[发明专利]使用可寻址UV交联的静电3-D打印机

说明书

一种3‑D打印机包含经定位以将材料的层静电转印到中间转印表面的显影台和邻近所述中间转印表面的输注台。所述输注台经定位以在所述中间转印表面移动经过所述输注台时接纳所述层。并且，包含相对于所述中间转印表面移动的压板。每当所述压板接触所述输注台处的所述中间转印表面上的所述层中的一者时，所述中间转印表面将所述材料的层转印到所述压板，以在所述压板上连续形成所述层的独立堆叠。固化台经定位以在每个层从所述输注台转印到所述压板之后将紫外光施加到每个层。所述固化台选择性地施加所述紫外光以仅交联所述层内的所述材料的一部分中的聚合物。

背景技术

本文中的系统和方法通常涉及使用静电打印工艺的三维(3-D)打印工艺。

一般来说，3-D部分由被划分成多个水平切片的部分的数字表示来构建。用于打印个别层的指令由控制器发送到打印工艺以形成任何给定层。三维打印可使用(例如)喷墨打印机来生产物件。

在一个示范性三阶段工艺中，喷墨装置选择性地将支撑材料和构建材料沉积在压板上的层中，且使用UV紫外光源硬化每个层以交联材料的聚合物。逐层重复这些步骤。支撑材料通常包括酸性、碱性或水溶性聚合物，在3-D打印完成之后，可选择性地从构建材料冲洗所述聚合物。

静电(电子照相)工艺为产生二维数字图像的熟知构件，所述静电工艺将材料转印到中间表面(例如，感光器带或筒)上。转印电子照相图像的方式的改进可利用打印系统的速度、效率和数字性质。

发明内容

示范性三维(3-D)打印机包含中间转印表面、经定位以将不同材料静电转印到中间转印表面的显影台和邻近中间转印表面的输注台(transfuse station)，以及其它组件。输注台经定位以在中间转印表面移动经过输注台时接纳不同材料的层。熔接台安置在输注台与固化台之间。输注台、熔接台和固化台相对于压板而定位，使得压板首先经过输注台，随后经过熔接台，且随后经过固化台。

此类结构还包含相对于中间转印表面移动的压板。每当压板接触输注台处的中间转印表面上的层中的一者时，中间转印表面将不同材料的层转印到压板，以在压板上连续形成层的独立堆叠。在被输注到压板或压板上的已存在的独立堆叠的顶部之后，熔接台施加热和压力以将压板上的层熔接在一起。

此外，发光二极管(LED)固化台经定位以紧接在于熔接台处熔接层之后，选择性地将LED紫外光施加到每个层的不同部分。LED固化台选择性地将LED紫外光施加到层以将在层的将为构建材料的部分中的聚合物交联在一起。然而，LED固化台不将LED紫外光施加到层的将为支撑材料的第二部分。因此，LED紫外光将构建材料的部分中的聚合物交联在一起，而不交联支撑材料中的聚合物，以留下支撑材料作为非交联材料。LED紫外光所施加到的构建材料的部分少于所有层(因此，且构建材料和支撑材料的这些部分为层内的不同部分)。

3-D打印机还可任选地包含材料移除台，所述材料移除台经定位以移除层内的不同材料的支撑材料以将不同材料的构建材料的部分与不同材料的支撑材料分离且留下经3-D打印的部分。举例来说，材料移除台可包含溶剂冲洗装置等。

这些和其它特征描述于以下详细描述中或从以下详细描述显而易见。

附图说明

下文参看附图详细描述各种示范性系统和方法，在附图中：

图1为展示熔体流变性曲线的图；

图2到7为部分地说明本文中的打印装置的示意性横截面图；

图8A到8B为说明本文中的LED固化的透视图示意图；

图9为说明由本文中的装置形成的层的堆叠的展开示意图；

图10到19为部分地说明本文中的打印装置的示意性横截面图；

图20为说明本文中的3-D打印装置的示意图；