向上的构建材料106的飞溅。也就是说,例如,控制器140可以控制第二递送设备132在第四部分172之上在第一程期间沉积一半规定量的第二液滴162并且在第四部分172之上在第二程期间沉积剩余的一半。多程可以发生在将熔化辐射施加到层166上之前。[0033]此外,或者替换地,控制器140可以将使第二递送设备132沉积第二液滴162的密度选择为控制第二层166的侵蚀的密度。也就是说,沉积第二液滴162的密度可以被选择为将在第二液滴162被沉积时发生在第二层166中的侵蚀的水平维持为低于预先确定的侵蚀水平。被选择来控制飞溅的密度可以导致期望的侵蚀控制,这也可以引起更高质量的部分。[0034]根据示例,第二递送设备I32可以如图1C中所示相对于第一递送设备130被定位以最小化构建材料1〇6到围绕第一喷嘴1:31的区域上的飞溅。也就是说,这是因为在第二液滴162被沉积时,可以使大多数构建材料106相对于打印头150行进的方向152从打印头150向上游飞溅,第一递送设备130可以相对于方向152被定位在第二递送设备132的下游。换句话说,第二递送设备132可以相对于方向152被定位在第一递送设备130的后缘一侧。第二递送设备132也可以相对于方向152被定位在3D打印机100中的每一个附加的递送设备的后缘一侧。[0035]此外,为了进一步限制或防止将残渣引入到围绕第一喷嘴131的区域上,擦拭机构138可以在擦拭围绕第二喷嘴133的区域之前擦拭围绕第一喷嘴131的区域。也就是说,如图1B中所示,擦拭机构136可以被定位在相对于第一递送设备130的第二递送设备132的更远的下游,使得在方向137上一一即,在正x方向上移动第一递送设备130和第二递送设备132时,可以在第二喷嘴133之前擦拭第一喷嘴131。[0036]更进一步,为了最小化或减少构建材料106的飞派,控制器140可以控制加温设备120以足够高的水平施加热以使构建材料106的层114部分地熔化,例如,结新皮。也就是说,控制器140可以控制加温设备120施加足够水平的热以使暴露层114的顶面上的构建材料106部分地熔融并且流动而不使层114中的构建材料106共同熔化,并且同时仍然使得液滴160、162能够流动通过顶层。可以通过测试来确定加温设备120施加足以达到该条件的热的水平,并且该水平可以因不同类型的构建材料106而不同。[0037]作为另外的示例,控制器140可以在控制第二递送设备132递送第二液滴162之前控制第一递送设备130将相对少量的第一液滴160递送到构建材料106上以对构建材料106进行加热。在该示例中,第一递送设备130可以被控制为递送足够少量的第一液滴160以防止构建材料106共同熔化,同时也增加构建材料106的温度。可以通过测试确定在第二液滴162的沉积之前将被沉积的第一液滴160的量,并且该量可以因不同类型的构建材料106而不同。另外地,由第一液滴160给予的构建材料106的温度的增加可以减少在第二液滴162的沉积期间构建材料106的飞派。[0038]现在转向图2,在那里示出了可以在图1B中描绘的3D打印机中实施的示例管理装置200的简化框图。在一个示例中,管理装置200可以形成图1B中描绘的3D打印机100的一部分。例如,管理装置200可以是3D打印机100的命令模块或其他控制系统。应当理解的是,图2中描绘的管理装置200可以包括附加的组件,并且可以在不背离在本文公开的管理装置200的范围的情况下可以移除和或修改在本文描述的一些组件。[0039]图2中描绘的管理装置200被示出为包括可以与在图1B中描绘的且相对于图1B在以上描述的控制器140和数据存储器142相同的控制器140和数据存储器142。照此,不详细地描述图2中描绘的控制器140和数据存储器142,并且代替地,相对于3D打印机100在以上提供的控制器140和数据存储器142的描述意图也描述相对于管理装置200的这些组件。[0040]如图2中所示,管理装置200可以包括在其上存储有控制器140可以执行的机器可读指令212_224的计算机可读存储介质21〇。更具体地,控制器140可以取出、解码,和执行指令212-M4以访问与要被打印的3D部分有关的数据212、识别选择性地沉积液滴的密度214以控制飞派、控制递送设备以所识别的密度递送液滴216、控制擦拭机构218、控制辐射生成器220、控制构建区域平台222,以及控制重涂布器224。作为对调取和执行指令的的替代或补充,控制器140可以包括一个或多个电子电路,其包括用于执行指令212_224的功能的组件。在任何方面,并且如以上讨论的,控制器140可以经由通信线路向3D打印机100的各个组件传送指令信号,使得组件可以以在本文描述的方式进行操作。[0041]计算机可读存储介质21〇可以是包含或存储可执行指令的任何电子、磁性、光学,或者其他物理存贮设备。因而,计算机可读的存贮介质210例如可以是随机存取贮存器RAM、电可擦可编程只读贮存器EEPR0、存储驱动、光盘,等等。计算机可读存储介质210可以是非暂时性机器可读存贮介质,其中术语“非暂时性”不包含暂时的传播信号。[0042]相对于分别在图3和4中描绘的方法3〇〇和400来更详细地讨论其中可以实施管理装置2〇〇的各种方式。具体地,图3和4分别描绘用于控制液滴被沉积在其上的构建材料106的飞溅的示例方法3〇〇和400。应当对本领域技术人员明显的是,方法300和4〇〇可以表示一般化图示,以及在不背离方法3〇0和400的范围的情况下,可以添加其他操作,或者可以移除、修改,或重新安排现存的操作。[0043]为了说明,参考图1B中图示出的3D打印机100和图2中图示出的管理装置200作出对方法3〇〇和400的描述。然而,应当清楚地理解,可以实施具有其他配置的3D打印机和管理装置以在不背离方法300和400的范围的情况下执行方法300和400任何一个或两者。[0044]在执行方法3〇0和400的任一之前或作为方法300和400的一部分,控制器140可以执行存储在机器可读介质210上的指令212以访问与要被打印的3D部分有关的数据。作为示例,控制器140可以访问与要被打印的3D部分有关的存储在数据存储器142中的数据。控制器140可以确定将被形成的构建材料106的层的数量以及为了打印3D部分将由第一递送设备130在构建材料1〇6的每一个相应的层上沉积第一液滴160的位置。控制器140可以进一步确定为了打印3D部分将由第二递送设备132在构建材料106的每一个相应的层上沉积第二液滴I62的位置以及将采用熔化辐射生成器134、136的定时。然而,在其他的示例中,3D打印机100外部的处理设备未示出)可以执行指令以访问3D部分数据并且确定将沉积第一液滴160和第二液滴162的位置以及在3D部分的形成中执行的其他处理。在这些示例中,处理设备可以向控制器140传送该信息并且控制器140可以在执行方法300和400中的任何一个或两者时实施该信息。[0045]首先参考图3,在框3〇2,可以识别由递送设备132将液滴162选择性地沉积到构建材料106的层上的密度,以控制在上面沉积液滴162的构建材料1〇6的飞溅。例如,控制器140可以执行指令214以识别递送设备132选择性地沉积液滴162的密度。作为示例,控制器140可以识别可以最小化在相邻的递送设备130的喷嘴131的方向上液滴162被沉积在其上的构建材料106的飞濺的用于液滴I62的密度一一例如,液滴的滴剂重量和每单位区域沉积的液滴的数量的组合。另外,识别的密度可以包括递送设备132可以递送液滴162的低于最大滴剂重量的滴剂重量,并且识别的密度高于预先确定的最小密度水平。预先确定的最小密度水平可以是使得期望量的液滴162能够在期望的时间量内被选择性地沉积到构建材料106上以使得3D部分能够在预先确定的时间量内被准确地形成的密度水平。另外,预先确定的最小密度水平可以基于3D打印机100的被选择的打印模式。也就是说,相比于较低质量打印模式,对于较高质量打印模式,预先确定的最小密度水平可以更高。[0046]根据示例,可以例如通过测试、建模和或内插来确定在多个类型的条件下可以将液滴162沉积到多个类型的构建材料106上的密度以控制飞溅。也就是说,例如,可以对单个类型或对多个类型的构建材料106执行测试以确定液滴162的沉积引起理想的飞溅条件的密度。测试可以引起不同的密度被用于不同类型的构建材料106以及不同类型的液滴材料。在一个示例中,可以将与不同的密度、不同类型的构建材料106以及不同类型的液滴材料有关的信息(例如,其间的关联存储在数据存储器142中,并且控制器140可以从所存储的信息中在框302识别密度。在其他的示例中,控制器140可以在框302从通过网络可用的信息或从由用户输入的信息识别密度。[0047]在框304,可以控制递送设备132以所识别的密度选择性地沉积液滴162。例如,控制器140可以执行指令216以在跨构建材料106的层扫掠递送设备132时,控制递送设备132选择性地沉积液滴162。换句话说,控制器140可以控制递送设备132以所识别的密度将液滴162沉积到层的被选择的区域上。[0048]现在参考图4,在框402,可以访问输入数据。例如,控制器140可以执行指令212来访问输入数据。如以上讨论的,输入数据可以识别液滴162将被沉积到构建材料106的层166上的位置。[0049]在框404,可以识别沉积液滴162的密度。控制器140可以执行指令214以以上相对于图3中的框302讨论的任何方式识别密度。[0050]在框406,可以控制递送设备132以所识别的密度选择性地沉积液滴162。例如,控制器140可以执行指令216以在跨构建材料106的层扫掠递送设备132时控制递送设备132选择性地沉积液滴162,如以上相对于图3中的框304所讨论的。在其中例如在单程期间沉积液滴162的密度不足以满足预先确定的最小密度水平一一例如,在单程期间沉积的液滴162是不在熔化辐射的施加期间足够地冷却构建材料106的不充足的密度的实例中,控制器140可以控制递送设备132通过递送设备132的多程来选择性地沉积液滴162。在框406之后,控制器140可以执行指令22〇以控制辐射生成器134、136在构建材料106的层上施加辐射以选择性地熔化第一液滴160已经被沉积在其上的构建材料106。[0051]在框408,控制器140可以确定是否擦拭递送设备132的喷嘴133。响应于将擦拭喷嘴133的确定,控制器140可以控制其上支承递送设备132的托架未示出)移动到与擦拭机构138相邻的位置,如在框410指示的。此外,控制器140可以控制托架在使递送设备132的喷嘴I33以外的喷嘴131在喷嘴1:33被擦拭之前被擦拭的方向上移动。在3D打印机100中的所有喷嘴当中,可以最后擦拭的是递送设备1:32的喷嘴133。控制器140可以进一步执行指令218以擦拭机构138在适当时间被移动以执行擦拭操作。[0052]然而,响应于在框408确定递送设备132的喷嘴133将不被擦拭和或在框410之后,控制器140可以确定是否将形成构建材料106的附加的层,如在框412所指示的。控制器140可以例如基于关于要被打印的3D部分的访问的信息来作出该确定。响应于确定将形成附加的层,构建材料106的下一层可以被散布在先前的层1㈤的上面,如在框414指示的。例如,控制器140可以执行指令222以控制构建区域平台102被向下移动并且可以执行指令224,以控制重涂布器108跨先前的层散布附加的构建材料1〇6。此外,可以重复框402-414,直到将不形成附加的层,指示方法400可以结束,如在框416指示的。[0053]可以将方法300和方法400中所阐述的一些或所有操作以任何期望的计算机可访问的介质包含为实用程序、程序或子程序。另外,可以通过可以以活动和非活动两者的各种形式存在的计算机程序来体现方法300和方法400。例如,它们可以作为包括源代码、目标代码、可执行代码或者其他格式的机器可读指令而存在。可以在非暂时性计算机可读存储介质上实施以上任何指令。[0054]非暂时性计算机可读存储介质的示例包括计算机系统ram、rom、eprom、eeprom#及磁盘或光盘或磁带。因此将理解,能够执行以上描述的功能的任何电子设备可以执行以上列举的那些功能。[0055]在使打印头在扫掠方向移动时使用从被定位为与第一递送设备相邻的第二递送设备沉积的液滴的不同的打印密度的实验己经确立,在足够低的打印密度,主要在与扫掠方向相对的方向上使构建材料诸如PA12飞溅。例如,发现当从第二递送设备沉积的液滴的打印密度是大约〇.8mgcni2时,以该方式的飞溅发生。也就是说,由飞派引起的大多数构建材料羽流着陆在打印头扫掠方向的上游。然而,当从第二递送设备沉积的液滴的打印密度被提高到大约1.6mgcm2时,大部分飞溉的构建材料朝着打印头扫掠方向被引导。也就是说,由飞溅引起构建材料羽流在打印头扫掠方向的上游和下游两者处着陆。[0056]尽管具体贯穿本公开的全部被描述,但本公开的代表性示例具有在很宽的应用范围内的实用性,并且以上讨论不旨在并且不应当被理解为进行限制,而是作为本公开的方面的说明性的讨论被提供。[0057]在本文已经描述和说明的是本公开与一些其变化一起的示例。仅仅作为说明来阐述在本文使用的术语、描述和图,并且术语、描述和图不旨在进行限制。在本公开的精神和范围内,许多变体是可能的,其中,本公开意图由所附权利要求和它们的等同物来限定,其中以所有术语最宽泛合理的意义意指所有术语,除非另外指出其他。

权利要求:1.一种三维3D打印机,包括:第一递送设备,用于选择性地将第一液滴沉积到构建材料的层上;第二递送设备,用于选择性地将第二液滴沉积到所述构建材料的层上,其中,所述第二递送设备被定位为相对近距离接近所述第一递送设备;以及控制器,用于识别选择性地沉积所述第二液滴的密度,以控制在上面沉积所述第二液滴的所述构建材料的飞溅,并且控制所述第二递送设备以所识别的密度选择性地沉积所述第二液滴。2.根据权利要求2所述的3D打印机,其中,所述第一递送设备包括第一缝,通过所述第一缝喷射所述第一液滴,其中,所述控制器将沉积所述第二液滴的所述密度选择为这样的密度:使所述构建材料到所述第一缝上的飞溅最小化,同时超过预先确定的最小密度,并且其中,沉积所述第二液滴的所述密度包括所述第二液滴的滴剂重量和在所述构建材料的层上的每单位区域沉积的第二液滴的数量的组合。3.根据权利要求1所述的3D打印机,其中,所述控制器进一步在沉积所述第一液滴和所述第二液滴中的任一个或两者之前增加所述构建材料的温度,以控制所述构建材料的飞溅。4.根据权利要求1所述的3D打印机,其中,所述控制器将沉积所述第二液滴的所述密度识别为这样的密度:控制所述构建材料的层的侵蚀,同时超过预先确定的最小密度。5.根据权利要求1所述的3D打印机,进一步包括:数据存储器,其中,所述数据存储器包含与沉积所述第二液滴的多个密度和多个因素之间的关联有关的数据,所述多个因素与所述构建材料和所述第二液体相对应•,并且其中,所述控制器从所述数据存储器中所包含的与所述关联有关的所述数据中选择所述密度。6.根据权利要求1所述的3D打印机,其中,所述第一递送设备和所述第二递送设备被支承于托架上,其中,当沿第一方向扫掠所述托架时,所述控制器控制所述第二递送设备沉积所述第二液滴,并且其中,所述第二递送设备在所述第一方向上被定位在所述第一递送设备的后缘一侧。7.根据权利要求6所述的3D打印机,进一步包括:沿着所述第一方向定位在所述第二递送设备下游的擦拭机构,并且其中,所述擦拭机构在擦拭所述第二递送设备之前擦拭所述第一递送设备。8.根据权利要求1所述的3D打印机,其中,所述第一液体包括熔剂并且所述第二液体包括喷射细化剂,并且其中,所述第一递送设备和所述第二递送设备被定位在公用打印头上。9.一种方法,包括:识别由递送设备选择性地将液滴沉积到构建材料的层上的密度,以控制在上面沉积所述液滴的所述构建材料的飞溅;并且控制所述递送设备以所识别的密度选择性地沉积所述液滴。10.根据权利要求9所述的方法,其中,识别所述密度进一步包括将所述密度识别为这样的密度:使所述构建材料到另一递送设备的缝上的飞溅最小化,同时超过预先确定的最小密度,其中,所述另一递送设备通过所述缝喷射其他液滴。11.根据权利要求10所述的方法,其中,控制所述递送设备进一步包括:在跨所述构建材料沿第一方向扫掠所述递送设备时,控制所述递送设备以所识别的密度选择性地沉积所迷液滴,其中,所述递送设备相对所述另一递送设备沿着所述第一方向被定位在后缘。12.根据权利要求1〇所述的方法,进一步包括:将所述递送设备和所述另一递送设备定位为与清洁设备相邻,其中,所述清洁设备在清洁所述递送设备之前清洁所述另一递送设备。13.根据权利要求9所述的方法,其中,识别所述密度进一步包括从与沉积液滴的多个密度和多个因素之间的关联有关的数据识别选择性地沉积所述液滴的所述密度,其中所述多个因素与所述构建材料和所述液体相对应。14.一种存储有机器可读指令的非暂时性计算机可读介质,当由处理器执行时,所述机器可读指令使所述处理器:识别由递送设备选择性地将液滴沉积到构建材料的层上的密度,以控制在上面沉积所述液滴的所述构建材料的飞溅;并且控制所述递送设备以所识别的密度选择性地沉积所述液滴。15.根据权利要求14所述的非暂时性计算机可读介质,其中,为了确定所述密度,所述机器可读指令进一步使所述处理器:将所述密度识别为这样的密度:使所述构建材料到另一递送设备的缝上的飞灘最小化,同时超过预先确定的最小密度,其中,所述另一递送设备通过所述缝喷射其他液滴。

百度查询: 惠普发展公司,有限责任合伙企业 构建材料飞溅控制