Autodesk公布多線材 FDM 3D打印專(zhuān)利技術(shù)

南極熊小編獲悉，Autodesk剛剛發(fā)布了一個(gè)非常有趣的的創(chuàng)新專(zhuān)利—他們的多顏色、多噴嘴的FDM/FFF 3D打印方法。這個(gè)專(zhuān)利是在去年9月份申請(qǐng)的。盡管我們已經(jīng)看到過(guò)很多創(chuàng)業(yè)公司想出了各種線材混合打印的方法。但是Autodesk的這一“材料分配系統(tǒng)”非常全面，其中包含了多種方法和技術(shù)。

首先是用在一臺(tái)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(huì)認(rèn)為這種工藝非常昂貴，并且會(huì)降低機(jī)器的運(yùn)行速度，因?yàn)樾枰?個(gè)電機(jī)分別喂送每一種線材，而且它們總體的重量也不低。但是歐特克想出了多種方法來(lái)克服這些問(wèn)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)熱端再混合。不過(guò)這種方法只能解決重量問(wèn)題，依然需要多個(gè)馬達(dá)將不同線材分別送入。第二種方法就相當(dāng)巧妙，他們用一部電機(jī)來(lái)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，正如下圖片中顯示的那樣。該方法利用打印機(jī)的自然運(yùn)動(dòng)來(lái)改變擠出機(jī)中的線材，只需一部電機(jī)就能將7根線材送到熱端。（如下圖所示）

如上圖所示，他們?cè)谙挛闹忻枋隽诉@種切換選定線材的方法：

“當(dāng)選擇臂3016被推向一側(cè)，它會(huì)帶動(dòng)棘輪臂3020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轉(zhuǎn)動(dòng)嚙合錐齒輪3028，令后者與傳動(dòng)齒輪3046脫離，輥3042然后滾動(dòng)到下一個(gè)傘齒輪3028上，令它被徑向向內(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(huì)令相關(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(huì)被彈簧3024彈回到其標(biāo)稱(chēng)位置，棘輪臂3020也相應(yīng)地向后移動(dòng)滑過(guò)傾斜齒3034。該選擇動(dòng)作可以在同一方向上無(wú)限期重復(fù)，不需要進(jìn)行反向動(dòng)作來(lái)選擇任何特定的線材�！�

這種方法也可以改變噴嘴的尺寸，使得用戶(hù)可以在一次打印中實(shí)現(xiàn)出不同厚度的打印層。發(fā)明人詳細(xì)介紹了相應(yīng)的噴嘴系統(tǒng)，如下圖所示，它會(huì)擠出混合線材（顯示為2006），或在通過(guò)各種尺寸的噴嘴（顯示為2016、2018和2020）擠出單色線材。例如，用戶(hù)可以通過(guò)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(wú)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(huì)將其切換到噴嘴（2020）。該系統(tǒng)如下圖所示：

發(fā)明人還描述了其它一些將多條線材送入單個(gè)熱端的方法，所有這些都可以用在不同的FDM機(jī)器中。下圖僅僅是其中的一種，實(shí)際上就是將6個(gè)電機(jī)與一個(gè)熱端連在一起。

另一種很有前景的方法是堆疊式可選擇多材料驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)會(huì)通過(guò)導(dǎo)管到將每根線材喂送至獨(dú)立分配的噴嘴。這種機(jī)制的描述如下：

“該系統(tǒng)通過(guò)向上推動(dòng)一個(gè)推桿對(duì)應(yīng)的選擇器臂來(lái)實(shí)現(xiàn)線材的選擇。扇區(qū)臂移動(dòng)其它部件來(lái)改變即要送入的線材。選擇器臂只會(huì)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(guò)所有長(zhǎng)絲”。

盡管示意圖中只顯示了六種不同的線材，但該專(zhuān)利的描述文件表明，理論上，任意多種線材都可以被系統(tǒng)管理并由單個(gè)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。

很明顯，在過(guò)去兩年里，Autodesk花費(fèi)了大量時(shí)間和精力，明確了該如何改進(jìn)當(dāng)前的FDM技術(shù)使得其能夠?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(zhuān)利的申請(qǐng)時(shí)間與該公司開(kāi)發(fā)Ember SLA 3D打印機(jī)的時(shí)間一致，這似乎表明Autodesk仍然對(duì)FDM/FFF技術(shù)保有興趣。
via 3dprint

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