[发明专利]用于制造空间塑料成型件的3D打印机

说明书

根据本发明，成型件的3D打印借助于挤出机来实现，在其中固体塑料熔化，其中熔体通过完全或部分可封闭的或完全或部分待开启的喷嘴施覆且未从喷嘴施覆的熔体引导回到挤出机中。

背景技术

3D是三维的缩写。过去，打印机仅适合于二维作品。自一些时间以来，3D打印机也已用于三维作品。在此，材料既是点状的和/或作为材料线/条/带来施覆。材料线/条/带可以是短的或者长的。在任一情况下，材料点和/或材料线如此彼此排列，从而形成所期望的成型件。

使用3D打印机，也可以由热塑性塑料制作空间成型件。对此有利的是，在施覆之前将塑料变成熔体液态形状。熔体液态的塑料通过喷嘴到达应用点。喷嘴形成打印头。使用部位是如下点，在其处应开始或继续成型件的制造。在带有三轴(x轴，y轴，z轴)的坐标系中，点由所有轴上的值确定。在此，此外存在如下可能性：

- 喷嘴在水平面(由X轴和Y轴确定)中的固定竖立的基座上的垂直/竖直位置中移动。在此，挤出机可以与喷嘴一起移动。

对于较小的挤出机，此解决方案是更好的变型方案。

优选地，挤出机那么与喷嘴一起被保持在可行进/可移动的壳体零件中，该壳体零件本身被保持在一个可行进/可移动的壳体零件中，其中两个壳体零件的运动方向相互处于横向，以便可到达平面中的每个位置。可利用装置的控制系统促使装置对特定的结构产品的调节或对另一结构产品的改装。

对于较大的结构零件、如建筑物零件或整个建筑物有利的是，挤出机一起移动。那么对于挤出机的运动设置有沿着建筑物墙壁的引导，从而可实现通过挤出机沿着墙壁的运动引起的较大运动。此外，挤出机还可以摆动运动地布置，以便能够并排铺设熔体带。作为挤出机的摆动运动的替代方案，还可以调节喷嘴。滑块特别适合于此，通过其从挤出机逸出的熔体可相对墙壁的侧边转向。

- 底座在固定竖立的、垂直/竖直的喷嘴下移动到水平平面(由X轴和Y轴所确定)中。

- 喷嘴可以在水平面(由X轴和Y轴确定)中在底座上在垂直/竖直位置中移动。同时，底座可以在喷嘴下方在水平面(由X轴和Y轴确定)中移动。

- 喷嘴在垂直/竖直位置中垂直移动，以便匹配于相应的点的高度(在Z轴上)。

- 底座在喷嘴的垂直/竖直位置中移动，以便匹配于相应的点的高度(在Z轴上)。

- 不仅喷嘴而且底座均可垂直/竖直移动，以便匹配于相应的点的高度(在Z轴上)。

这些动作优选地计算机支持地实施。在此有利的是，数据来自利用其构造/描绘成型件的计算机支持的绘图程序，同时用于喷嘴和/或底座的运动。最著名的绘图/构造程序是CAD程序。该程序以及其他绘图程序可以作为软件开发的基础。与此无关地，在根据本发明的3D打印的情形中，存在可以直接使用或以较小改动用于控制的控制程序。用于打印头/喷嘴的移动的这种控制程序也可以是其他机器、例如自动铣削机的控制程序。这样的控制系统能够使用一个工具在所有方向上实施最精细的步骤，不仅在直线上而且在弯曲路径上实施最精细的步骤。在此必须仅输入以其描述熔体点/线/带/条的位置的数据。这样的控制系统还可以在宽的界限内以不同的速度运行。这样的控制系统还能够在快速档中以比工作速度高得多的速度桥接到另一个使用地点。