autodesk申請多材料FDM 3D打印技術(shù)專利

寂靜天花板

  上周,，autodesk發(fā)布了一個(gè)非常有趣的的創(chuàng)新專利,，詳細(xì)介紹了多顏色,、多噴嘴的FDM/FFF 3D打印方法。這個(gè)專利是在去年9月份申請的,。盡管我們已經(jīng)看到過很多創(chuàng)業(yè)公司想出了各種將線材混合打印的方法,。但是autodesk這個(gè)名為“材料分配系統(tǒng)（Material Dispensing System）”的專利非常全面，在一個(gè)專利中覆蓋了多個(gè)方法,、技術(shù),。

首先是用在一臺FDM/FFF機(jī)器上的單個(gè)熱端混合多種線材，最多可達(dá)到7種不同的線材,。您可能會認(rèn)為這樣的工藝會無比昂貴,，或者會使機(jī)器變得巨慢無比，因?yàn)橐��?部不同的電機(jī)將線材一根一根地送進(jìn)去,，而且7部電機(jī)加在一起也是一個(gè)很重的重量,，有可能影響打印頭的移動(dòng)。但是autodesk想出了多種方法來克服這些問題,。

第一種方法是把每部電機(jī)都固定在3D打印機(jī)的框架上,，然后將線材送到單個(gè)熱端那里混合。不過這種方法只解決了電機(jī)的重量問題,，仍然需要用不同的馬達(dá)將線材分別送進(jìn)去,。第二種方法就相當(dāng)巧妙，他們用一部電機(jī)來驅(qū)動(dòng)所有7根線材,。之所以能夠做到這一點(diǎn),，是因?yàn)樗麄儼l(fā)明了一種新裝置P1。正如您可以在下面的圖片中能看到的那樣,，這個(gè)方法利用打印機(jī)的自然運(yùn)動(dòng)來改變在擠出機(jī)中的線材,，只需要用一部電機(jī)來將7根線材送到熱端。

如上圖所示,，他們在下文中描述了這種切換選定線材的方法：

“當(dāng)選擇臂3016被側(cè)向推時(shí),，它會導(dǎo)致棘輪臂3020推動(dòng)和旋轉(zhuǎn)選擇器環(huán)3032。當(dāng)選擇器環(huán)3032轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),，凸輪臂3026和滾輪3042也隨之轉(zhuǎn)動(dòng),。輥3042滾動(dòng)當(dāng)前嚙合的傘齒輪3028，導(dǎo)致后者與傳動(dòng)齒輪3046脫離,，輥3042然后滾動(dòng)到下一個(gè)傘齒輪3028上,，導(dǎo)致它被徑向向內(nèi)推動(dòng)，從而與傳遞齒輪3046嚙合,。因此,，當(dāng)馬達(dá)3006轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)就會導(dǎo)致相關(guān)聯(lián)的線材3036被驅(qū)動(dòng)。當(dāng)選擇器臂3016上的力消失后,，它會被彈簧3024彈回到其標(biāo)稱位置,，棘輪臂3020也相應(yīng)地向后移動(dòng)滑過傾斜齒3034。該選擇動(dòng)作可以在同一方向上無限期重復(fù)，不需要進(jìn)行反向動(dòng)作來選擇任何特定的線材,�,！�

用這種方法，也可以改變噴嘴的不同尺寸,，使得用戶可以在一個(gè)打印項(xiàng)目內(nèi)隨時(shí)打印更厚或更薄的層,。為了做到這一點(diǎn)，發(fā)明人詳細(xì)介紹了一個(gè)噴嘴系統(tǒng),，如下圖所示,，它會擠出混合線材（顯示為2006），或在通過各種尺寸的噴嘴（顯示為2016,、2018和2020）擠出單色線材。例如,，用戶可以通過噴嘴（2006）打印一種彩色混合物,，然后當(dāng)他需要打印較厚的填充材料而且無需限定任何顏色時(shí)，就可以將3D打印機(jī)切換到較大的噴嘴（2016）,，以更快的速率打印填充,。隨后，如果在同一項(xiàng)目中需要以特定顏色3D打印一個(gè)很薄的層時(shí),，打印機(jī)又會將其切換到噴嘴（2020）,。這個(gè)系統(tǒng)如下圖所示：

本發(fā)明還描述了其它幾種將多股線材送入單個(gè)熱端的方法，所有這些都可以用在不同的FDM機(jī)器中,。下圖僅僅是其中一種方法,，它實(shí)際是將6個(gè)電機(jī)與一個(gè)熱端綁在了一起。

   autodesk在這次專利申請中出示的另外一種很有前途的方法一種層疊可選擇的多材料驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),，該系統(tǒng)會通過導(dǎo)管到將每根線材供給獨(dú)立分配的噴嘴上,。這種機(jī)制的描述如下：

“該系統(tǒng)通過向上推動(dòng)一個(gè)推桿對應(yīng)的選擇器臂來實(shí)現(xiàn)線材的選擇。扇區(qū)臂移動(dòng)其它部件來改變即要送入的線材,。選擇器臂只會向同一個(gè)方向上推,，而且可以推送任意次數(shù)，在一個(gè)方向和可被推任意次數(shù)為依次循環(huán)索引通過所有長絲“,。

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盡管在他們的示意圖中只顯示了六種不同的線材,，但該專利申請指出，在理論上,，不管多少種線材都可以被系統(tǒng)管理并由單個(gè)馬達(dá)驅(qū)動(dòng),。

顯然，在過去兩年里,，autodesk已經(jīng)花時(shí)間搞清楚了如何改進(jìn)當(dāng)前的FDM技術(shù)使其能夠?qū)崿F(xiàn)更多細(xì)節(jié),、更為復(fù)雜的打印。有趣的是，這些專利的申請時(shí)間是9個(gè)月前,，也就是說autodesk還在開發(fā)Ember SLA 3D打印機(jī)的時(shí)候就已經(jīng)申請了這些專利,。

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陽陽11

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