[发明专利]用于3D打印的打印装置

说明书

本发明涉及一种用于3D打印机的打印装置(10)。在该打印装置包括用于熔化和塑化待打印材料(38)的配量单元(18)和用于打印通过所述配量单元(18)提供的材料(38)的输出单元(14)。所述配量单元(18)和所述输出单元(14)彼此分开地布置，但能够相互连接，其中，所述输出单元(14)为了接收材料(38)能够运输至所述配量单元(18)，并且为了将所述输出单元(14)与所述配量单元(18)连接，所述输出单元(14)的喷嘴(74)和所述配量单元(18)的耦合部位(62)相互贴靠。

技术领域

本发明涉及一种用于3D打印机的打印装置和一种运行这种打印装置的方法。

背景技术

用于粘度可变材料的3D打印机获得该材料的固相作为初始材料，由此产生液相并且将该液相选择性地施加到属于要制造的对象的部位上。这种3D打印机包括一个打印头，在该打印头中准备好用于打印的初始材料。在此，该材料通过打印头中的通道被继续输送。

此外，设置用于产生在打印头与应形成对象的工作面之间的相对运动的器件。在此，或者仅打印头、或者仅工作面或打印头以及工作面都可以运动。为了影响将材料施加在工作面上，通常在打印头中设置促动器，该促动器施加力到配量区上。

由WO 2018/086792 A1已知一种用于3D打印机的打印头。该打印头具有供应部，通过该供应部将待打印的原料供应给打印头。这种原料在打印头中被熔化和塑化。该熔化的材料在打印头内被输送至出口，通过所述出口将该材料施加到打印区域上。

发明内容

在本发明的范畴内已经开发出一种用于3D打印机的打印装置。该打印装置包括用于熔化和塑化待打印材料的配量单元和用于打印通过配量单元提供的材料的输出单元。

在本发明的意义上，配量单元尤其被理解为供应原料的区域，其中，该原料在配量单元中被熔化和塑化。此外，熔化的材料也可以按配量提供。在此，输出单元是可以释放用于制造3D体的材料的区域。

根据本发明，配量单元和输出单元彼此分开地布置，但能够相互连接，其中，输出单元为了接收材料可运输至配量单元，并且为了将输出单元与配量单元连接，输出单元的喷嘴和配量单元的耦合部位相互贴靠。

因此，在本发明中，配量单元和输出单元彼此分开。然而，两个单元可以相互连接用于接收材料。因此，输出单元具有能够接收一定量的熔融材料的容积。

已经认识到：与配量单元和输出单元一起设置在其中的打印头相比，由此实现如下优点：尤其通过两个单元的分开，使较小的重量运动，该重量基本上包括带有熔化材料的输出单元。因此，改善了这种3D打印机的动态性。

通过分离不同的功能，可以将相应的单元在功能方面更优化地构型。例如，对配量单元中的材料施加力的促动器不再对输出单元中的输出量产生影响。由此，促动器例如可以在要实现的结果方面设计得成本更低和更高效。

配量单元与输出单元的分开具有改善材料利用率的附加优点。在具有配量单元和输出单元的打印头的情况下，必须消耗引入的材料，以避免熔化的材料稍后在输出单元中凝固。因此，在许多情况下，并非所有材料都被使用，从而造成浪费。与此相反地，可以仅将所需的量从配量单元填充到输出单元中，由此使材料利用率因此最大化并且降低成本，从而利用这种打印装置能够实现更经济地制造。

为了附加地提高经济性，在本发明的优选实施方式中设置多个输出单元，它们交替地与单个配量单元相互作，用于接收材料。这意味着对于多个输出单元只需要一个配量单元。因此，每个输出单元不需要单独的配量单元。这提高了配量单元的产能利用率，从而提高了这种设备的经济性。

在本发明的另一优选实施方式中，例如在工业设备中，输出单元配属于彼此分开的不同压力腔单元。因此，分别生产不同工件的多个打印过程的输出单元可以仅与一个配量单元一起工作。