[发明专利]用于涂覆至少一种材料的方法和装置

说明书

本发明涉及一种用于涂覆至少一种材料的方法和装置。装置具有主体(1)，其具有用于材料(3、5)的出口(7)。通过至少两个进入通道(2A、2B)将材料(3、5)输送给出口(7)，并且在那里进行混合和/或混杂。通过主体(1)相对于基底或工件(WS)的旋转运动使得材料(3、5)类似于双螺旋或辫状物地彼此混杂。有利地，材料的混合/混杂通过本发明得以改进。在应用到3D打印方法中时，或者工件(WS)或者主体(1)且进而出口(7)本身围绕着旋转轴线(d)旋转，其延伸穿过主体(1)的出口(7)。

本申请是申请日为2016年5月19日、进入中国国家阶段日为2017年12月15日的申请号为201680035167.9、发明名称为“用于涂覆至少一种材料的方法和装置、挤出机、3D打印头、3D打印机、机床和控制设备”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于将至少一种材料涂覆到基底或工件上的方法和装置、一种挤出机、一种3D打印头、一种3D打印机以及一种机床。本发明还涉及一种控制设备。

背景技术

如今通常借助3D打印机来根据存储在计算机程序或者文件中的成型指令制造三维模型。借助3D打印机进行3D打印的一种可行性方案是熔融沉积成型(FDM)法，其中，使材料、尤其是塑料或者树脂熔化。借助喷嘴(出口)将熔化的材料沿着预先确定的路径涂覆在基底上。基底或者是未加工的工件或者是要在其上面生成工件的一个表面。然而迄今为止，只有在有限的情况下才有可能打印不同颜色的工件或者由不同的材料构成的工件。

一种可能的解决方案在CN 103770334 A中公开。在其中所描述的3D打印机允许采用不同的材料或不同颜色的材料进行3D打印，其中，将不同的材料在一个3D打印头中组合并且紧接着将其涂覆到工件上。

在DE 10 2011 075 544A1中描述了一种打印头，其中，在喷嘴中通过添加色素对用于制造物体的聚合物束进行上色。

迄今为止的现有技术的缺点在于，不可能高效地制造出具有连续的颜色过渡的工件。

发明内容

因此本发明的目的是，改进由多种材料和/或颜色构成的工件的制造。

该目的利用一种根据本发明的装置来实现。

另外，该目的利用根据本发明的方法来实现。

另外，该目的通过根据本发明的控制设备、根据本发明的挤出机、根据本发明的3D打印头、根据本发明的3D打印机和根据本发明的机床或生产机床实现。

借助装置制造工件，其中，该工件在完工后由第一材料以及第二材料和可能的其他材料构成。装置在此有利地用于至少将第一材料与第二材料如下地混合，使得在工件的每个空间点上存在限定的在第一材料与第二材料之间的混合比例。为了实现混合和/或混杂，通过第一进入通道将第一材料并且通过第二进入通道将第二材料添加给出口，从而在主体围绕着旋转轴线旋转时，材料以其液态实现搅拌、混杂和/或混合。通过对材料的这种搅拌或者混合或混杂，在工件的任何空间点上都可以使材料以预先确定的混合比例存在。材料的混合比例优选地通过对相应材料的体积流的控制或调节来实现。例如通过给料元件实现对体积流的控制或调节。

分配通道用于将(有可能地部分区域以液体形式存在的)材料通过主体传输给出口。

主体和/或分体或工件的旋转-尤其是围绕着延伸穿过出口的旋转轴线的旋转-用于使材料相互之间进行混合或混杂。

出口的内侧例如理解为主体的出口的指向内侧的周面。出口的内侧与穿过出口的材料接触。因此，在将材料涂覆到基底和/或工件上时，旋转的出口通过在出口的内侧与材料之间的摩擦引起材料的充分混合和/或充分混杂。

在大部分情况下，相对于工件或者相对于基底来旋转主体、挤出机或整个3D打印头比在主体/分体或挤出机固定的情况下旋转工件更简单。