[发明专利]三维打印装置、系统和方法

说明书

本教导包括三维打印方面的改进，诸如与构建平台、挤压机和挤压技术相关的改进。

相关申请的交叉引用

该申请要求享有于2018年9月14日提交的编号为62/731,551的美国临时申请和于2018年12月10日提交的编号为62/777,587的美国临时申请的优先权，其中前述申请中的每个的全部内容由此通过引用并入。

技术领域

本公开大体上涉及三维打印。

背景技术

已经设计出各种三维制造技术来支持由计算机模型的快速原型制作。多年来，对这些技术进行改进，以提高准确性、工作量以及在快速原型环境中可用的各种构建材料。尽管这些日益复杂和昂贵的机器经常出现在商业设计和工程环境中，已经出现适用于业余爱好者和家庭用户的低成本三维原型制作装置的最新趋势。随着这些资源变得更容易和广泛地可用，已经出现对三维打印的改进的需求，例如，专门为业余爱好者和家庭用户量身定制的改进。

多挤压机组件典型地采用一些类型的高度控制机构，使得非活动挤压机可升高(或活动挤压机降低，或两者)，以避免干扰由其活动挤压机对应物沉积的材料层。然而，在该上下文中，在不同的挤压机之间切换可能很麻烦，且可需要额外的硬件、控制复杂性等。此外，物理高度调整可产生明显的噪声和振动，这些噪声和振动可损坏打印机构件或在打印期间产生不需要的背景噪声。仍需要具有改善的高度控制的多挤压机打印机。

一种用于三维打印机的挤压机可限定与加热器热连通的室，该加热器将构建材料加热到高于构建材料液化温度的目标温度，且熔化的构建材料可在三维打印期间移动通过挤压机的喷嘴以形成物体。当加热器将构建材料加热到目标温度时，加热器可不希望地加热挤压机的其它部分，在这些地方，此类热量可造成损坏。例如，在挤压机的入口和/或出口附近经历的过多热量可损坏位于这些孔口上或附近的构件。仍需要改进用于三维打印机的挤压机的热管理。

用于三维打印机的构建板大体上为制造物体提供稳定的水平表面。然而，为该目的所设计的构建板通常忽略用户友好特征，其提高舒适性、易于装卸、易于移除打印零件等。仍需要改进用于三维打印机的构建板。

用于三维打印机的挤压机需要例行维护以及对技术问题的定期解决，在此期间，用户需要就地处理挤压机或将挤压机从打印机移除以用于维修。在该上下文中，挤压机的热端——挤压加热的构建材料所通过的尖端——可带来安全问题。在使用期间，热端也容易发生飞溅、弄脏和其它不希望的构建材料堆积。仍需要解决这些问题的挤压机盖。

发明内容

本教导包括三维打印方面的改进，诸如与构建平台、挤压机和挤压技术相关的改进。

一种多挤压机包括被动高度控制机构，该机构可调整其挤压机的相对高度，而无需使用额外的活动构件。此外，高度控制机构可采用斜面的控制表面，该倾斜的控制表面通过在从一个活动挤压机转移到另一个活动挤压机时逐渐转移竖直负载来减轻噪声和振动。

在一方面，本文公开的挤压机组件包括第一挤压机，第一挤压机包括第一从动件，第一挤压机限定第一挤压路径，且第一挤压路径的至少一部分限定z轴。挤压机组件还包括凸轮，该凸轮具有工作表面，工作表面可相对于第一挤压机移动，且定形为将凸轮沿x轴或y轴的第一移动转换为第一从动件沿z轴的第二移动，随着工作表面相对于第一挤压机移动以沿z轴升高第一从动件，第一从动件可沿凸轮的工作表面移动。挤压机组件还包括可与凸轮接合以反转凸轮的第一移动并沿z轴降低与第一从动件相邻的工作表面的支承件，以及联接到该支承件的阻尼器，该阻尼器可与第一挤压机相接合，以随着支承件降低与第一从动件相邻的凸轮的工作表面而接收来自第一挤压机的z轴负载且使第一从动件与凸轮的工作表面分离。