FR3063451A1 - Dispositif de depot de matiere pour systeme de fabrication tridimensionnelle - Google Patents

Dispositif de depot de matiere pour systeme de fabrication tridimensionnelle Download PDF

Info

Publication number
FR3063451A1
FR3063451A1 FR1700238A FR1700238A FR3063451A1 FR 3063451 A1 FR3063451 A1 FR 3063451A1 FR 1700238 A FR1700238 A FR 1700238A FR 1700238 A FR1700238 A FR 1700238A FR 3063451 A1 FR3063451 A1 FR 3063451A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
screw
print head
sheath
volume
orifice
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
FR1700238A
Other languages
English (en)
Other versions
FR3063451B1 (fr
Inventor
Gregory Sant
Bruno Pluchard
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Priority to FR1700238A priority Critical patent/FR3063451B1/fr
Publication of FR3063451A1 publication Critical patent/FR3063451A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR3063451B1 publication Critical patent/FR3063451B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive 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
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B29C64/118—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using filamentary material being melted, e.g. fused deposition modelling [FDM]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive 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
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/205—Means for applying layers
    • B29C64/209—Heads; Nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/02—Small extruding apparatus, e.g. handheld, toy or laboratory extruders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/05—Filamentary, e.g. strands
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/15—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. extrusion moulding around inserts
    • B29C48/154—Coating solid articles, i.e. non-hollow articles
    • B29C48/155—Partial coating thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/285—Feeding the extrusion material to the extruder
    • B29C48/288—Feeding the extrusion material to the extruder in solid form, e.g. powder or granules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/395—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders
    • B29C48/397—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders using a single screw
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/50—Details of extruders
    • B29C48/501—Extruder feed section
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/50—Details of extruders
    • B29C48/505—Screws
    • B29C48/53—Screws having a varying channel depth, e.g. varying the diameter of the longitudinal screw trunk
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/78—Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling
    • B29C48/793—Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling upstream of the plasticising zone, e.g. heating in the hopper
    • B29C48/797—Cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/78—Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling
    • B29C48/80—Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling at the plasticising zone, e.g. by heating cylinders
    • B29C48/802—Heating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/78—Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling
    • B29C48/86—Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling at the nozzle zone
    • B29C48/87—Cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive 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
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/295—Heating elements

Landscapes

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

Abstract

L'invention concerne une solution de tête de dépôt de matière principalement sous forme de granulés fusibles, adaptée à la fabrication additive qui comprend une trémie (22) emplie d'une matière fusible (2), qui est transformée, ou non, par l'action, ou non, d'un procédé thermique (9), et est acheminé par une vis sans fin (10) à axe à paliers multiples, vers une buse avec un orifice d'extrusion (3), préalablement choisi parmi un ensemble de diamètres disponibles, et permettant un débit variable et un refroidissement (29) de matière adapté, et que cette dite tête d'impression est fixée sur un support qui se déplace dans les trois dimensions, pour reconstituer par addition de couches successives, sur une surface préférablement plane, un volume préalablement défini numériquement, ou mécaniquement, puis interprété par un programme de pilotage adéquat du déplacement de la dite tête d'impression dans l'espace défini pour la construction de la pièce.

Description

® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE
INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE © N° de publication :
(à n’utiliser que pour les commandes de reproduction)
©) N° d’enregistrement national
063 451
00238
COURBEVOIE
©) Int Cl8 : B 29 C 64/20 (2017.01), B 29 C 64/209, 64/295, 64/ 386, B 33 Y 30/00
DEMANDE DE BREVET D'INVENTION A1
(22) Date de dépôt : 06.03.17. © Demandeur(s) : SANT GREGORY— FR et PLU-
(30) Priorité : CHARD BRUNO— FR.
©) Inventeur(s) : SANT GREGORY et PLUCHARD
BRUNO.
(43) Date de mise à la disposition du public de la
demande : 07.09.18 Bulletin 18/36.
©) Liste des documents cités dans le rapport de
recherche préliminaire : Se reporter à la fin du
présent fascicule
@) Références à d’autres documents nationaux ©) Titulaire(s) : SANT GREGORY, PLUCHARD BRUNO.
apparentés :
©) Demande(s) d’extension : @) Mandataire(s) : SANT GREGORY.
DISPOSITIF DE DEPOT DE MATIERE POUR SYSTEME DE FABRICATION TRIDIMENSIONNELLE.
FR 3 063 451 - A1 _ L'invention concerne une solution de tête de dépôt de matière principalement sous forme de granulés fusibles, adaptée à la fabrication additive qui comprend une trémie (22) emplie d'une matière fusible (2), qui est transformée, ou non, par l'action, ou non, d'un procédé thermique (9), et est acheminé par une vis sans fin (10) à axe à paliers multiples, vers une buse avec un orifice d'extrusion (3), préalablement choisi parmi un ensemble de diamètres disponibles, et permettant un débit variable et un refroidissement (29) de matière adapté, et que cette dite tête d'impression est fixée sur un support qui se déplace dans les trois dimensions, pour reconstituer par addition de couches successives, sur une surface préférablement plane, un volume préalablement défini numériquement, ou mécaniquement, puis interprété par un programme de pilotage adéquat du déplacement de la dite tête d'impression dans l'espace défini pour la construction de la pièce.
Figure FR3063451A1_D0001
Figure FR3063451A1_D0002
Figure FR3063451A1_D0003
Figure FR3063451A1_D0004
CONSOMMABLE
-1La présente invention concerne un dispositif de dépôt de matière fusible ou non pour fabrication additive.
Les dispositifs de fabrication tridimensionnelle ont souvent une gamme limitée de 5 matériaux, des finitions perfectibles, et un délai de fabrication des pièces relativement long.
De nombreuses solutions existent sur le marché, mais ne répondent pas forcément à ces trois critères très attendus des industriels.
L’invention décrit un dispositif de fabrication tridimensionnel performant associant ces trois critères les plus attendus par les industriels.
L’invention définit une solution permettant l’utilisation de consommable sous forme de granulés et/ou de billes, entre autre, de poudres, de flocons, de pâtes similaires à ceux utilisés entre autre dans l’industrie.
L’invention décrite peut utiliser des matériaux standards permettant une réduction substantielle des coûts de consommable, et permettre l’accès à de nombreux matériaux avec des fiches techniques identifiées.
L’invention permet la fabrication de pièces de série, aux caractéristiques mécaniques souvent très supérieures aux pièces réalisées dans des process de fabrication standards (injection, thermoformage, usinage).
L’invention comprend une tête d’impression (1) emplie d’une matière fusible (2), ou non, 20 principalement sous forme de granulés thermoplastiques, qui diffuse cette dite matière par l’intermédiaire d’un orifice (3) (figure 1), et que cette dite tête d’impression est fixée sur un support qui se déplace dans les trois dimensions (figure 2), ou plus (figure 3), pour reconstituer par addition de couches successives (6), sur une surface plane ou non (7) (figure 1), un volume préalablement défini numériquement, et interprété par un programme numérique commandant un pilotage adéquat du déplacement de cette dite tête d’impression dans l’espace défini pour la construction de la pièce.
L’invention comprend une tête d’impression emplie d’une matière fusible, ou non, plastique, cire, purée, compote, saumure, gel, entre autre, est mise en température ou non, intégrée dans un fourreau cylindrique (8) (figure 1), en métal, ou céramique ou tout autre matériau conducteur de chaleur ou non, par l’intermédiaire d’un système chauffant par résistance (9), par induction, ou tout autre système de mise en température, est pilotée par un programme numérique, ou mécanique, pour que la dite matière puisse atteindre un état de transformation adapté à sa viscosité, permettant le passage de la dite matière par un orifice (3) situé à l’extrémité
-2de la tête, grâce à un piston, une vis (10), par gravité, ou par toute autre solution technique adaptée.
L’invention comprend une tête d’impression constitutive d’un équipement de fabrication additive, ou autre, qui dépose la matière par couches successives définies par un programme numérique ou mécanique, décomposant un volume en couches parallèles horizontales successives, ou non, avec un parcours de dépose ajusté de type cartésien (sur des axes X et Y) (11) (figure 2), ou vectoriel (sur des trajectoires tridimensionnelles X, Y, Z générées par des coordonnées polaires associées à des vecteurs de départ et d’arrivée) (12) et préférablement perpendiculairement au support sur lequel sera appliqué la dite matière, ce parcours pouvant être adapté à la dépose de matière perpendiculairement (13) (figure 4), ou non, à la surface externe ou interne (14) d’une pièce, ou d’un support, préalablement fixé (15) sur le plateau d’impression.
L’invention comprend un système de tête d’impression qui utilise directement des consommables sous différentes formes, granulé, poudre, flocon, gel, pâte, purée, compote, saumure, fusible ou non, qui sont amenés dans une trémie (26) placée préférablement sur la partie supérieure d’un fourreau (8) (figure 1), et dont ces dit consommables sont mis en température, ou non, en fonction des matériaux utilisés, pilotés indépendamment avec un contrôle des températurés effectué par un programme numérique (16) ou mécanique, et maintenu à une température suffisamment constante, et qui génère des gradients de températures adaptés en fonction du type de matière, et son type mise en forme, pour que le dit consommable puisse se déplacer vers l’orifice de sortie (3), une vis sans fin (10) en rotation (figure 5) dans le sens normal est activée avec une vitesse angulaire commandée par le programme en fonction de paramètres matériau et résolution définis dans le programme de commande.
L’invention comprend une tête d’impression (1) (figure 5) intégrant une vis sans fin (10) (figure 6), dont l’axe comprend trois paliers différents D2, D3, D4, ou plus, de longueur sensiblement équivalentes, avec un diamètre de l’axe plus important au palier inférieur dl, pour créer une compression de la matière en réduisant le volume entre l’axe de la vis dl (17) et la paroi intérieure du fourreau (8), et dont la longueur d’axe de vis Dl a un rapport préférablement proche de vingt fois celui dé son diamètre dl, et dont l’extrémité est composée d’un embout en forme hémisphérique (18), la vis (10) comprenant un pas constant (19), mais qui peut être variable, est ajusté à la forme de la trémie et du fourreau.
L’invention est constituée d’une vis (10) intégrée dans la tête d’impression (1) (figure 1) est qui surmontée d’un accouplement avec un moteur (20), ou directement associée à l’axe du moteur (21), et entre lesquels une arrivée de matière brute (22) alimente par gravité la vis (figure
-34), qui comprend dans ce volume (16), une largeur du filet (23) de vis plus importante, pour acheminer progressivement la matière vers le fourreau (8), lors de la rotation de la dite vis (10).
L’invention comprend un fourreau (8) constitutif de la tête d’impression, qui est associé à son extrémité, à une bague amovible (24) (figure 7), ou non, comprenant un certain nombre de canaux parallèles (26), par lesquels passe la matière et qui ont pour effet de supprimer la rotation de l’extrusion en sortie de l’orifice (8), et à laquelle les buses amovibles (25) (figure 8), ou non, peuvent être vissées, ou assemblées, pour être inter-changées, pour leur nettoyage et maintenance, mais aussi pour en changer facilement le diamètre de l’orifice de sortie (8) de la matière : 0,1mm, 0,2mm etc.
L’invention permet à une même buse d’impression (25) d’appliquer sur un support, de la matière d’une largeur variable (figure 1), de plus ou moins 100% du diamètre de l’orifice de la buse (8), grâce à des informations pilotées par le logiciel de commande qui activera le pilotage adapte sur le couple vitesse de rotation de la vis (10), et vitesse de déplacement de la tête, pour créer une combinaison qui agit sur le volume de matière diffusée par la buse.
L’invention comprend dans la zone amont du fourreau (30) (figure 5) de la tête d’impression, un système externe, ou interne, de refroidissement (27), préférablement par ventilateur, et préférablement associé à un volume à surfaces développées (28), régulant le gradient de température de la trémie et réduisant le risque de fusion préalable de la matière et/ou un bourrage dans cette zone d’acheminement de la dite matière dans le fourreau.
L’invention comprend dans la zone aval du fourreau de la tête d’impression, un système externe de refroidissement (29) (figure 1), préférablement par ventilateur, régulant la température de solidification de la matière déposée préalablement par la buse sur le support ou sur la couche précédemment déposée, et dont l’activation, l’intensité, la durée, et les phases sont pilotées par des commandes qui sont dépendantes du type de matériau et de la taille de la pièce, et qui peuvent être variables, ou non, tout au long de la fabrication.
Le dispositif selôn l’invention est particulièrement destiné à la fabrication de prototypes ou de pièces de série aux formes pouvant être très complexes.
Les dessins annexés illustrent l’invention :
La figure 1 représente la tête d’impression de côté avec insertion du consommable et dépôt de la matière
La figure 2 représente le châssis de support de la tête et le plateau de dépose de la matière en vue de 3/4
La figure 3 représente la tête mobile sur deux axes rotatifs
-4La figure 4 représente le déplacement de la tête par rapport à son support La figure 5 représente la coupe A-A de la tête d’impression La figure 6 représente la vue de côté de la vis de la tête d’impression La figure 7 représente la vue de % du filtre de régulation de la tête d’impression
La figure 8 représente une vue de % de la buse d’impression A titre d’exemple non limitatif

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS
    1) Dispositif caractérisé en ce qu’une tête d’impression (12) emplie d’une matière fusible (2), principalement sous forme de granulés thermoplastiques, qui
    5 diffuse cette dite matière par l’intermédiaire d’un orifice (3) et que cette dite tête d’impression est fixée sur un support qui se déplace dans les trois dimensions, pour reconstituer par addition de couches successives (6), sur une surface plane (7), un volume préalablement défini numériquement, et interprété par un programme numérique commandant un pilotage adéquat du déplacement de cette dite tête·
    10 d’impression dans l’espace défini pour la construction de la pièce d’impression, et qui une fois emplie d’une matière fusible, plastique, cire, purée, compote, saumure, gel, est mise en température, dans un fourreau cylindrique (8), en métal, ou céramique, par l’intermédiaire d’un système chauffant par résistance (9), par induction, est pilotée par un programme numérique, ou mécanique, pour que la dite
    15 matière puisse atteindre un état de transformation adapté à sa viscosité, permettant le passage de la dite matière par un orifice (3) situé à l’extrémité de la tête, grâce à un piston, une vis (10), par gravité.
  2. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la tête d’impression est constitutive d’un équipement de fabrication additive, qui dépose la
    20 matière par couches successives définies par un programme numérique ou mécanique, décomposant un volume en couches parallèles horizontales successives, avec un parcours de dépose ajusté de type cartésien (sur des axes X et Y) (11) ou vectoriel (sur des trajectoires tridimensionnelles X, Y, Z générées par des coordonnées polaires associées à des vecteurs de départ et d’arrivée) et
    25 préférablement perpendiculairement au support sur lequel sera appliqué la dite matière, ce parcours pouvant être adapté à la dépose de matière perpendiculairement (13), à la surface externe d’une pièce, préalablement fixé sur le plateau d’impression.
  3. 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le système de tête d’impression utilise directement des consommables sous différentes formes, granulé,
    30 poudre, flocon, gel, pâte, purée, compote, saumure, fusible, qui sont amenés dans une trémie (30) placée préférablement sur la partie supérieure d’un fourreau (8), et dont ces dit consommables · sont mis en température, en fonction des matériaux utilisés, pilotés indépendamment avec un contrôle des températures effectué par un programme numérique et maintenu à une température suffisamment constante,
    -6adaptée en fonction du type de matière, et son type mise en forme, pour que le dit consommable puisse se déplacer vers l’orifice de sortie (3), une vis sans fin (10) en rotation dans le sens normal est activée avec une vitesse angulaire commandée par le programme en fonction de paramètres matériau et résolution définis dans le
    5 programme de commande.
  4. 4) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que la tête d’impression (12) comprend une vis sans fin (10), dont l’axe comprend trois paliers différents D2, D3, D4, de longueur sensiblement équivalentes, avec un diamètre de l’axe plus important au palier inférieur dl, pour créer une compression de la matière
    10 en réduisant le volume entre l’axe de la vis dl (17) et la paroi intérieure du fourreau (8), et dont la longueur d’axe de vis Dl a un rapport préférablement proche de vingt fois celui de son diamètre dl, et dont l’extrémité est composée d’un embout en forme· hémisphérique (18), la vis (10) comprenant un pas constant (19), est ajusté à la forme de la trémie et du fourreau.
    15
  5. 5) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la vis (10) de la tête d’impression (12) est surmontée d’un accouplement avec un moteur (20), ou directement associé à l’axe du moteur (21), et entre lesquels une arrivée de matière brute (2) alimente par gravité la vis, qui comprend dans ce volume (16), une largeur du filet (23) de vis plus importante, pour acheminer progressivement la matière vers
    20 le fourreau (8), lors de la rotation de la dite vis (10).
  6. 6) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le fourreau (8) de la tête d’impression est associé à son extrémité, à une bague amovible (24), comprenant un certain nombre de canaux parallèles (26), par lesquels passe la matière et qui ont pour effet de supprimer la rotation de l’extrusion en sortie de
    25 l’orifice (3), et à laquelle les buses amovibles (25), peuvent être vissées, pour être inter-changées, pour leur nettoyage et maintenance, mais aussi pour en changer facilement le diamètre de l’orifice de sortie (3) de la matière : 0,1mm, 0,2mm etc.
  7. 7) Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce qu’une même buse (25) puisse appliquer sur ùn support, de la matière d’une largeur variable, de plus ou
    30 moins 100% du diamètre de l’orifice de la buse (3), grâce à des informations pilotées par le logiciel de commande qui activera le pilotage adapté sur le couple vitesse de rotation de la vis (10), et la vitesse de déplacement de la tête, pour créer une combinaison qui agit sur le volume de matière diffusée par la buse.
    -78) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la tête d’impression comprend dans la zone amont du fourreau
  8. (8), un système externe, de refroidissement (27), préférablement par ventilateur, et préférablement associé à un volume à surfaces développées (28), régulant le gradient de température de la trémie
    5 et réduisant le risque de fusion préalable de la matière d’un bourrage dans cette zone d’acheminement de la dite matière dans le fourreau.
  9. 9) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la tête d’impression comprend dans la zone aval du fourreau, un système externe de refroidissement (29), préférablement par ventilateur, régulant la température de
  10. 10 solidification de la matière déposée préalablement par la buse sur le support, et dont l’activation, l’intensité, la durée, et les phases sont pilotées par des commandes qui sont dépendantes du type de matériau et de la taille de la pièce, et qui peuvent être variables, tout au long de la fabrication.
    .30
    306345
    DESSINS
FR1700238A 2017-03-06 2017-03-06 Dispositif de depot de matiere pour systeme de fabrication tridimensionnelle Active FR3063451B1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1700238A FR3063451B1 (fr) 2017-03-06 2017-03-06 Dispositif de depot de matiere pour systeme de fabrication tridimensionnelle

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1700238A FR3063451B1 (fr) 2017-03-06 2017-03-06 Dispositif de depot de matiere pour systeme de fabrication tridimensionnelle
FR1700238 2017-03-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3063451A1 true FR3063451A1 (fr) 2018-09-07
FR3063451B1 FR3063451B1 (fr) 2019-11-08

Family

ID=59859114

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1700238A Active FR3063451B1 (fr) 2017-03-06 2017-03-06 Dispositif de depot de matiere pour systeme de fabrication tridimensionnelle

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3063451B1 (fr)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109397687A (zh) * 2018-11-27 2019-03-01 安徽工程大学 一种口径可调的3d打印笔
CN109986775A (zh) * 2019-04-30 2019-07-09 成都元泽环境技术有限公司 一种针对颗粒材料的熔混3d打印***及打印方法
EP3632682A1 (fr) * 2018-10-03 2020-04-08 Bond high performance 3D technology B.V. Tube de liquéfacteur destiné à un système de fabrication d'additif
WO2020070219A1 (fr) * 2018-10-03 2020-04-09 Bond High Performance Technology B.V. Tube de liquéfacteur pour système de fabrication additive
CN111300827A (zh) * 2020-04-13 2020-06-19 中北大学 一种基于剪切变稀特性凝胶的3d打印设备
EP3782797A1 (fr) * 2019-08-17 2021-02-24 Bombix3D Dispositif d'impression 3d muni d'une vis sans fin entrainee par un moteur et de moyens de refroidissement du moteur
CN114083793A (zh) * 2021-10-18 2022-02-25 深圳市创想三维科技股份有限公司 挤出机构及3d打印机
WO2022180290A1 (fr) * 2021-02-24 2022-09-01 M. Torres Diseños Industriales, S.A.U. Tête pour machine de fabrication additive, machine et système comprenant ladite tête
WO2022243665A1 (fr) * 2021-05-19 2022-11-24 E3D-Online Limited Buse de liquéfacteur destinée à un système de fabrication additive

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080213419A1 (en) * 2007-02-12 2008-09-04 Stratasys, Inc. Viscosity pump for extrusion-based deposition systems
EP3040184A1 (fr) * 2015-01-05 2016-07-06 Xyzprinting Inc. Tête d'impression tridimensionnelle
EP3081364A1 (fr) * 2015-04-14 2016-10-19 Flexi Matter Ltd. Système d'extrusion pour la fabrication additive

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080213419A1 (en) * 2007-02-12 2008-09-04 Stratasys, Inc. Viscosity pump for extrusion-based deposition systems
EP3040184A1 (fr) * 2015-01-05 2016-07-06 Xyzprinting Inc. Tête d'impression tridimensionnelle
EP3081364A1 (fr) * 2015-04-14 2016-10-19 Flexi Matter Ltd. Système d'extrusion pour la fabrication additive

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3632682A1 (fr) * 2018-10-03 2020-04-08 Bond high performance 3D technology B.V. Tube de liquéfacteur destiné à un système de fabrication d'additif
WO2020070219A1 (fr) * 2018-10-03 2020-04-09 Bond High Performance Technology B.V. Tube de liquéfacteur pour système de fabrication additive
US11964427B2 (en) 2018-10-03 2024-04-23 Bond High Performance 3D Technology B.V. Liquefier tube for an additive manufacturing system
CN109397687A (zh) * 2018-11-27 2019-03-01 安徽工程大学 一种口径可调的3d打印笔
CN109986775A (zh) * 2019-04-30 2019-07-09 成都元泽环境技术有限公司 一种针对颗粒材料的熔混3d打印***及打印方法
EP3782797A1 (fr) * 2019-08-17 2021-02-24 Bombix3D Dispositif d'impression 3d muni d'une vis sans fin entrainee par un moteur et de moyens de refroidissement du moteur
CN111300827B (zh) * 2020-04-13 2021-07-27 中北大学 一种基于剪切变稀特性凝胶的3d打印设备
CN111300827A (zh) * 2020-04-13 2020-06-19 中北大学 一种基于剪切变稀特性凝胶的3d打印设备
WO2022180290A1 (fr) * 2021-02-24 2022-09-01 M. Torres Diseños Industriales, S.A.U. Tête pour machine de fabrication additive, machine et système comprenant ladite tête
ES2922048A1 (es) * 2021-02-24 2022-09-07 M Torres Disenos Ind S A Unipersonal Cabezal para maquina de fabricacion aditiva, maquina y sistema que comprende dicho cabezal
WO2022243665A1 (fr) * 2021-05-19 2022-11-24 E3D-Online Limited Buse de liquéfacteur destinée à un système de fabrication additive
CN114083793A (zh) * 2021-10-18 2022-02-25 深圳市创想三维科技股份有限公司 挤出机构及3d打印机
CN114083793B (zh) * 2021-10-18 2024-05-17 深圳市创想三维科技股份有限公司 挤出机构及3d打印机

Also Published As

Publication number Publication date
FR3063451B1 (fr) 2019-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR3063451A1 (fr) Dispositif de depot de matiere pour systeme de fabrication tridimensionnelle
TWI611909B (zh) 彈性變向佈料高速3d成形技術
US9138940B2 (en) Winchester print head
US20180345573A1 (en) System and method for 3d printing with metal filament materials
EP3738706B1 (fr) Ensemble de tête d'outil pour fabrication d'additif semi-conducteur et méthode correspondante
JP2019518864A (ja) 金属造形材料を用いた付加製造
JP6711753B2 (ja) 溶融器、及びそれを用いた射出装置、並びに、射出成形品及びその製造方法、部材間の接合体の製造方法
KR101720672B1 (ko) 일체형 노즐을 포함하는 3d 프린터 압출기
CN108436089B (zh) 熔融沉积型金属3d打印的梯度加热喷头装置的使用方法
CN1500611A (zh) 用于热流道喷嘴的可拆卸加热器
CN206870391U (zh) 3d打印机喷头及3d打印机
WO2015022408A1 (fr) Matière première chaude visqueuse sortant d'un corps perforé refroidi refroidissant un système de découpe
US9993839B2 (en) System and method for coating a substrate
EP2765123A1 (fr) Malaxeur Malaxage de matière première pour métallurgie des poudres
WO2022171729A1 (fr) Procede de fabrication additive et machine de fabrication additive mettant en oeuvre ledit procede
EP0112290B1 (fr) Extrudeuse à vis pour matières plastiques
EP2137286B1 (fr) Procédé de fabrication de bougies
FR3016548A1 (fr) Dispositif d'impression en trois dimensions, par le procede de depot de filament fondu, de tous materiaux couche par couche
Khondoker et al. Design and characterization of a bi-material co-extruder for Fused Deposition Modeling
US10751940B2 (en) Recoater for 3D printers
CN102439117A (zh) 包括沥青条流动线引导装置的将沥青条切割为沥青颗粒或类似物的设备
JP5911011B2 (ja) 高せん断加工装置及びその分離方法
EP3224016A1 (fr) Plateau matrice d'extrudeuse permettant de réduire les fluctuations dimensionnelles longitudinales
EP2353829A1 (fr) Installation pour moulage par rotation et procédé de moulage par rotation
JP2008142954A (ja) 無機粒子混合樹脂材料の射出成形方法及び無機粒子混合樹脂材料成形用射出成形機

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20180907

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 8