PL237495B1 - Sposób automatycznego udrażniania układu ekstruzji materiału w drukarce druku przestrzennego - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób automatycznego udrażniania układu ekstruzji materiału w drukarce druku przestrzennego, w którym układem pomiarowym mierzy się ilość podawanego materiału, a w wyniku wykrycia zakłócenia wycofuje się i ponownie podaje materiał, znamienny tym, że stosuje się dodatkowy układ napędowy (4) posuwu materiału, a po wycofaniu materiału ponownie podaje się go z narastającą prędkością przy użyciu układu napędowego (3) i dodatkowego układu napędowego (4).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób automatycznego udrażniania układu ekstruzji materiału w drukarce druku przestrzennego.

Najczęstszą przyczyną błędów wydruku podczas drukowania przestrzennego w technologii warstwowego osadzania materiału są przerwy w ekstruzji materiału, przez co wytwarzane modele mają wady zmniejszające ich wytrzymałość i jakość wizualną. Jedną z przyczyn błędu wydruku jest zakłócenie w procesie podawania materiału. Zakłócenie to jest wynikiem niskiej jakości materiału drukującego, jego zmiennej średnicy i/lub zanieczyszczeń, zużycia lub zabrudzenia elementów drukarki w układzie podawania materiału, głowicy drukującej lub układzie pomiarowym ilości podawanego materiału. Zakłócenie może też powstać w wyniku skurczu materiału.

W znanym sposobie udrażniania układu ekstruzji materiału wykorzystuje się układ pomiarowy, który wyposaża się w tensometry, czujniki optyczne, miernik wartości prądu płynącego przez uzwojenie silnika układu napędowego albo enkodery. Na podstawie wskazań układu pomiarowego określa się ilość rzeczywiście podawanego materiału i porównuje się ilość materiału planowo ekstrudowanego i rzeczywiście podanego. Nierówna wartość obu ilości sygnalizuje zakłócenie w układzie ekstruzji materiału.

W razie zakłócenia polegającego na różnicy ilości materiału planowo ekstrudowanego i rzeczywiście podanego zatrzymuje się proces druku i przeprowadza udrażnianie.

W znanym sposobie z polskiej drukarki 3D Gence F340 zatrzymanie procesu druku po wykryciu zakłócenia w ekstruzji przez układ pomiarowy ilości ekstrudowanego materiału następuje automatycznie. Potem ręcznie lub półautomatycznie udrażnia się układ ekstruzji materiału.

W rozwiązaniu znanym z amerykańskiego opisu patentowego WO2016014543 A1 stosuje się dwa mechanizmy napędowe podające do jednej głowicy materiał z dwóch zasobników. Stosuje się dwustopniową regulację przepływu materiału. W razie zablokowania materiału żaden z podawanych materiałów nie może być ekstrudowany.

W innym znanym sposobie, po wykryciu zakłócenia przez układ pomiarowy ilości ekstrudowanego materiału, wycofuje się automatycznie materiał, a następnie zmienia się głowicę drukującą. Sposób ten jest skuteczny tylko w przypadku zakłócenia spowodowanego zużyciem lub zabrudzeniem głowicy drukującej.

W jeszcze innym znanym sposobie po wykryciu zakłócenia wycofuje się materiał automatycznie, po czym zastępuje się go materiałem z innego zasobnika. Sposób ten jest możliwy do zastosowania tylko w drukarce wielozasobnikowej i jest skuteczny jedynie w przypadku wady materiału.

W rozwiązaniu według opisu patentowego CN106976239 A stosuje się automatyczne przerwanie drukowania w razie zakłócenia w podawaniu materiału w wyniku zadziałania czujnika optoelektronicznego. Wadą tego rozwiązania jest to, że zakłócenie w podawaniu materiału usuwa się ręcznie przez operatora.

W rozwiązaniu znanym z opisu CN204278538 U stosuje się sprężynowy wskaźnik oporu wytłaczania. Wadą rozwiązania jest uzależnienie przerwania posuwu materiału od uwagi operatora.

Według rozwiązania z opisu CN207290917 U wzrost oporu przepływu materiału powoduje zatrzymanie jego posuwu po zadziałaniu przekaźnika i mikroprzełącznika, zaś odblokowanie następuje ręcznie.

Celem wynalazku jest sposób, w którym po wykryciu zakłócenia układ ekstruzji materiału udrażnia się całkowicie bez udziału użytkownika z wykorzystaniem jednej głowicy drukującej i jednego zasobnika materiału.

W sposobie według wynalazku po wykryciu zakłócenia w układzie podawania materiału uruchamia się dodatkowy układ napędowy posuwu materiału i działa nim na materiał najpierw w kierunku wstecznym, a potem postępowym. Ponownemu posuwowi postępowemu materiału nadaje się przy tym prędkość narastająco od zera do prędkości znamionowej przy jednoczesnym użyciu podstawowego układu napędowego materiału oraz dodatkowego układu napędowego posuwu materiału.

Korzystnie po wykryciu zakłócenia odłącza się układ pomiarowy ilości podawanego materiału, a następnie po osiągnięciu prędkości podawania materiału z zakresu od 1% do 40% prędkości znamionowej załącza się go i stopniowo zwiększa się prędkość podawania materiału aż do 100% prędkości znamionowej.

Najlepiej odłącza się układ pomiarowy ilości podawanego materiału natychmiast po wykryciu zakłócenia.

PL 237 495 B1

Sposób według wynalazku jest zilustrowany rysunkiem, na którym przedstawiono schemat ideowy układu do realizacji tego sposobu.

Najpierw wykrywa się układem pomiarowym 1 ilości ekstrudowanego materiału zakłócenie w podawaniu materiału 5. Następnie zatrzymuje się drukowanie modelu 6 i odsuwa się od niego głowicę drukującą 2 poza obszar druku, a układ pomiarowy 1 ilości ekstrudowanego materiału wyłącza się. Po tym za pomocą układu napędowego 3 i dodatkowego układu napędowego 4 wycofuje się od 1 cm do 40 cm długości materiału drukującego 5 wytwarzając tym samym podciśnienie w głowicy drukującej 2 i wysuwa się współpracujący z układem napędowym 3 odcinek materiału drukującego 5 poza obszar tej współpracy. Ma to szczególne znaczenie wtedy, gdy w następstwie zablokowania głowicy drukującej 2 materiał 5 został ścięty w odcinku współpracującym z układem napędowym 3. Następnie załącza się postępowo układ napędowy 3 oraz dodatkowy układ napędowy 4 i podaje się materiał drukujący 5 z rosnącą prędkością od zera do 40% prędkości znamionowej. Wytwarza się przy tym ciśnienie w głowicy drukującej 2 i czyści ewentualne zabrudzenia. Później, po ekstruzji co najmniej 1 cm materiału drukującego 5 włącza się układ pomiarowy 1 ekstrudowanego materiału, a następnie stopniowo zwiększa się prędkość podawania materiału do osiągnięcia prędkości znamionowej, zaś po jej osiągnięciu odłącza się dodatkowy układ napędowy 4. Jeśli układ pomiarowy 1 nie wykazuje zakłócenia, aż do momentu, w którym z prędkością znamionową podaje się co najmniej 1 cm materiału 5 proces udrażniania kończy się. Jeśli wykazuje zakłócenie powtarza się proces udrażniania.

Sposób według wynalazku może być stosowany także w przypadku, gdy na skutek braku drożności głowicy zerwana została ciągłość posuwu materiału w układzie napędowym. Zmniejsza się przez to czas przestojów drukarki przestrzennej. Dodatkowy układ napędowy pozwala na uzyskanie wysokiego ciśnienia dla przepchania zabrudzeń i zdegradowanego materiału z dyszy drukującej. Napędzanie materiału drukującego na dodatkowym odcinku pozwa la na podawanie materiału pomimo braku styku układu napędowego z materiałem przy zębatce napędowej.

Natychmiastowe rozpoczęcie procesu udrażniania po wykryciu zakłócenia w ekstrazji eliminuje niebezpieczeństwo długotrwałego podgrzewania zablokowanego w jednym miejscu materiału drukującego i pogłębienia się zapchania głowicy.

Claims (3)

1. Sposób automatycznego udrażniania układu ekstruzji materiału w drukarce druku przestrzennego, w którym układem pomiarowym mierzy się ilość podawanego układem napędowym materiału w jednostce czasu i w razie powstania zakłócenia wycofuje się, a następnie ponownie podaje materiał, znamienny tym, że oprócz układu napędowego (3) materiału stosuje się układ napędowy dodatkowy (4) posuwu materiału, a po wycofaniu ponownie podaje się materiał z narastającą od zera do wartości znamionowej prędkością przy użyciu obu układów napędowych (3, 4).

2. Sposób automatycznego udrażniania układu ekstruzji materiału w drukarce druku przestrzennego według zastrz. 1, znamienny tym, że przed ponownym podawaniem materiału odłącza się układ pomiarowy (1) ilości podawanego materiału, a następnie po osiągnięciu prędkości z zakresu od 1% do 40% prędkości znamionowej załącza się go, po czym stopniowo zwiększa się prędkość podawania materiału do osiągnięcia 100% prędkości znamionowej.

3. Sposób automatycznego udrażniania układu ekstruzji materiału w drukarce druku przestrzennego według zastrz. 2, znamienny tym, że układ pomiarowy (1) ilości podawanego materiału odłącza się natychmiast po wykryciu zakłócenia.