[发明专利]用于具有可变排出速率的3D打印的打印头、方法和系统

权利要求书

1.一种用于使用热塑性构建材料的增材熔体层叠方法的打印头（100），包括：

- 至少一个入口（10），用于允许构建材料进入所述打印头的内部；

- 至少一个熔化区域（20），其布置在所述入口（10）的下游并且至少间歇地流体连接到所述入口（10）以熔化所述构建材料；

和

- 至少一个第一出口（30），其至少间歇地流体连接到所述熔化区域（20），以用于以第一排出速率从所述熔化区域（20）排出熔化的构建材料；

其特征在于

- 所述打印头（100）还包括至少一个第二出口（41），该第二出口（41）至少间歇地流体连接到所述熔化区域（20），以用于从所述熔化区域（20）以第二排出速率排出熔化的或未熔化的构建材料；

- 所述第一排出速率能受到熔化的构建材料的第一排出速率影响因素的影响；并且

- 所述第一排出速率影响因素是可切换阀（53），其适于将所述熔化区域（20）和所述第一出口（30）彼此流体连接或彼此分离。

2.如权利要求1所述的打印头，其特征在于，所述第二排出速率能受到熔化的或未熔化的构建材料的第二排出速率影响因素的影响。

3.如权利要求2所述的打印头，其特征在于，所述第二排出速率影响因素是可切换阀（61），所述可切换阀（61）适于将所述熔化区域（20）和所述第二出口（41）彼此流体连接或彼此分离。

4.如权利要求1至3中任一项所述的打印头，其特征在于，所述第二出口（41）至少间歇地流体连接到所述入口（10）。

5.如权利要求1至3中任一项所述的打印头，其特征在于，所述第一出口（30）为多个彼此间隔开的同轴的独立出口的形式，并且所述独立出口适于使得熔化的或未熔化的构建材料以相同的排出速率通过每个独立出口排出。

6.如权利要求5所述的打印头，其特征在于，所述独立出口（30、31）在两个维度上被布置并相对于彼此错开，并且两个相邻的独立出口的中心之间的距离小于或等于所述第二出口（41）的直径。

7.如权利要求1至3中任一项所述的打印头，其特征在于，除了所述第一出口（30）之外，还设置有至少一个与所述第一出口（30）同轴的另外的出口（31），所述另外的出口（31）具有可单独控制的排出速率影响因素（63），熔化的构建材料可以通过该另外的出口（31）以排出速率排出。

8.一种以增材熔体层叠方法生产物品的方法，包括以下步骤：

I）使用打印头将至少部分熔化的构建材料的长丝施加到载体上，以获得对应于所述物品的第一选定横截面的一层所述构建材料；

II）使用打印头将所述至少部分熔化的构建材料的长丝施加到之前施加的一层所述构建材料上，以获得对应于所述物品的另一选定横截面的并且连接到所述之前施加的一层上的另一层所述构建材料；

III）重复步骤II）直至所述物品形成；

其中所述构建材料包括可熔化聚合物；

其特征在于

至少在步骤II）中施加所述长丝是通过如权利要求1至7中任一项所述的打印头通过以第一排出速率从所述打印头的第一出口（30）排出熔化的构建材料来进行的；

在执行步骤II）之前、期间和/或之后，控制单元控制所述打印头是否需要重新定位而不排出熔化的构建材料，并且如果是这种情况，则在重新定位之前控制所述打印头的第一排出速率影响因素（53）使得第一排出速率为零并且第二排出速率大于零并且在重新定位之后控制所述打印头的所述第一排出速率影响因素（53）使得第一排出速率大于零。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，对于所述方法的总持续时间的≥50％，通过所述打印头的材料通过量保持恒定。