MakerBot多材料3D打印切換系統(tǒng)專利申請(qǐng)曝光

當(dāng)在3D打印時(shí)，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(jī)試圖解決這個(gè)問題，比如MakerBot Replicator或其他3D打印機(jī)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(shí)機(jī)。

為了徹底解決這一問題，領(lǐng)先的桌面3D打印機(jī)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(jī)在打印過程中自動(dòng)更換打印線材。一年半以前，他們已經(jīng)申請(qǐng)了專利，以保護(hù)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(huì)有一個(gè)特殊的擠出機(jī)，里面包含了多個(gè)打印材料、多個(gè)進(jìn)料口，以及一個(gè)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(qǐng)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(jìn)料口，該進(jìn)料口與一個(gè)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(gè)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(dāng)前的打印線材。發(fā)現(xiàn)，該專利還允許每個(gè)進(jìn)料配置自己的電機(jī)，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(qǐng)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(gè)獨(dú)立的擠壓機(jī)也可以交替更換位置，達(dá)到上述類似效果。

MakerBot在專利申請(qǐng)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(xué)性質(zhì)（透明性、顏色、光潔度等）、不同的機(jī)械性能（彈性、強(qiáng)度、熔點(diǎn)等）、不同的化學(xué)性質(zhì)（固化條件、溶解度等）性、熱特性（絕緣性等），電特性（電導(dǎo)等）等，其中任何一個(gè)屬性都有可能與其他材料結(jié)合從而在3D打印對(duì)象中發(fā)揮作用。本文描述的技術(shù)可被有效地實(shí)現(xiàn)這種多材料模型�！�

那么像這樣的話，在切換打印材料時(shí)肯定會(huì)出現(xiàn)一個(gè)問題，就是從第一個(gè)打印材料會(huì)有殘留的可能，甚至?xí)�在切換到下一個(gè)材料后還留在擠出機(jī)的噴嘴里。要解決這個(gè)問題，MakerBot也有一個(gè)方案。他們計(jì)劃更換材料之間留出一個(gè)過渡階段，以使噴嘴在這個(gè)階段徹底清除以前的材料。

這種轉(zhuǎn)換將會(huì)在遠(yuǎn)離打印對(duì)象的位置發(fā)生，不會(huì)對(duì)正在打印的對(duì)象造成任何影響。

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

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

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