RU2609179C1 - Способ печати на струйном 3d-принтере - Google Patents

Способ печати на струйном 3d-принтере Download PDF

Info

Publication number
RU2609179C1
RU2609179C1 RU2015137736A RU2015137736A RU2609179C1 RU 2609179 C1 RU2609179 C1 RU 2609179C1 RU 2015137736 A RU2015137736 A RU 2015137736A RU 2015137736 A RU2015137736 A RU 2015137736A RU 2609179 C1 RU2609179 C1 RU 2609179C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nozzle
nozzles
printer
printing
print head
Prior art date
Application number
RU2015137736A
Other languages
English (en)
Inventor
Виктор Владимирович ИСУПОВ
Original Assignee
Виктор Владимирович ИСУПОВ
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 Виктор Владимирович ИСУПОВ filed Critical Виктор Владимирович ИСУПОВ
Priority to RU2015137736A priority Critical patent/RU2609179C1/ru
Priority to PL16842402.6T priority patent/PL3345735T3/pl
Priority to PCT/RU2016/000121 priority patent/WO2017039480A1/ru
Priority to ES16842402T priority patent/ES2923327T3/es
Priority to EP16842402.6A priority patent/EP3345735B1/en
Priority to US15/757,059 priority patent/US10807307B2/en
Priority to CN201680059384.1A priority patent/CN108367464B/zh
Application granted granted Critical
Publication of RU2609179C1 publication Critical patent/RU2609179C1/ru

Links

Images

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
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/205—Means for applying layers
    • B29C64/209—Heads; Nozzles
    • 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
    • B29C64/227—Driving means
    • 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
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/307—Handling of material to be used in additive manufacturing
    • B29C64/321—Feeding
    • B29C64/336—Feeding of two or more materials
    • 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
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/386—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B29C64/393—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • 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
    • 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
    • B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B33Y50/02—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F17/00—Printing apparatus or machines of special types or for particular purposes, not otherwise provided for
    • 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
    • B29C41/00—Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor
    • B29C41/24—Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor for making articles of indefinite length
    • B29C41/32—Making multilayered or multicoloured articles
    • 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
    • B29C67/00—Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00
    • B29C67/02—Moulding by agglomerating
    • B29C67/04—Sintering
    • 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
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • 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
    • B33Y40/00—Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling

Abstract

Изобретение относится к области технологий синтеза, т.е. изготовления трехмерных физических объектов добавочным нанесением (наслоением) с использованием полимерных материалов, а точнее к технологиям струйной 3D-печати. Способ печати на струйном 3D-принтере включает управляемое перемещение печатающей головки 3D-принтера, подачу по меньшей мере двух нитей из плавкого материала в печатающую головку, разогрев нитей посредством нагревателей с контролируемой температурой, попеременное включение одного из сопел посредством модуля управления принтера и подачу нити под давлением в активное сопло. При переключении сопел модуль управления принтера включает мотор эксцентрика для его вращения. Подвижная платформа приводится в движение вокруг оси осевого винта. В процессе перемещения подвижной платформы одно из сопел приводится в активное положение посредством расцепления ведомой шестерни приводимого в неактивное положение сопла с ведущей шестерней и зацепление ведомой шестерни приводимого в активное положение сопла. При этом перемещение подвижной платформы смещает положения сопел относительно клапана для сопел, запирая отверстия неактивных сопел и открывая отверстие активного сопла. После полной фиксации подвижной платформы в положении активации первого сопла принтер продолжает печать этим соплом. Технический результат, достигаемый при использовании способа по изобретению, заключается в повышении качества получаемых 3D-моделей при уменьшении времени на изготовление одной 3D-модели. 4 з.п. ф-лы, 1 табл., 6 ил.

Description

Изобретение относится к области технологий синтеза, т.е. изготовления трехмерных физических объектов добавочным нанесением (наслоением) с использованием, в частности, полимерных материалов, а точнее к технологиям струйной 3D-печати. Техническое решение может найти свое применение при изготовлении трехмерных моделей широкой сферы их последующего использования, в частности в науке, образовании, инженерии, медицине и пр.
Раскрытая в описании настоящего решения технология относится к области струйной 3D-печати, реализуемой, чаще всего, с использованием раздаточной головки, сопла (сопел), элементов настройки и контроля за работой головки 3D-принтера, а также полимерного строительного (термопластика) материала в качестве рабочего материала.
Из уровня техники известны аналогичные технические решения, сущность которых заключается в том, что раздаточная головка струйного 3D-принтера выдавливает на охлаждаемую платформу-основу капли разогретого термопластика (полимерного материала). Капли быстро застывают, формируя при этом слои будущего объекта.
Так, из уровня техники известен способ печати на 3D-принтере со сменяемыми модулями (соплами) печати - WO 2015038072 (BIO 3D TECHNOLOGIES PTE LTD, SG), В33Y 10/00, от 19.03.2015 г.
Аналогичные решения раскрыты в следующей патентной документации: CN 203945698, (CHEN LIANG), 19.11.2014 г. - «Раздаточная головка 3D-принтера», CN 203945690 (INSTITUTE OF AUTOMATION OF HEILONGJIANG ACADEMY OF SCIENCES), 19.11.2014 г. - «3D-принтер на основе БП», CN 104149352 (SANYA SIHAI INNOVATIVE ELECTRICAL AND MECHANICAL ENGINEERING CO., LTD, CHEN MINGQIAO), 19.11.2014 г. - «Раздаточная головка 3D-принтера».
Также из уровня техники известна технология струйной 3D-печати, в частности, из описаний к патентам США: US 5121329, «Stratasys, Inc.», опубл.: 09.06.1992 г. - «Способ и устройства создания 3D-объектов», US 5340433, «Stratasys, Inc.», опубл.: 23.08.1994 г. - «Устройство для создания 3D-объектов», US 5738817, «Stratasys, Inc.», опубл.: 14.04.1998 г. - «Автоматическое дозирование в процессе 3D-печати», US 5764521, «Stratasys, Inc.», опубл.: 09.06.1998 г. - «Способ и устройство для БП», US 6022207, «Stratasys, Inc.», опубл.: 08.02.2000 г. - «Мультиэкструдер».
В указанных патентах раскрыта технология и используемые при ее осуществлении устройства (оборудование): построение 3D-объектов по заранее подготовленной модели методом «слой за слоем» путем экструзионного осаждения строительного материала (чаще всего полимерного).
При этом строительный материал подается через сопло раздаточной головки и осаждается в виде последовательности дорожек на подложке в XY-плоскости. Затем печатающая головка поднимается относительно подложки по оси Ζ (перпендикулярной XY-плоскости) на один шаг, и процесс повторяется для формирования 3D-объекта, подобного CAD-модели.
В указанных аналогах для осуществления необходимых технологических операций, связанных с заменой рабочего строительного материала, приходилось отводить головку принтера с экструдером из зоны печати, а также дополнительно нагревать и остужать сопла, что занимало дополнительное время.
Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является патент US 7625200, опубл. 01.12.2009, в котором раскрыто устройство 3D-принтера и способ печати на струйном 3D-принтере, включающий управляемое перемещение печатающей головки 3D-принтера, подачу по меньшей мере двух нитей из плавкого материала в печатающую головку, разогрев нитей посредством нагревателей с контролируемой температурой и попеременное включение одного из сопел посредством модуля управления принтера, подачу нити под давлением в активное сопло, но их нагрев не прекращается и неактивные сопла остаются неприкрытыми.
Недостатком наиболее близкого аналога является низкая технологичность способа, определяющаяся тем, что при осуществлении струйной 3D-печати одного изделия (одной модели) различными материалами (например, различных цветов или плотности) возникают перерывы в работе, вызванные тем, что печатать одновременно двумя и более материалами сопровождается вынужденным простоем (перерывом в работе) неактивных сопел головки принтера, что связано с необходимостью замены строительного материала (например, полимеры различных свойств) и его подготовки к работе, а именно разогрева одного сопла и нагрева другого. При использовании устройства наиболее близкого аналога оба сопла остаются нагретым, при этом из нерабочего сопла, находящегося в режиме простоя, будет течь пластик. Вытекающий пластик будет попадать на поле печати и тем самым нарушать рисунок печати. Также недостатком указанного устройства является то, что при перерывах в работе на сопле остается пластик, который во время простоя застывает и образуется облой, который при активации сопла мешает нагнетать печатающий материал и также нарушает рисунок печати.
Задача данного технического решения заключается в разработке нового способа печатания на струйном 3D-принтере, позволяющего устранить указанные выше недостатки.
Технический результат заявленного технического решения заключается в повышении качества получаемых 3D-моделей при уменьшении времени на изготовление одной 3D-модели.
Указанная задача решается следующим образом за счет создания способа печати на струйном 3D-принтере, включающего управляемое перемещение печатающей головки 3D-принтера, подачу по меньшей мере двух нитей из плавкого материала в печатающую головку, разогрев нитей посредством нагревателей с контролируемой температурой, попеременное включение одного из сопел посредством модуля управления принтера и подачу нити под давлением в активное сопло. При переключении сопел печатающей головки модуль управления принтера включает мотор эксцентрика, который передает вращение на эксцентрик, подвижная платформа, траектория движения которой ограничивается и направляется направляющими роликами, приводится в движение вокруг оси осевого винта, в процессе перемещения подвижной платформы одно из сопел приводится в активное положение посредством расцепления ведомой шестерни приводимого в неактивное положение сопла с ведущей шестерней и зацепления ведомой шестерни приводимого в активное положение сопла, при этом перемещение подвижной платформы смещает положения сопел относительно клапана для сопел, запирая отверстия неактивных сопел и открывая отверстие активного сопла, после полной фиксации подвижной платформы в положении активации первого сопла принтер продолжает печать первым соплом, одновременно при перемещении печатающей головки облой, остающийся на неактивном сопле, срезается кромкой отверстия клапана.
В одном из вариантов осуществления способа при перемещении печатающей головки 3D-принтера срезанный облой снимается посредством колпачка, размещенного на направляющей печатающей головке. В другом варианте осуществления способа отведение тепла, выделяемого нагретыми соплами, осуществляется посредством отверстий, выполненных в клапане.
Ниже приводятся графические материалы, поясняющие сущность заявленного решения, никоим образом не ограничивающие любые иные варианты осуществления заявленного решения.
На фиг. 1: общий вид печатающей головки 3D-принтера.
На фиг. 2: общий вид подвижной платформы печатающей головки 3D-принтера в исходном положении.
На фиг. 3: положение печатающей головки, в котором активно сопло 9.
На фиг. 4: положение печатающей головки, в котором активно сопло 10.
На фиг. 5: вариант выполнения клапана для сопел.
На фиг. 6: вариант выполнения клапана для сопел с теплоотводящими отверстиями, показан вид снизу.
На фиг. 1-5 изображены следующие элементы конструкции:
1. Направляющие ролики.
2. Осевой винт.
3. Эксцентрик.
4. Позиционный ограничитель.
5. Клапан для сопел.
6. Ведущая шестерня.
7. Ведомая шестерня второго сопла.
8. Ведомая шестерня первого сопла.
9. Второе сопло с нагревателем.
10. Первое сопло с нагревателем.
11. Подвижная платформа.
Способ печати на струйном 3D-принтере может быть осуществлен следующим образом.
На предварительном этапе печати на струйном 3D-принтере определяются необходимые параметры и условия для печати, в частности: разрешающая способность печати, скорость перемещения печатающей головки, толщина внешней оболочки изделия, процент заполнения изделия материалом пластика (от 0 - при изготовлении полых изделий - до 100%), необходимость построения поддерживающих структур при наличии навесных элементов у модели, температура охлаждения детали посредством управления режимом работы вентилятора печатающей головки, необходимость добавления «юбки» к основанию 3D-модели для лучшей адгезии начальных слоев строящегося изделия к поверхности рабочего стола в начале процесса печати и предотвращения смещения изделия в процессе печати, необходимость печати подложки, параметры, характеризующие расходный материал (пластик), и т.д. Под каждый пластик выбирают температуру нагревателя для расплавления пластика в печатающей головке, температуру нагрева поверхности рабочего стола при печати первого слоя 3D-модели и остальных слоев. Поддерживающая структура может быть построена из материала печати самого объекта с использованием одной печатающей головки, при этом поддерживающую структуру проектируют и размещают с зазором относительно строящейся модели для обеспечения ее легкого удаления с поверхности готового изделия. Поддерживающая структура может быть выполнена из другого материала с использованием второго сопла. Некоторые вышеуказанные параметры указаны в таблице 1 на примере пластиков АБС (акрилонитрилбутадиенстирол) - ударопрочной технической термопластической смолы на основе сополимера акрилонитрила с бутадиеном и стиролом, РLА - биоразлагаемого, биосовместимого, термопластичного, алифатического полиэфира и HIPS (High Impact Polystyrene) - высопрочного полистирола, который имеет схожие характеристики с ABS-нитью в плане ударопрочности и твердости и полностью растворим в Лимонене (Limonen) - жидком углеводороде. Используется HIPS как материал поддержки для ABS.
Перед началом печати на персональном компьютере с помощью графического программного обеспечения (например, Компас 3D, AutoCad, SolidWorks, Blender, 3ds Max, Google SketchUp) формируют 3D-модель, которая должна соответствовать параметрам принтера. После чего сформированную модель загружают в соответствующее программное обеспечение (ПО) (например, Polygon, Slic3r, KISSlicer), обеспечивающее разбиение модели на слои (в соответствии с параметрами настройки принтера) и подготовку задания для печати. По окончании подготовки задания проверяют готовность принтера к печати и передают задание на печать в принтер средствами доступных интерфейсов.
Подготовку задания для печати осуществляют следующим образом. После окончания всех манипуляций с моделью для старта печати переводят модель в понятное для принтера задание. Задание, представленное в виде компьютерного языка команд, например, g-code, образуется в процессе разрезания модели на множество слоев. Количество слоев определяется необходимым разрешением и ограничивается возможностями по разрешению конкретной модели принтера. В процессе подготовки задания определяют необходимые характеристики прочности модели, разрешение печати, скорость печати и необходимость построения поддерживающих структур под навесные элементы. (Поддерживающие структуры – элементы, которые автоматически формируются в процессе разрезания модели на слои, в случае необходимости. Они создают опорные плоскости для элементов детали. Поддерживающие структуры могут выполняться из того же материала, что и выстраивающийся прототип, а могут выполняться из других материалов, которые возможно растворить водой и другими специализированными жидкостями, в зависимости от модификации принтера.) По каждому слою строят векторы перемещения печатающей головки - контур и внутреннюю структуру в зависимости от выбранных параметров (толщины стенки, процента заполнения и т.д.).
После отсечения очередного слоя сначала вырисовывается внешний контур, затем производится его заливка исходя из процента заполнения. После прохода по всей высоте модели производится построение поддерживающих структур и далее задание экспортируется в готовый файл.
После подготовки задания для печати устанавливают соединение с принтером. Проверяют работоспособность всех механических узлов принтера, наличие установленных расходных материалов. После чего загружают подготовленное задание в контроллер принтера через сетевой интерфейс или переносной носитель.
По окончании всех подготовок запускают печать.
При необходимости смены материала производится переключение сопел печатающей головки с минимальным прерыванием процесса печатания. Положение подвижной платформы (11) определяется датчиком положения подвижной платформы (1), которое ограничивается позиционным ограничителем (4). Датчик положения подвижной платформы определяет два состояния: позиция 1 и позиция 2. Позиция 1 определяет положение, необходимое для работы второго сопла (9), позиция 2 определяет положение для работы первого сопла (10). При необходимости привести в рабочее положение сопло 9 модуль управления принтером (материнская плата) включает мотор эксцентрика, который передает вращение на эксцентрик. Подвижная платформа (11), траектория движения которой ограничивается и направляется направляющими роликами (1), приводится в движение вокруг оси осевого винта (2). В процессе перемещения подвижной платформы (11) из положения активного сопла 9 в активное сопло 10 происходит расцепление ведомой шестерни второго сопла (7) с ведущей шестерней (6) и зацепление ведомой шестерни первого сопла (8) с ведущей шестерней (6). Перемещение подвижной платформы (11) смещает положения сопел относительно клапана для сопел (5, фиг. 1), запирая отверстие второго сопла (9) и открывая отверстие первого сопла (10). После полной фиксации подвижной платформы (11) в положении активации первого сопла принтер продолжает печать первым соплом.
Клапан сопел (5) может быть выполнен в виде одного из следующих вариантов. Конструкция клапана может быть представлена как единая планка с отверстиями для размещения активных сопел, в которой также выполнены отверстия, совмещенные с отверстием для сопел, для обрезки облоя. При переходе подвижной платформы из одного положения, в котором активно одно из сопел в положение, в котором активно другое сопло, режущая кромка отверстия для обрезки облоя срезает остатки материала с сопла, переходящего из активного в неактивное положение, и одновременно клапан запирает неактивное сопло, и одновременно активное сопло размещается в отверстии планки.
Для отведения тепла, выделяемого нагретыми соплами, на клапане в месте размещения неактивного сопла выполнены дугообразные отверстия, на фиг. 6 показан вариант с двумя дугообразными отверстиями.
Срезанный с сопла облой снимается посредством колпачка, размещенного на направляющей печатающей головке.
Преимущества заявляемого принтера заключаются в использовании одного экструдера при смене материала, которое обеспечивается сменой положения сопел (отведения их из рабочего положения в положение «ожидания»), за счет чего достигается возможность быстрой смены подачи рабочего материала в экструдер и соответственно изготовления 3D-модели. Также качество изделий повышается за счет обрезки облоя с неактивного сопла, которая позволяет при активации сопла добиться высокого качества 3D-печати и бесперебойной работы устройства. Это обеспечивает существенное сокращение времени 3D-печати и соответственно временных затрат на изготовление 3D-моделей.
Figure 00000001

Claims (5)

1. Способ печати на струйном 3D-принтере, включающий управляемое перемещение печатающей головки 3D-принтера, подачу по меньшей мере двух нитей из плавкого материала в печатающую головку, разогрев нитей посредством нагревателей с контролируемой температурой, попеременное включение одного из сопел посредством модуля управления принтера и подачу нити под давлением в активное сопло, отличающийся тем, что при переключении сопел печатающей головки модуль управления принтера включает модуль перемещения печатающей головки, который переводит одно из сопел в активное положение, при этом перемещение подвижной платформы смещает положения сопел относительно клапана для сопел, запирая отверстия неактивных сопел и открывая отверстие активного сопла, после полной фиксации подвижной платформы в положении активации активного сопла принтер продолжает печать активным соплом.
2. Способ печати на струйном 3D-принтере по п. 1, в котором модель перемещения печатающей головки содержит мотор эксцентрика, который передает вращение на эксцентрик, подвижная платформа, траектория движения которой ограничивается и направляется направляющими роликами, приводится в движение вокруг оси осевого винта, в процессе перемещения подвижной платформы одно из сопел приводится в активное положение посредством расцепления ведомой шестерни приводимого в неактивное положение сопла с ведущей шестерней и зацепление ведомой шестерни приводимого в активное положение сопла.
3. Способ печати на струйном 3D-принтере по п. 1, в котором при перемещении печатающей головки облой, остающийся на неактивном сопле, срезается кромкой отверстия клапана.
4. Способ печати на струйном 3D-принтере по п. 1, отличающийся тем, что при перемещении печатающей головки 3D-принтера срезанный облой снимается посредством колпачка, размещенного на направляющей печатающей головке.
5. Способ печати на струйном 3D-принтере по п. 1, отличающийся тем, что отведение тепла, выделяемого нагретыми соплами, осуществляется посредством отверстий, выполненных в клапане.
RU2015137736A 2015-09-04 2015-09-04 Способ печати на струйном 3d-принтере RU2609179C1 (ru)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015137736A RU2609179C1 (ru) 2015-09-04 2015-09-04 Способ печати на струйном 3d-принтере
PL16842402.6T PL3345735T3 (pl) 2015-09-04 2016-03-04 Sposób drukowania z wykorzystaniem drukarki atramentowej 3d
PCT/RU2016/000121 WO2017039480A1 (ru) 2015-09-04 2016-03-04 Способ печати на струйном 3d принтере
ES16842402T ES2923327T3 (es) 2015-09-04 2016-03-04 Método de impresión en una impresora de chorro 3D
EP16842402.6A EP3345735B1 (en) 2015-09-04 2016-03-04 Method of printing on a 3d jet printer
US15/757,059 US10807307B2 (en) 2015-09-04 2016-03-04 Method of printing with a 3D jet printer
CN201680059384.1A CN108367464B (zh) 2015-09-04 2016-03-04 在3d喷射打印机上打印的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015137736A RU2609179C1 (ru) 2015-09-04 2015-09-04 Способ печати на струйном 3d-принтере

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2609179C1 true RU2609179C1 (ru) 2017-01-30

Family

ID=58188140

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015137736A RU2609179C1 (ru) 2015-09-04 2015-09-04 Способ печати на струйном 3d-принтере

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10807307B2 (ru)
EP (1) EP3345735B1 (ru)
CN (1) CN108367464B (ru)
ES (1) ES2923327T3 (ru)
PL (1) PL3345735T3 (ru)
RU (1) RU2609179C1 (ru)
WO (1) WO2017039480A1 (ru)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2678006C2 (ru) * 2017-05-04 2019-01-22 Общество с ограниченной ответственностью "ПИКАСО 3Д" (ООО "Пикасо 3Д") Способ и устройство очистки печатающей головки 3D принтера и очиститель устройства очистки печатающей головки 3D
RU188301U1 (ru) * 2018-06-25 2019-04-05 Петр Петрович Усов Устройство для послойного изготовления одноцветных и многоцветных изделий
RU2692895C1 (ru) * 2018-06-15 2019-06-28 Петр Петрович Усов Способ послойной печати одноцветных и многоцветных изделий
WO2022139620A1 (ru) * 2020-12-25 2022-06-30 Общество с ограниченной ответственностью "АРКОДИМ" Печатающая головка и способ печати
RU2783625C1 (ru) * 2019-02-26 2022-11-15 Трумпф Лазер- Унд Зюстемтехник Гмбх Способ и устройство для непрерывного изготовления трехмерных конструктивных деталей путем селективного отверждения

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108790143B (zh) * 2018-06-13 2022-04-01 上海应用技术大学 一种可连续工作的活塞式挤出喷头装置及其使用方法
CN109366996B (zh) * 2018-11-30 2019-07-05 中科院广州电子技术有限公司 一种v型切换打印头的双料挤出***
US20220080656A1 (en) * 2019-01-09 2022-03-17 Am Design E.U. Tool unit
EP3976376B1 (en) * 2019-05-31 2023-08-30 Ates, Erkan A device for additive manufacturing
CN110587974B (zh) * 2019-09-28 2021-10-15 南通新路海工业科技有限公司 用于熔丝制造型3d打印机的打印头组件
CN111605197A (zh) * 2020-06-15 2020-09-01 深圳市创想三维科技有限公司 3d打印机自动换料装置及自动换料方法
CN112677478B (zh) * 2020-12-04 2021-11-30 中国科学院力学研究所 一种热电偶瞬态热流传感器的3d打印加工装置及方法
CZ2021124A3 (cs) * 2021-03-12 2022-12-07 Václav Hájek Sestava tiskové hlavy 3D tiskárny a 3D tiskárna s touto sestavou
WO2022232005A1 (en) * 2021-04-30 2022-11-03 Snap Inc. 3d printing onto existing structures
WO2023086861A1 (en) * 2021-11-12 2023-05-19 Essentium Ipco, Llc Topographic compensation for a three-dimensional dual nozzle printer head printer
CN114953438B (zh) * 2022-05-13 2023-03-17 南京航空航天大学 用于连续纤维打印的可换喷嘴打印头及打印方法
CN115214137B (zh) * 2022-07-13 2023-08-01 深圳市创想三维科技股份有限公司 切换装置及3d打印设备

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6129872A (en) * 1998-08-29 2000-10-10 Jang; Justin Process and apparatus for creating a colorful three-dimensional object
US6508971B2 (en) * 1995-09-27 2003-01-21 3D Systems, Inc. Selective deposition modeling method and apparatus for forming three-dimensional objects and supports
US6776602B2 (en) * 1999-04-20 2004-08-17 Stratasys, Inc. Filament cassette and loading system
US7168935B1 (en) * 2002-08-02 2007-01-30 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Solid freeform fabrication apparatus and methods
RU2007114847A (ru) * 2006-04-20 2008-10-27 Кабусики Кайся Исова (Jp) Устройство и способ для печати на гофрированных картонных листах
US7625200B2 (en) * 2007-07-31 2009-12-01 Stratasys, Inc. Extrusion head for use in extrusion-based layered deposition modeling

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5121329A (en) 1989-10-30 1992-06-09 Stratasys, Inc. Apparatus and method for creating three-dimensional objects
US5764521A (en) 1995-11-13 1998-06-09 Stratasys Inc. Method and apparatus for solid prototyping
US5738817A (en) 1996-02-08 1998-04-14 Rutgers, The State University Solid freeform fabrication methods
US6022207A (en) 1998-01-26 2000-02-08 Stratasys, Inc. Rapid prototyping system with filament supply spool monitoring
US6030199A (en) * 1998-02-09 2000-02-29 Arizona Board Of Regents, Acting For And On Behalf Of Arizona State University Apparatus for freeform fabrication of a three-dimensional object
US7625198B2 (en) * 2004-08-11 2009-12-01 Cornell Research Foundation, Inc. Modular fabrication systems and methods
US7604470B2 (en) * 2006-04-03 2009-10-20 Stratasys, Inc. Single-motor extrusion head having multiple extrusion lines
US7744364B2 (en) * 2007-06-21 2010-06-29 Stratasys, Inc. Extrusion tip cleaning assembly
US9314970B2 (en) * 2013-02-27 2016-04-19 CEL Technology Limited Fluid-dispensing head for a 3D printer
WO2015038072A1 (en) 2013-09-12 2015-03-19 Bio3D Technologies Pte Ltd A 3d printer with a plurality of interchangeable printing modules and methods of using said printer
CN103465633B (zh) * 2013-09-17 2015-06-24 长春市明威科技有限公司 单电机双喷头3d打印机喷头机构
US20150140147A1 (en) * 2013-11-15 2015-05-21 Joshua Frost Konstantinos Two-motor multi-head 3d printer extrusion system
CN203945690U (zh) 2014-01-22 2014-11-19 黑龙江省科学院自动化研究所 基于熔融沉积快速成型技术的3d打印机
CN203945698U (zh) 2014-07-21 2014-11-19 陈亮 一种3d打印机头
CN104129167B (zh) * 2014-08-07 2016-09-28 北京汇天威科技有限公司 3d打印机多色打印喷头装置
CN104149352B (zh) 2014-08-27 2017-09-01 深圳万为智能制造科技有限公司 3d打印机用打印头
DE102015103377B4 (de) 2014-11-13 2021-04-29 Multec Gmbh Druckkopf für 3D-Druck

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6508971B2 (en) * 1995-09-27 2003-01-21 3D Systems, Inc. Selective deposition modeling method and apparatus for forming three-dimensional objects and supports
US6129872A (en) * 1998-08-29 2000-10-10 Jang; Justin Process and apparatus for creating a colorful three-dimensional object
US6776602B2 (en) * 1999-04-20 2004-08-17 Stratasys, Inc. Filament cassette and loading system
US7168935B1 (en) * 2002-08-02 2007-01-30 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Solid freeform fabrication apparatus and methods
RU2007114847A (ru) * 2006-04-20 2008-10-27 Кабусики Кайся Исова (Jp) Устройство и способ для печати на гофрированных картонных листах
US7625200B2 (en) * 2007-07-31 2009-12-01 Stratasys, Inc. Extrusion head for use in extrusion-based layered deposition modeling

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
US 6129872 A, 10.10.2000,. *
US 7168935 B1, 30.01/2007. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2678006C2 (ru) * 2017-05-04 2019-01-22 Общество с ограниченной ответственностью "ПИКАСО 3Д" (ООО "Пикасо 3Д") Способ и устройство очистки печатающей головки 3D принтера и очиститель устройства очистки печатающей головки 3D
RU2692895C1 (ru) * 2018-06-15 2019-06-28 Петр Петрович Усов Способ послойной печати одноцветных и многоцветных изделий
RU188301U1 (ru) * 2018-06-25 2019-04-05 Петр Петрович Усов Устройство для послойного изготовления одноцветных и многоцветных изделий
RU2783625C1 (ru) * 2019-02-26 2022-11-15 Трумпф Лазер- Унд Зюстемтехник Гмбх Способ и устройство для непрерывного изготовления трехмерных конструктивных деталей путем селективного отверждения
WO2022139620A1 (ru) * 2020-12-25 2022-06-30 Общество с ограниченной ответственностью "АРКОДИМ" Печатающая головка и способ печати

Also Published As

Publication number Publication date
CN108367464A (zh) 2018-08-03
EP3345735A4 (en) 2019-04-17
PL3345735T3 (pl) 2022-10-24
EP3345735A1 (en) 2018-07-11
WO2017039480A1 (ru) 2017-03-09
ES2923327T3 (es) 2022-09-26
CN108367464B (zh) 2020-10-27
US20180250878A1 (en) 2018-09-06
US10807307B2 (en) 2020-10-20
EP3345735B1 (en) 2022-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2609179C1 (ru) Способ печати на струйном 3d-принтере
JP6932493B2 (ja) ３次元物体プリンタ用の押出印刷ヘッド
JP6977080B2 (ja) ３次元物体プリンタにおけるマルチノズル押出印刷ヘッドを動作させるシステムおよび方法
US11014287B2 (en) Methods and apparatuses for additively manufacturing rubber
US11059217B2 (en) Method and apparatus for transposing extruded materials to fabricate an object surface
US10384389B2 (en) Apparatus for performing three-dimensional printing
JP6595170B2 (ja) 立体物造形装置及び立体物造形方法
JP5615668B2 (ja) 三次元造形装置用の設定データ作成装置、三次元造形装置用の設定データ作成方法及び三次元造形装置用の設定データ作成プログラム並びにコンピュータで読み取り可能な記録媒体
US20140284832A1 (en) System and Method for Manufacturing a Three-Dimensional Object from Freely Formed Three-Dimensional Curves
JP2017200762A (ja) 異なる造形材料によって３次元印刷物体内の一体化界面を形成するシステム及び方法
JP6764825B2 (ja) ３ｄ印刷装置
US10894361B2 (en) Three-dimensional forming apparatus and method of forming three-dimensional object
JP6604995B2 (ja) ３ｄプリンティング装置及びそのインクジェット着色方法
WO2016201784A1 (zh) 一种负重力3d打印机及其打印方法
EP3898188B1 (en) Apparatus, system and method for plug clearing in an additive manufacturing print head
JP2022514143A (ja) 容易な除去のための犠牲構造を有する付加製造のための方法及びシステム
CN107344417A (zh) 轮廓与填充分治的旋转喷口fdm3d打印法及组件
KR20160003907A (ko) 3차원 프린팅을 위한 파우더 혼합물 토출 장치 및 파우더 혼합물 함량 조절이 가능한 공간 조형 장치
WO2016154849A1 (zh) 一种打印喷头、三维打印机及控制方法
CN213261125U (zh) 三维打印机专用多色直混式挤出机
RU2745944C1 (ru) Экструдер 3д принтера c конвекционным нагревом
EP3939773A1 (en) Method and device for producing articles by additive manufacturing
EP3587073B1 (en) Method of forming three-dimensional object and three-dimensional forming apparatus
CN108000874B (zh) 一种3d打印机
Zheng A multi-material 3D printing system and model-based layer-to-layer control algorithm for ink-jet printing process

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190905

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20210713