[发明专利]用于构建三维圆柱形物体的方法和设备

说明书

本发明涉及一种三维物体打印机，其能够产生圆柱形物体。打印机包括可操作地连接到至少两个打印头的控制器、至少一个物体处理装置、和致动器，所述致动器可操作地连接到正由至少两个支撑件支撑的圆柱形构件。所述控制器配置成操作所述致动器以在所述至少两个支撑件内旋转所述圆柱形构件以操作所述至少两个打印头的每一个中的多个喷射器，从而用供应到所述至少两个打印头的不同的材料在旋转的所述圆柱形构件上形成层的部分，并且当所述圆柱形构件正在所述至少两个支撑件内旋转时，操作所述至少一个物体处理装置以修改在旋转的所述圆柱形构件上形成的层。

技术领域

本文中公开的设备涉及产生三维物体的打印机，并且更具体地，涉及生产具有圆柱形横截面的物体。

背景技术

数字三维物体制造也称为数字增材制造，是从数字模型制造实质上任何形状的三维固体物体的过程。三维物体打印是增材过程，其中在衬底上以不同形状形成材料的连续层。可以通过喷射粘合剂材料、定向能量沉积、挤出材料、喷射材料、熔融粉末床、层压片材或将液体光聚合物材料暴露于固化辐射来形成层。其上形成有层的衬底支撑在平台上，所述平台可以通过可操作地连接到平台的致动器的操作三维地移动，或者材料沉积装置可操作地连接到一个或多个致动器以便控制沉积装置的运动以产生形成物体的层。三维物体打印与主要依赖通过减材过程从工件去除材料的传统物体形成技术(如切割或钻孔)可区分。

产生三维物体的一个缺点是产生具有圆柱形横截面形状的物体的能力。在物体的三维打印之前，通过在车床上转动坯件并将切割器应用于该坯件以形成圆柱形部件而制成这些类型的部件。类似地，也可以使用挤出机和注射成型机形成这些类型的物体。在三维打印中，通过从一端形成物体并逐层地构建物体来产生三维圆柱形物体。用减材制造技术形成不规则形状的物体或为由能够被喷射使得它们从物体的圆周延伸的材料形成的不规则结构提供足够的支撑可能是困难的。另外，诸如固化、抛光或平滑的二次操作需要从制造站移除物体，因此其可以安装在执行二次操作的机器中。因此，可以形成具有不规则特征的圆柱形物体并且对物体执行二次操作而不需要从打印站移除物体的三维物体打印机将是有用的。

发明内容

一种可以产生三维圆柱形物体的三维物体打印机包括：至少两个支撑件，所述至少两个支撑件配置成使圆柱形构件能够被所述支撑件支撑并且在所述支撑件内旋转；至少两个打印头，每个打印头具有流体地连接到材料供给装置的多个喷射器，供应到所述至少两个打印头中的每个打印头的材料不同于供应到所述至少两个打印头中的其它打印头的材料，所述至少两个打印头围绕由所述至少两个支撑件支撑的所述圆柱形构件的圆周定位；至少一个物体处理装置，所述至少一个物体处理装置围绕由所述至少两个支撑件支撑的所述圆柱形构件的圆周定位；致动器，所述致动器配置成可操作地连接到由所述至少两个支撑件支撑的所述圆柱形构件以在所述支撑件内旋转所述圆柱形构件；以及控制器，所述控制器可操作地连接到所述至少两个打印头、所述至少一个物体处理装置和所述致动器。所述控制器配置成操作所述致动器以在所述至少两个支撑件内旋转所述圆柱形构件，操作所述至少两个打印头的每一个中的所述多个喷射器以用供应到所述至少两个打印头的不同材料在旋转的所述圆柱形构件上形成层的部分，以及当所述圆柱形构件正在所述至少两个支撑件内旋转时，操作所述至少一个物体处理装置以修改在旋转的所述圆柱形构件上形成的层。

一种用于操作产生三维圆柱形物体的三维打印机的方法包括：用控制器操作可操作地连接到圆柱形构件的致动器以在至少两个支撑件内旋转所述圆柱形构件；用所述控制器操作供应有不同材料的至少两个打印头的每一个中的多个喷射器以用供应到所述至少两个打印头的不同材料在旋转的所述圆柱形构件上形成层的部分；以及当所述圆柱形构件正在所述至少两个支撑件内旋转时用所述控制器操作至少一个物体处理部件以修改在旋转的所述圆柱形构件上形成的层。

附图说明

在结合附图进行的以下描述中解释可以产生三维圆柱形物体的设备和方法的前述方面和其它特征。

图1A显示配置成形成圆柱形物体的打印系统的纵向侧视图。