[发明专利]用于控制三维（3D）打印机中的温度的系统和方法

说明书

本公开涉及一种包括热控制设备的打印机，该热控制设备被配置为当零件的高度从约0mm增加到约30mm时，防止该零件的温度降低超过约5℃。该热控制设备包括气幕源，该气幕源被配置为生成至少部分地围绕该零件的至少一部分的气幕。

技术领域

本教导内容整体涉及三维(3D)打印，并且更具体地，涉及用于控制由3D打印机打印的3D部件的温度的系统和方法。

背景技术

3D打印机通常通过逐层地连续沉积材料来从计算机辅助设计(CAD)模型构建(例如，打印)3D部件。例如，可将第一层沉积在打印床上，然后可将第二层沉积在第一层上。一种特定类型的3D打印机是磁流体动力(MHD)打印机，其适用于逐层地沉积液体金属以形成3D金属物体。磁流体动力学是指对磁性能和导电流体的行为的研究。在MHD打印机中，电流流过金属线圈，该金属线圈产生在液体金属组合物的贮存器内感应涡电流的时变磁场。液体金属内的磁场和电场之间的耦合产生洛伦兹力，该洛伦兹力使液体金属的液滴通过打印机的喷嘴射出(也称为喷射)。液滴落在打印床和/或先前沉积的液滴上，以使得3D部件的尺寸变大。

可以加热打印床，该打印床在3D部件进行打印时将热量传送给3D部件。随着3D部件变得更高，3D部件的上表面距离受热的打印床更远，这可能导致3D部件的上表面比3D部件的下层冷却得更快。3D部件的特性可以至少部分地取决于3D部件在打印过程期间的温度。更具体地，3D部件的特性可以至少部分地取决于3D部件在打印过程期间暴露于基本上相同的温度的不同层。因此，需要一种用于控制3D部件在打印过程期间的温度的改善的系统和方法。

发明内容

以下给出简要的发明内容，以便提供对本教导内容的一个或多个实施方案的一些方面的基本理解。这个发明内容不是全面的概述，也并不旨在标识本教导内容的关键或重要元素，也并不旨在描述本公开的范围。相反，其主要目的仅仅是以简化形式呈现一个或多个概念，作为后面所呈现的具体实施方式的前序。

本发明公开了一种被配置为打印部件的打印机。该打印机包括热控制设备，该热控制设备被配置为当该零件的高度从约0mm增加到约30mm时，防止该零件的温度降低超过约5℃。该热控制设备包括气幕源，该气幕源被配置为生成至少部分地围绕该零件的至少一部分的气幕。

本发明还公开了一种3D打印机。该3D打印机包括具有喷嘴的泵。该喷嘴被配置为通过其喷射多个液滴。这些液滴包括液体金属。该3D打印机还包括打印床，该打印床被配置为使液滴落在其上并固化以形成3D部件。该3D打印机还包括热控制设备，该热控制设备被配置为当该打印床与该3D部件的顶表面之间的距离从约0mm增加到约50mm时，防止该3D部件的顶表面的温度降低超过约20℃。该热控制设备包括被配置为在基本上向下方向上引导气幕的气幕源。当液滴从喷嘴朝向该打印床和该打印床上的3D部件下降时，该气幕至少部分地围绕液滴。气幕具有从约60℃至约150℃的温度。