MakerBot多材料3D打印切換系統(tǒng)專利申請曝光

當在3D打印時，很多人面臨的問題之一是，他們無法自由更換3D打印線材或顏色。有些3D打印機試圖解決這個問題，比如MakerBot Replicator或其他3D打印機允許您暫停打印，裝上新材料，然后繼續(xù)打印。然而，這就意味著您需要密切觀察打印過程以尋找切換材料的最佳時機。

為了徹底解決這一問題，領先的桌面3D打印機制造商MakerBot已經(jīng)發(fā)明了一種新型的工藝，它可以使3D打印機在打印過程中自動更換打印線材。一年半以前，他們已經(jīng)申請了專利，以保護該解決方案，最近被美國專利局公示出來。

該解決方案的工作原理是，它會有一個特殊的擠出機，里面包含了多個打印材料、多個進料口，以及一個線材轉(zhuǎn)換器（filament changer），見下面的示意圖（我們已經(jīng)做了修改，使其更容易理解） 。

雖然上面的示意圖中只顯示了兩種打印材料，但在專利申請書中稱該方案支持不限數(shù)量的3D打印材料。多種材料將被輸送到它們各自的進料口，該進料口與一個線材轉(zhuǎn)換器相連。線材轉(zhuǎn)換器將幫助擠出頭流暢地更換材料。它還將包括一個刀片或其它類似的刀具，在轉(zhuǎn)換到第二種3D打印材料之前切斷當前的打印線材。發(fā)現(xiàn)，該專利還允許每個進料配置自己的電機，以避免材料切換發(fā)生中斷。

如果上述特征稍有不同，該專利申請也將確保MakerBot擁有本發(fā)明中的權(quán)利。它還涵蓋了除FDM之外的其他3D打印工藝，并且還允許兩個獨立的擠壓機也可以交替更換位置，達到上述類似效果。

MakerBot在專利申請中解釋了為什么需要在3D打印中更換不同材料，而不是僅僅更換材料的顏色：

“舉例來說，不同的打印材料具有不同的光學性質(zhì)（透明性、顏色、光潔度等）、不同的機械性能（彈性、強度、熔點等）、不同的化學性質(zhì)（固化條件、溶解度等）性、熱特性（絕緣性等），電特性（電導等）等，其中任何一個屬性都有可能與其他材料結(jié)合從而在3D打印對象中發(fā)揮作用。本文描述的技術(shù)可被有效地實現(xiàn)這種多材料模型?！?/font>

那么像這樣的話，在切換打印材料時肯定會出現(xiàn)一個問題，就是從第一個打印材料會有殘留的可能，甚至會在切換到下一個材料后還留在擠出機的噴嘴里。要解決這個問題，MakerBot也有一個方案。他們計劃更換材料之間留出一個過渡階段，以使噴嘴在這個階段徹底清除以前的材料。

這種轉(zhuǎn)換將會在遠離打印對象的位置發(fā)生，不會對正在打印的對象造成任何影響。

MakerBot的專利申請還涵蓋了“工具指令”，該“工具指令”將幫助3D打印機確定何時切換材料，要使用多少材料等。3D打印機還將配置一個板載掃描儀，它能夠檢測出什么時候需要進行切換。該專利還談到了，在多材料3D打印時，不同材料結(jié)合在一起的方法。

不過在MakerBot的專利申請文件中，并沒有說明該公司是否已經(jīng)開始開發(fā)或者計劃開發(fā)上述使用上述技術(shù)的3D打印機。該專利已申請，目前正在公示，尚未被批準。

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