CN114830041A - 用于增材制造的冷却设备和方法 - Google Patents

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Abstract

披露了一种用于使用选择性调色剂电子照相打印***打印的物品的冷却组件和方法。该组件包括用于输送和返回冷却气体的表面，该表面包含：与冷却气体供应部连通的多个第一长形开口；以及与冷却气体返回部连通的多个第二长形开口；其中，该多个第一长形开口和该多个第二长形开口基本上彼此平行并且彼此交替。

Description

用于增材制造的冷却设备和方法
本申请以美国公司Evolve Additive Solutions公司(为所有国家的指定申请人)以及美国公民J.Samuel Batchelder(为所有国家的指定发明人)的名义、作为PCT国际专利申请于2020年10月23日提交，并且要求于2020年10月25日提交的美国临时专利申请号62/925,874号的优先权，该美国临时专利申请的内容通过援引以其全文并入本文。
技术领域
本文的实施例涉及用于对表面进行冷却的设备和方法，特别地，本文的实施例涉及用于在选择性调色剂电子照相工艺(STEP)增材制造期间对构建表面进行冷却的设备和方法。
背景技术
增材制造***用于使用一种或多种增材制造技术从零件的数字表示来构建3D零件。市场上可获得的增材制造技术的示例包括基于挤出的技术、喷墨、选择性激光烧结、粉末/粘结剂喷射、电子束熔化和立体平版打印工艺。对于这些技术中的每一种，最初都是将3D零件的数字表示数字化地切片成多个水平层。对于每个切片层，然后生成工具路径，该工具路径为特定的增材制造***提供指令以形成给定层。
一种特别期望的增材制造方法是选择性调色剂电子照相工艺(STEP)增材制造，其允许快速、高质量地生产3D零件。通过施加由转移介质(例如，可旋转的皮带或鼓)从电子照相术(EP)引擎携载的热塑性材料层来执行STEP制造。每个层被转移到构建平台，以逐层的方式打印3D零件(或支撑结构)，其中相继的层被输注在一起以产生3D零件(或支撑结构)。这些层被放下到X-Y平面内，其中相继的层沿垂直于X-Y平面的Z轴上下定位。
有时利用与沉积零件材料的技术相同的沉积技术来构建支撑结构。支撑层或结构通常被构建在悬伸部分的下方或者构建在正构造的零件的腔中，这些悬伸部分或腔未被零件材料本身支撑。零件材料在制造期间粘附到支撑材料上，并且当打印过程完成时，支撑材料随后可从完成的3D零件移除。
在STEP增材制造过程中，随着沉积层的堆积，热累积在沉积层中，当材料层堆积成零件和支撑件的组合从而形成打印物体时，有必要对材料层进行冷却。打印好的物体的冷却对于保持物体的形状、避免不期望的层的翘曲和移位、允许添加其他层等是必要的。因此，需要用于在STEP增材制造期间冷却构建物体的改进的***和方法。
发明内容
本文的实施例涉及用于在选择性调色剂电子照相工艺(STEP)增材制造期间对表面、特别是材料构建表面进行冷却的设备和方法。材料构建表面可以包括零件材料和支撑材料，或者仅包括在任何给定层处的零件材料或支撑材料。该***和方法利用通过多个长形窄开口输送到顶部构建表面的冷却气体，这些长形窄开口形成在冷却设备的下侧的基本平坦的表面中。冷却设备下侧的这个表面位于STEP材料构建表面上方，通常非常靠近材料构建表面。长形窄开口典型地以交替布置定位，其中多个第一开口输送冷却气体，而多个第二开口在气体经过被冷却表面之后去除冷却气体。这些多个第一开口和多个第二开口彼此交替，使得输送冷却气体的开口通常具有去除冷却气体的相邻开口。
在STEP增材制造过程期间，交替开口通常非常靠近被冷却的材料构建表面。冷却气体的流动通常使得从多个第一开口中的每个离开的冷却气体基本上垂直向下引导到被冷却的表面上，然后被分叉成两个流，每个流基本上平行于构建表面的顶部朝向相邻的多个第二返回开口行进，然后通过返回开口流出并流出冷却设备。在某些实施例中，该多个开口的宽度是冷却设备的下侧与构建表面的顶部之间的间隙的大约两倍。该多个开口的长度远大于开口的宽度，并且通常基本上对应于在冷却组件下方行进的构建平台的尺寸。
在实施例中，用于使用选择性调色剂电子照相打印***打印的物品的冷却组件具有用于输送和返回冷却气体的基本平坦的表面，该表面平行于被打印物品的行进路径定向并且包含：宽度小于2毫米的多个第一长形开口，多个第一长形开口与冷却气体供应部连通；以及宽度小于2毫米的多个第二长形开口，多个第二长形开口与冷却气体返回部连通；其中，多个第一长形开口的长度和宽度与多个第二长形开口的长度和宽度基本相同；多个第一长形开口和多个第二长形开口基本上彼此平行并且彼此交替；并且该表面保持在被打印物品上方的距离为多个第一长形开口的宽度的大约30％至70％。
在实施例中，一种对使用选择性调色剂电子照相打印***打印的物品进行冷却的方法，该组件可以包括，该方法包括提供用于输送和返回冷却气体的基本平坦的表面，该表面平行于被打印物品的行进路径定向并且包含：宽度小于2毫米的多个第一长形开口，多个第一长形开口与冷却气体供应部连通；以及宽度小于2毫米的多个第二长形开口，多个第二长形开口与冷却气体返回部连通；其中，多个第一长形开口的长度和宽度与多个第二长形开口的长度和宽度基本相同；多个第一长形开口和多个第二长形开口基本上彼此平行并且彼此交替；并且使被打印物品在基本平坦的表面下方经过多个第一长形开口的宽度的大约30％至70％的距离。
本披露的冷却组件可以比典型的冷却组件更高效地冷却被打印物品，从而使用更少的能量用于冷却。在某些情况下，与以前的组件相比，节能可以达25％、50％、75％或更多。
更广泛地，在实施例中，冷却组件具有用于输送和返回冷却气体的表面，该表面包含：与冷却气体供应部连通的多个第一长形开口；以及与冷却气体返回部连通的多个第二长形开口；其中，该多个第一长形开口和该多个第二长形开口基本上彼此平行并且彼此交替。
在实施例中，包含长形开口的表面基本上是平面的。
在实施例中，用于输送和返回冷却气体的表面平行于被打印物品的行进路径定向。
在实施例中，用于输送和返回冷却气体的表面在物品打印过程中定向在物品上方。
在实施例中，多个第一长形开口的长度和宽度与多个第二长形开口的长度和宽度基本相同。
在实施例中，包含多个第一长形开口和多个第二长形开口的表面被配置为平行于STEP***中的构建平台的表面定位。
在实施例中，多个第一长形开口和多个第二长形开口布置成使得开口的最长尺寸布置成垂直于构建平台穿过冷却组件的行进方向。
在实施例中，包含多个开口的表面保持在被打印物品上方的距离为多个第一长形开口的宽度的大约45％至55％。
在实施例中，包含多个开口的表面保持在被打印物品上方的距离为多个第一长形开口的宽度的大约40％至60％。
在实施例中，包含多个开口的表面保持在被打印物品上方的距离为多个第一长形开口的宽度的大约30％至70％。
在实施例中，包含多个开口的表面保持在被打印物品上方的距离小于被打印物品上方5毫米。
在实施例中，包含多个开口的表面保持在被打印物品上方的距离小于被打印物品上方4毫米。
在实施例中，包含多个开口的表面保持在被打印物品上方的距离小于被打印物品上方3毫米。
在实施例中，包含多个开口的表面保持在被打印物品上方的距离小于被打印物品上方2毫米。
在实施例中，包含多个开口的表面保持在被打印物品上方的距离小于被打印物品上方1毫米。
在实施例中，包含多个开口的表面保持在被打印物品上方的距离为被打印物品上方1至2毫米。
在实施例中，包含多个开口的表面保持在被打印物品上方的距离为被打印物品上方1至3毫米。
在实施例中，多个第一开口和多个第二开口的宽度小于3毫米。
在实施例中，多个第一开口和多个第二开口的宽度小于2毫米。
在实施例中，多个第一开口和多个第二开口的宽度小于1毫米。
在实施例中，多个第一开口和多个第二开口的长度为至少10厘米。
在实施例中，多个第一开口和多个第二开口的长度为至少20厘米。
在实施例中，多个第一开口和多个第二开口的长度为至少30厘米。
在实施例中，多个第一开口和多个第二开口的长度是多个第一开口和多个第二开口的宽度的至少50倍。
在实施例中，多个第一开口和多个第二开口的长度是多个第一开口和多个第二开口的宽度的至少100倍。
在实施例中，多个第一开口和多个第二开口的长度是多个第一开口和多个第二开口的宽度的100至500倍。
在实施例中，多个第一开口和多个第二开口彼此间隔小于30毫米。
在实施例中，多个第一开口和多个第二开口彼此间隔小于20毫米。
在实施例中，多个第一开口和多个第二开口彼此间隔的距离是多个开口的宽度的大约2至30倍。
在实施例中，多个第一开口和多个第二开口彼此间隔的距离是多个开口的宽度的大约5至20倍。
在实施例中，多个第一开口和多个第二开口彼此间隔的距离是多个开口的宽度的大约10至20倍。
在实施例中，冷却气体是空气；而在其他实施例中，冷却气体是氮气。
在实施例中，从多个第一开口流到多个第二开口的冷却气体的雷诺数小于10000。
在实施例中，从多个第一开口流到多个第二开口的冷却气体的雷诺数为6000至8000。
在实施例中，该设备进一步包括叉指歧管，该叉指歧管将冷却气体引导至多个第一长形开口并远离多个第二长形开口。
在实施例中，开口布置成使得它们的最长尺寸基本上垂直于零件在冷却组件下方的行进方向定向。
本发明内容是对本申请的一些传授内容的综述，并且并不旨在是对本发明主题的排他性或穷尽性处理。进一步细节存在于具体实施方式和所附权利要求中。通过阅读并理解下面的具体实施方式并且查看形成具体实施方式的一部分的附图(其中的每一者均不应被认为具有限制意义)，其他方面对于本领域技术人员而言将是显而易见的。本文的范围由所附权利要求及其法律等效物来限定。
附图说明
结合以下附图(图)可以更完全地理解各方面，在附图中：
图1是根据本文中的多个不同的实施例的示例STEP增材制造***的侧视图。
图2是根据本文中的多个不同的实施例的示例冷却组件的立体图。
图3是根据本文中的多个不同的实施例的STEP增材制造***的冷却组件的歧管的俯视立体图。
图4是根据本文中的多个不同的实施例的STEP增材制造***的冷却组件的底板的仰视立体图。
图5是根据本文中的多个不同的实施例的图4的STEP增材制造***冷却组件的底板的侧截面视图。
图6是根据本文中的多个不同的实施例的图5的STEP增材制造***冷却组件的底板的特写视图。
图7是根据本文各种实施例的连同在STEP制造工艺期间沉积的材料一起示出的STEP增材制造***冷却组件的底板的特写示意性侧截面视图。
虽然实施例易于接受多种不同的修改和替代形式，但是其细节已经通过示例和附图示出并将进行详细描述。然而应理解的是，本文中的范围不限于所描述的特定方面。相反，本发明将涵盖落入本文的精神和范围内的修改、等效物以及替代方案。
具体实施方式
本披露内容的实施例涉及基于选择性沉积的增材制造***(比如基于静电照相术的增材制造***)，以打印具有高分辨率和光滑表面的3D零件和/或支撑结构。在增材制造(也称为打印)操作期间，静电打印引擎使用静电打印工艺对零件材料和支撑材料的各层进行显影或以其他方式成像。显影的层然后被转移到层输注组件，在该层输注组件处这些显影的层被输注(例如，随着时间的推移使用热和/或压力)，以逐层方式打印一个或多个3D零件和支撑结构。
在实施例中，用于使用选择性调色剂电子照相打印***打印的物品的冷却组件具有用于输送和返回冷却气体的基本平坦的表面，该表面平行于被打印物品的行进路径定向并且包含：宽度小于2毫米的多个第一长形开口，多个第一长形开口与冷却气体供应部连通；以及宽度小于2毫米的多个第二长形开口，多个第二长形开口与冷却气体返回部连通；其中，多个第一长形开口的长度和宽度与多个第二长形开口的长度和宽度基本相同；多个第一长形开口和多个第二长形开口基本上彼此平行并且彼此交替；并且该表面保持在被打印物品上方的距离为多个第一长形开口的宽度的大约30％至70％。
在实施例中，一种对使用选择性调色剂电子照相打印***打印的物品进行冷却的方法，该组件可以包括，该方法包括提供用于输送和返回冷却气体的基本平坦的表面，该表面平行于被打印物品的行进路径定向并且包含：宽度小于2毫米的多个第一长形开口，多个第一长形开口与冷却气体供应部连通；以及宽度小于2毫米的多个第二长形开口，多个第二长形开口与冷却气体返回部连通；其中，多个第一长形开口的长度和宽度与多个第二长形开口的长度和宽度基本相同；多个第一长形开口和多个第二长形开口基本上彼此平行并且彼此交替；并且使被打印物品在基本平坦的表面下方经过多个第一长形开口的宽度的大约30％至70％的距离。
更广泛地，在实施例中，冷却组件具有用于输送和返回冷却气体的表面，该表面包含：与冷却气体供应部连通的多个第一长形开口；以及与冷却气体返回部连通的多个第二长形开口；其中，多个第一长形开口和多个第二长形开口基本上彼此平行并且彼此交替。
在实施例中，包含长形开口的表面基本上是平面的。在实施例中，用于输送和返回冷却气体的表面平行于被打印物品的行进路径定向。在实施例中，用于输送和返回冷却气体的表面在物品打印过程中定向在物品上方。在实施例中，多个第一长形开口的长度和宽度与多个第二长形开口的长度和宽度基本相同。在实施例中，包含多个第一长形开口和多个第二长形开口的表面被配置为平行于STEP***中的构建平台的表面定位。
在实施例中，多个第一长形开口和多个第二长形开口布置成使得开口的最长尺寸布置成垂直于构建平台穿过冷却组件的行进方向。
在实施例中，包含多个开口的表面保持在被打印物品上方的距离为多个第一长形开口的宽度的大约45％至55％。在实施例中，包含多个开口的表面保持在被打印物品上方的距离为多个第一长形开口的宽度的大约40％至60％。在实施例中，包含多个开口的表面保持在被打印物品上方的距离为多个第一长形开口的宽度的大约30％至70％。在实施例中，包含多个开口的表面保持在被打印物品上方的距离小于被打印物品上方5毫米。
在实施例中，包含多个开口的表面保持在被打印物品上方的距离小于被打印物品上方4毫米。在实施例中，包含多个开口的表面保持在被打印物品上方的距离小于被打印物品上方3毫米。在实施例中，包含多个开口的表面保持在被打印物品上方的距离小于被打印物品上方2毫米。在实施例中，包含多个开口的表面保持在被打印物品上方的距离小于被打印物品上方1毫米。在实施例中，包含多个开口的表面保持在被打印物品上方的距离为被打印物品上方1至2毫米。在实施例中，包含多个开口的表面保持在被打印物品上方的距离为被打印物品上方1至3毫米。
在实施例中，多个第一开口和多个第二开口的宽度小于3毫米。在实施例中，多个第一开口和多个第二开口的宽度小于2毫米。在实施例中，多个第一开口和多个第二开口的宽度小于1毫米。
在实施例中，多个第一开口和多个第二开口的长度为至少10厘米。在实施例中，多个第一开口和多个第二开口的长度为至少20厘米。在实施例中，多个第一开口和多个第二开口的长度为至少30厘米。在实施例中，多个第一开口和多个第二开口的长度是多个第一开口和多个第二开口的宽度的至少50倍。在实施例中，多个第一开口和多个第二开口的长度是多个第一开口和多个第二开口的宽度的至少100倍。在实施例中，多个第一开口和多个第二开口的长度是多个第一开口和多个第二开口的宽度的100至500倍。在实施例中，多个第一开口和多个第二开口彼此间隔小于30毫米。在实施例中，多个第一开口和多个第二开口彼此间隔小于20毫米。
在实施例中，多个第一开口和多个第二开口彼此间隔的距离是多个开口的宽度的大约2至30倍。在实施例中，多个第一开口和多个第二开口彼此间隔的距离是多个开口的宽度的大约5至20倍。在实施例中，多个第一开口和多个第二开口彼此间隔的距离是多个开口的宽度的大约10至20倍。
在实施例中，冷却气体是空气；而在其他实施例中，冷却气体是氮气。
在实施例中，从多个第一开口流到多个第二开口的冷却气体的雷诺数小于10000。在实施例中，从多个第一开口流到多个第二开口的冷却气体的雷诺数为6000至8000。在实施例中，该设备进一步包括叉指歧管，该叉指歧管将冷却气体引导至多个第一长形开口。
图1是根据本披露内容的实施例的示例性基于电子照相术的增材制造***100的简化图，该增材制造***被配置为执行选择性沉积工艺以打印3D零件和相关联的支撑结构。如图1所示，增材制造***100包括一个或多个EP引擎(通常称为102)、支撑结构104、输注组件106、构建平台108、构建平台轨道110、包括安装框架122以及冷却气体供应部124和冷却气体返回部126的冷却组件120。***10的适合的部件和功能操作的示例包括在Hanson等人的美国专利号8,879,957和8,488,994以及在Comb等人的美国专利公开号2013/0186549和2013/0186558中披露的那些示例。
现在参照图2，示出了根据本文的各种实施例的示例冷却组件120的立体图。冷却组件120包括其上固定有底板230的歧管228。歧管228和底板230被构造为使得构建平台可以在歧管228和底板230下方行进，从而冷却在构建平台上堆积的材料层。底板230包括多个开口(如图4至图7所示)。歧管228包括侧壁229，这些侧壁可选地用支撑构件242加强。底板230包括第一侧220。歧管228的顶部包括通过例如紧固件246固定到歧管228的盖244。盖244包括用于连接到冷却气体供应部124和冷却气体返回部126的管道。在图2的冷却组件120中，第一管道235包括通向漏斗部分236的开口234，漏斗部分被送入歧管228；以及第二管道239，第二管道具有通向漏斗部分240的管道238。第一管道235或第二管道239可以通向(图1的)冷却气体供应部124和冷却气体返回部126，其中第一管道235和第二管道239中的另一个连接到冷却气体供应部124和冷却气体返回部126的剩余一个。第一管道235和第二管道239连接到盖244中的开口，并且在所示实施例中通过带有紧固件250的翼片248固定。应当理解，各种替代的固定选项是可用的。
此外，安装框架122在图2中示出，并且安装框架122是用于将冷却组件120固定到支撑结构104的结构的示例。替代的安装组件也是可能的。在此示例中，安装框架122在与底板230的接口处包括弹簧安装件222。当从下方推动时(比如，如果在制造期间底板意外地从下方碰撞)，弹簧安装件222允许底板230(以及由此歧管228)向上运动。安装框架122进一步包括通过安装支架252固定到支撑结构104(图1)的水平顶部构件232，安装支架包括冷却组件安装紧固件254和框架安装紧固件256。可以使用各种替代或附加安装结构。通常期望的是安装结构允许调节冷却组件的位置，特别是调节底板230的精确位置和取向。
图3是根据本文各种实施例的来自冷却组件的示例歧管228的俯视立体图。歧管228包括：侧壁229；以及顶部凸缘344和安装孔346，用于将盖244(如图2所示)固定到歧管的顶部。歧管228包括多个第一组流动通道360和第二组流动通道362。这些流动通道与底板230中的长形开口连通。歧管228还包括用于固定到底板230的多个孔348。
图4是根据本文中的多个不同的实施例的冷却组件120的底板230的仰视立体图。底板230包括第一组第一开口440和第二组第二开口450。如图3所示，这些第一开口440和第二开口450各自分别与第一组流动通道360和第二组流动通道362连通。因此，总体构造是(例如)，冷却气体流动路径是从冷却气体供应部126进入第一管道235，然后通过歧管228中的第一组流动通道360，通过第一开口440并且沿着构建零件的表面流出(如下图7所示)，回到第二开口450，然后通过歧管228的流动通道362并通过管道238流出到冷却气体返回部126。在替代方案中，冷却气体可以沿相反方向流动。还应当理解，沿途比如由于泄漏可能存在气体损失，并且并非所有离开第一开口440的冷却气体将返回到第二开口450。然而，典型地，流出第一开口440的大部分气体将流回第二开口450。
还示出了底板230中的安装孔439，安装孔439可以固定在弹簧安装件222(图2)上。底板230进一步包括第一端433和第二端434、以及第一侧436和第二侧438。长形开口通常从第一侧436纵向延伸到第二侧438，并且从第一端433到第二端434以交替的平行的行对齐。通常，第一开口440和第二开口450的数量相等或几乎相等。进一步地，第一开口440和第二开口450中的每者的长度(在从第一侧436到第二侧438的方向上测量)足以完全覆盖经过底板230下方时正在制造的零件。因此，在使用中，正在制造的零件将沿着底板230从一端行进到另一端，与所有第一开口440和第二开口450接触。
在实施例中，第一开口440和第二开口450的宽度小于2毫米。在实施例中，多个第一开口和多个第二开口的宽度小于1.5毫米或小于1毫米。在实施例中，多个第一开口和多个第二开口的长度为至少10厘米。在实施例中，多个第一开口和多个第二开口的长度为至少20厘米。在实施例中，多个第一开口和多个第二开口的长度为至少30厘米。
在实施例中，多个第一开口和多个第二开口的长度是多个第一开口和多个第二开口的宽度的至少50倍。在实施例中，多个第一开口和多个第二开口的长度是多个第一开口和多个第二开口的宽度的至少100倍。在实施例中，多个第一开口和多个第二开口的长度是多个第一开口和多个第二开口的宽度的100至500倍。
在实施例中，多个第一开口和多个第二开口彼此间隔小于30毫米。在实施例中，多个第一开口和多个第二开口彼此间隔小于20毫米。在实施例中，多个第一开口和多个第二开口彼此间隔的距离是多个开口的宽度的大约2至30倍。在实施例中，多个第一开口和多个第二开口彼此间隔的距离是多个开口的宽度的大约5至20倍。在实施例中，多个第一开口和多个第二开口彼此间隔的距离是多个开口的宽度的大约10至20倍。
图5是根据各种实施例的图4的冷却组件120的底板230的侧截面视图。底板230包括顶面431和底面430。顶面431固定到歧管228的底部(见图2和图3)，使得顶面431暴露于歧管228的内部。底面430被定位以形成冷却组件120的下侧并且定位在使用STEP工艺打印的零件上方。
图6是图5的冷却组件的底板的特写视图。底板230包括多个开口，冷却气体将从这些开口流出和返回。示出了第一开口440和第二开口450。这些第一开口440和第二开口450的多种不同的形状和尺寸是可能的，但通常它们是长形开口(当从上方测量时)，这些长形开口被设计成以低阻力输送和返回冷却气体。在此实施例中，开口的横截面示出，第一开口440和第二开口450包括上部区域662，上部区域具有通向中间区域660然后进入较窄下部区域668的略微锥形的截面。图6还示出了可选的凹部664，用于接收歧管的部分并与歧管的部分对齐。如本文所用，第一开口440和第二开口450的开口宽度是指较窄的下部区域668的宽度。
图7是根据本文的各种实施例的连同在STEP制造工艺期间沉积的材料一起示出的冷却组件120的底板230的特写示意性侧截面视图。底板230的底面430连同构建材料750(比如零件材料、支撑材料或两者)一起被示出。构建材料750包括顶面752。底面430与构建材料750的顶面752间隔开零件间隔距离。图7中此处所示的第一开口还包括“开口宽度”；并且还可选地示出了比较窄的下部区域668(参见图6)的开口宽度稍宽的出口区域742。在所描绘的构造中，在此设计中冷却气体(比如空气)的流动是从顶部到底部，然后通过第一开口440流出到零件的底面430和顶面752之间的间隙(通过零件间距测量)。空气流动通常分叉并左右流动(在此图中)，然后流向相邻的第二开口(未示出)。
在实施例中，底面430保持在被打印物品上方的零件间隔距离为多个第一长形开口的开口宽度的大约45％至55％。在实施例中，底面430保持在被打印物品上方的距离为多个第一长形开口的宽度的大约40％至60％。在实施例中，底面430保持在被打印物品上方的距离为多个第一长形开口的宽度的大约30％至70％。在实施例中，底面430保持在被打印物品上方的距离小于被打印物品上方5毫米。在实施例中，底面430保持在被打印物品上方的距离小于被打印物品上方4毫米。在实施例中，底面430保持在被打印物品上方的距离小于被打印物品上方3毫米。
在实施例中，底面430保持在被打印构建材料750的顶面752上方的距离小于2毫米。在实施例中，底面430保持在被打印物品上方的距离小于被打印物品上方1毫米。在实施例中，底面430保持在被打印物品上方的距离为被打印物品上方1至2毫米。在实施例中，底面430保持在被打印物品上方的距离为被打印物品上方1至3毫米。在实施例中，多个第一开口和多个第二开口的宽度小于3毫米。
术语“至少一个”和“一个或多个”要素可互换使用，并且具有包含单一要素和多个要素的相同含义，并且还可以由要素的前缀“(多个)”表示。
“上方”、“下方”、“顶部”、“底部”等方向取向是参考沿3D零件的打印轴线的方向得到的。在打印轴线是竖直z轴的实施例中，层打印方向是沿竖直z轴的向上方向。在这些实施例中，术语“上方”、“下方”、“顶部”、“底部”等是基于竖直的z轴。然而，在3D零件的层是沿不同的轴线打印的实施例中，术语“上方”、“下方”、“顶部”、“底部”等是相对于给定轴线。
由于本领域的技术人员已知的预期变化(例如，测量中的限制和可变性)，在此关于可测量的值和范围使用了术语“约”和“基本上”。
当在权利要求中叙述时，比如用于“提供材料”等术语中的“提供”不旨在要求所提供的物品的任何特定递送或接收。相反，为了清楚和易于阅读的目的，术语“提供”仅用于叙述将在(多个)权利要求的后续要素中提及的项。
术语“选择性沉积”是指一种增材制造技术，其中，一个或多个颗粒层随着时间的推移利用热量和压力熔融到先前沉积的层，其中，颗粒熔融在一起形成零件的层，并且还熔融到先前打印的层。
术语“静电照相术”是指形成和利用潜在静电荷图案，以在表面上形成零件、支撑结构或两者的层的图像。静电照相术包括但不限于使用光能形成潜像的电子照相术、使用离子形成潜像的离子照相术和/或使用电子形成潜像的电子束成像。
除非另有说明，否则本文所指的压力基于大气压(即一个大气压)。
应当注意的是，如在本说明书和所附权利要求中所使用的，除非内容另外明确指明，否则单数形式“一个(a)”、“一个(an)”以及“该(the)”均包括复数指示物。还应注意，术语“或者”总体上所使用的意义包括“和/或”，除非内容另外明确指明。
还应当注意的是，如在本说明书和所附权利要求中所使用的，短语“被配置”描述的是被构造或配置以便进行特定任务或采用特定配置的***、设备或其他结构。短语“被配置”可以与其他类似短语、比如“被布置且配置”、“被构造且布置”、“被构造”、“被制造且布置”等互换使用。
本说明书中的所有公开案和专利申请指示本发明所涉及的领域中的普通技术人员的水平。所有公开案和专利申请都通过援引并入本文，如同每个单独的公开案或专利申请被明确且单独地通过援引指明。
如本文所使用的，端点对数值范围的叙述应包括该范围内的所有数字(例如，2至8包括2.1、2.8、5.3、7等)。
提供本文中使用的标题是为了与37CFR 1.77中的建议保持一致，或以其他方式提供组织提示。这些标题不应被视为限制或表征本披露内容可能提出的任何权利要求中阐述的(多个)实用新型。作为示例，虽然标题是指“领域”，但是这种权利要求不应受到在该标题下选择的用于描述所谓的技术领域的语言的限制。进一步地，“背景技术”中对技术的描述不承认该技术是本披露内容中的任何(多个)实用新型的现有技术。“发明内容”也不应被视为对已发布的权利要求中提出的(多个)实用新型的表征。
本文中所描述的实施例不旨在是排他性的或将本发明限制为以下详细说明中所披露的精确形式。而是，这些实施例被选择和描述成使得本领域技术人员可以了解和明白这些原理和实践。因此，已经参考多个不同的特定和优选的实施例和技术描述了多个方面。然而应理解的是，在保持在本文的精神和范围内的同时可以进行许多变化和修改。

Claims (81)

1.一种用于使用选择性调色剂电子照相打印***打印的物品的冷却组件，该冷却组件包括：
用于输送和返回冷却气体的表面，该表面包含：
与冷却气体供应部连通的多个第一长形开口；以及
与冷却气体返回部连通的多个第二长形开口；
其中，该多个第一长形开口和该多个第二长形开口基本上彼此平行并且彼此交替。
2.如权利要求1和3至38中任一项所述的冷却组件，其中，包含这些长形开口的该表面基本上是平面的。
3.如权利要求1至2和4至38中任一项所述的冷却组件，其中，用于输送和返回冷却气体的该表面被定向为平行于该被打印物品的行进路径。
4.如权利要求1至3和5至38中任一项所述的冷却组件，其中，用于输送和返回冷却气体的该表面在物品的打印过程中定向在该物品上方。
5.如权利要求1至4和6至38中任一项所述的冷却组件，其中，该多个第一长形开口的长度和宽度与该多个第二长形开口的长度和宽度基本相同。
6.如权利要求1至5和7至38中任一项所述的冷却组件，其中，包含该多个第一长形开口和该多个第二长形开口的该表面被配置为平行于该选择性调色剂电子照相打印***中的构建平台的表面定位。
7.如权利要求1至6和8至38中任一项所述的冷却组件，其中，该多个第一长形开口和该多个第二长形开口布置成使得这些开口的最长尺寸定位成垂直于构建平台穿过该冷却组件的行进方向。
8.如权利要求1至7和9至38中任一项所述的冷却组件，进一步包括：叉指歧管。
9.如权利要求1至8和10至38中任一项所述的冷却组件，其中，该表面保持在被打印物品上方的距离为该多个第一长形开口的宽度的大约45％至55％。
10.如权利要求1至9和11至38中任一项所述的冷却组件，其中，该表面保持在该被打印物品上方的距离为该多个第一长形开口的宽度的大约40％至60％。
11.如权利要求1至10和12至38中任一项所述的冷却组件，其中，该表面保持在该被打印物品上方的距离为该多个第一长形开口的宽度的大约30％至70％。
12.如权利要求1至11和13至38中任一项所述的冷却组件，其中，该表面保持在该被打印物品上方的距离小于被打印物品上方5毫米。
13.如权利要求1至12和14至38中任一项所述的冷却组件，其中，该表面保持在该被打印物品上方的距离小于被打印物品上方4毫米。
14.如权利要求1至13和15至38中任一项所述的冷却组件，其中，该表面保持在该被打印物品上方的距离小于被打印物品上方3毫米。
15.如权利要求1至14和16至38中任一项所述的冷却组件，其中，该表面保持在该被打印物品上方的距离小于被打印物品上方2毫米。
16.如权利要求1至15和17至38中任一项所述的冷却组件，其中，该表面保持在该被打印物品上方的距离小于被打印物品上方1毫米。
17.如权利要求1至16和18至38中任一项所述的冷却组件，其中，该表面保持在该被打印物品上方的距离为被打印物品上方1至2毫米。
18.如权利要求1至17和19至38中任一项所述的冷却组件，其中，该表面保持在该被打印物品上方的距离为被打印物品上方1至3毫米。
19.如权利要求1至18和20至38中任一项所述的冷却组件，其中，该多个第一开口和该多个第二开口的宽度小于3毫米。
20.如权利要求1至19和21至38中任一项所述的冷却组件，其中，该多个第一开口和该多个第二开口的宽度小于2毫米。
21.如权利要求1至20和22至38中任一项所述的冷却组件，其中，该多个第一开口和该多个第二开口的宽度小于1毫米。
22.如权利要求1至21和23至38中任一项所述的冷却组件，其中，该多个第一开口和该多个第二开口的长度为至少10厘米。
23.如权利要求1至22和24至38中任一项所述的冷却组件，其中，该多个第一开口和该多个第二开口的长度为至少20厘米。
24.如权利要求1至23和25至38中任一项所述的冷却组件，其中，该多个第一开口和该多个第二开口的长度为至少30厘米。
25.如权利要求1至24和26至38中任一项所述的冷却组件，其中，该多个第一开口和该多个第二开口的长度是该多个第一开口和该多个第二开口的宽度的至少50倍。
26.如权利要求1至25和27至38中任一项所述的冷却组件，其中，该多个第一开口和该多个第二开口的长度是该多个第一开口和该多个第二开口的宽度的至少100倍。
27.如权利要求1至26和28至38中任一项所述的冷却组件，其中，该多个第一开口和该多个第二开口的长度是该多个第一开口和该多个第二开口的宽度的100至500倍。
28.如权利要求1至27和29至38中任一项所述的冷却组件，其中，该多个第一开口和该多个第二开口彼此间隔小于30毫米。
29.如权利要求1至28和30至38中任一项所述的冷却组件，其中，该多个第一开口和该多个第二开口彼此间隔小于20毫米。
30.如权利要求1至29和31至38中任一项所述的冷却组件，其中，该多个第一开口和该多个第二开口彼此间隔的距离是该多个开口的宽度的大约2至30倍。
31.如权利要求1至30和32至38中任一项所述的冷却组件，其中，该多个第一开口和该多个第二开口彼此间隔的距离是该多个开口宽度的大约5至20倍。
32.如权利要求1至31和33至38中任一项所述的冷却组件，其中，该多个第一开口和该多个第二开口彼此间隔的距离是该多个开口宽度的大约10至20倍。
33.如权利要求1至32和34至38中任一项所述的冷却组件，其中，该冷却气体是空气。
34.如权利要求1至33和35至38中任一项所述的冷却组件，其中，该冷却气体是氮气。
35.如权利要求1至34和36至38中任一项所述的冷却组件，其中，从该多个第一开口流到该多个第二开口的冷却气体的雷诺数小于10000。
36.如权利要求1至35和37至38中任一项所述的冷却组件，其中，从该多个第一开口流到该多个第二开口的冷却气体的雷诺数为6000至8000。
37.如权利要求1至36和38中任一项所述的冷却组件，进一步包括叉指歧管，该叉指歧管将冷却气体引导至该多个第一长形开口并远离该多个第二长形开口。
38.如权利要求1至37中任一项所述的冷却组件，其中，这些槽被布置成使得它们的长尺寸基本上垂直于零件在该冷却组件下方的行进方向定向。
39.一种用于使用选择性调色剂电子照相打印***打印的物品的冷却组件，该组件包括：
用于输送和返回冷却气体的基本平坦的表面，该表面平行于该被打印物品的行进路径定向并且包含：
宽度小于2毫米的多个第一长形开口，该多个第一长形开口与冷却气体供应部连通；以及
宽度小于2毫米的多个第二长形开口，该多个第二长形开口与冷却气体返回部连通；
其中，该多个第一长形开口的长度和宽度与该多个第二长形开口的长度和宽度基本相同；
该多个第一长形开口和该多个第二长形开口基本上彼此平行并且彼此交替；以及
该表面保持在该被打印物品上方的距离为该多个第一长形开口的宽度的大约30％至70％。
40.如权利要求39和41至59中任一项所述的冷却组件，其中，用于输送和返回冷却气体的该表面在物品的打印过程中定向在该物品上方。
41.如权利要求39至40和42至59中任一项所述的冷却组件，其中，包含该多个第一长形开口和该多个第二长形开口的表面被配置为平行于该选择性调色剂电子照相打印***中的构建平台的表面定位。
42.如权利要求39至41和43至59中任一项所述的冷却组件，进一步包括：叉指歧管。
43.如权利要求39至42和44至59中任一项所述的冷却组件，其中，该表面保持在该被打印物品上方的距离为该多个第一长形开口的宽度的大约45％至55％。
44.如权利要求39至43和45至59中任一项所述的冷却组件，其中，该表面保持在该被打印物品上方的距离为该多个第一长形开口的宽度的大约40％至60％。
45.如权利要求39至44和46至59中任一项所述的冷却组件，其中，该表面保持在该被打印物品上方的距离小于被打印物品上方2毫米。
46.如权利要求39至45和47至59中任一项所述的冷却组件，其中，该表面保持在该被打印物品上方的距离小于被打印物品上方1毫米。
47.如权利要求39至46和48至59中任一项所述的冷却组件，其中，该多个第一开口和该多个第二开口的宽度小于3毫米。
48.如权利要求39至47和49至59中任一项所述的冷却组件，其中，该多个第一开口和该多个第二开口的宽度小于1毫米。
49.如权利要求39至48和50至59中任一项所述的冷却组件，其中，该多个第一开口和该多个第二开口彼此间隔小于30毫米。
50.如权利要求39至49和51至59中任一项所述的冷却组件，其中，该多个第一开口和该多个第二开口彼此间隔小于20毫米。
51.如权利要求39至50和52至59中任一项所述的冷却组件，其中，该多个第一开口和该多个第二开口彼此间隔的距离是该多个开口的宽度的大约2至30倍。
52.如权利要求39至51和53至59中任一项所述的冷却组件，其中，该多个第一开口和该多个第二开口彼此间隔的距离是该多个开口宽度的大约5至20倍。
53.如权利要求39至52和54至59中任一项所述的冷却组件，其中，该多个第一开口和该多个第二开口彼此间隔的距离是该多个开口宽度的大约10至20倍。
54.如权利要求39至53和55至59中任一项所述的冷却组件，其中，该冷却气体是空气。
55.如权利要求39至54和56至59中任一项所述的冷却组件，其中，该冷却气体是氮气。
56.如权利要求39至55和57至59中任一项所述的冷却组件，其中，从该多个第一开口流到该多个第二开口的冷却气体的雷诺数小于10000。
57.如权利要求39至56和58至59中任一项所述的冷却组件，其中，从该多个第一开口流到该多个第二开口的冷却气体的雷诺数为6000至8000。
58.如权利要求39至57和59中任一项所述的冷却组件，进一步包括叉指歧管，该叉指歧管将冷却气体引导至该多个第一长形开口并远离该多个第二长形开口。
59.如权利要求39至58中任一项所述的冷却组件，其中，这些槽被布置成使得它们的长尺寸基本上垂直于零件在该冷却组件下方的行进方向定向。
60.一种对使用选择性调色剂电子照相打印***冷却打印的物品进行冷却的方法，该方法包括：
提供用于输送和返回冷却气体的基本平坦的表面，该表面平行于该被打印物品的行进路径定向并且包含：
宽度小于2毫米的多个第一长形开口，该多个第一长形开口与冷却气体供应部连通；以及
宽度小于2毫米的多个第二长形开口，该多个第二长形开口与冷却气体返回部连通；
其中，该多个第一长形开口的长度和宽度与该多个第二长形开口的长度和宽度基本相同；该多个第一长形开口和该多个第二长形开口基本上彼此平行并且彼此交替；以及
使被打印物品在该基本平坦的表面下方经过该多个第一长形开口的宽度的大约30％至70％的距离。
61.如权利要求60和62至81中任一项所述的方法，其中，该冷却气体以低于50千帕的压力供应。
62.如权利要求60至61和63至81中任一项所述的方法，其中，该冷却气体以低于25千帕的压力供应。
63.如权利要求60至62和64至81中任一项所述的方法，其中，该冷却气体以低于10千帕的压力供应。
64.如权利要求60至63和65至81中任一项所述的方法，其中，该冷却气体以低于5千帕的压力供应。
65.如权利要求60至64和66至81中任一项所述的方法，其中，该冷却气体以低于3千帕的压力供应。
66.如权利要求60至65和67至81中任一项所述的方法，其中，用于输送和返回冷却气体的该表面在物品的打印过程中定向在该物品上方。
67.如权利要求60至66和68至81中任一项所述的方法，其中，包含该多个第一长形开口和该多个第二长形开口的表面被配置为平行于该选择性调色剂电子照相打印***中的构建平台的表面定位。
68.如权利要求60至67和69至81中任一项所述的方法，其中，该表面保持在该被打印物品上方的距离为该多个第一长形开口的宽度的大约45％至55％。
69.如权利要求60至68和70至81中任一项所述的方法，其中，该表面保持在该被打印物品上方的距离为该多个第一长形开口的宽度的大约40％至60％。
70.如权利要求60至69和71至81中任一项所述的方法，其中，该表面保持在该被打印物品上方的距离小于被打印物品上方2毫米。
71.如权利要求60至70和72至81中任一项所述的方法，其中，该表面保持在该被打印物品上方的距离小于被打印物品上方1毫米。
72.如权利要求60至71和73至81中任一项所述的方法，其中，该多个第一开口和该多个第二开口的宽度小于3毫米。
73.如权利要求60至72和74至81中任一项所述的方法，其中，该多个第一开口和该多个第二开口的宽度小于1毫米。
74.如权利要求60至73和75至81中任一项所述的方法，其中，该多个第一开口和该多个第二开口彼此间隔小于30毫米。
75.如权利要求60至74和76至81中任一项所述的方法，其中，该多个第一开口和该多个第二开口彼此间隔小于20毫米。
76.如权利要求60至75和77至81中任一项所述的方法，其中，该多个第一开口和该多个第二开口彼此间隔的距离是该多个开口的宽度的大约2至30倍。
77.如权利要求60至76和78至81中任一项所述的方法，其中，该多个第一开口和该多个第二开口彼此间隔的距离是该多个开口宽度的大约5至20倍。
78.如权利要求60至77和79至81中任一项所述的方法，其中，该多个第一开口和该多个第二开口彼此间隔的距离是该多个开口宽度的大约10至20倍。
79.如权利要求60至78和80至81中任一项所述的方法，其中，从该多个第一开口流到该多个第二开口的冷却气体的雷诺数小于10000。
80.如权利要求60至79和81中任一项所述的方法，进一步包括：叉指歧管，该叉指歧管将冷却气体引导至该多个第一长形开口并远离该多个第二长形开口。
81.如权利要求60至80中任一项所述的方法，其中，这些槽被布置成使得它们的长尺寸基本上垂直于零件在该冷却组件下方的行进方向定向。
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