PT109559A - ADDITIVE MANUFACTURING DEVICE FOR THE PRODUCTION OF COMPONENTS IN MULTIMATERIAL WITH HIGH VISCOSITY - Google Patents
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Abstract
A PRESENTE INVENÇÃO DIZ RESPEITO A UM DISPOSITIVO QUE PERMITE, A PARTIR LÍQUIDOS OU PASTAS COM ELEVADA VISCOSIDADE, E DE FORMA AUTOMATIZADA, A PRODUÇÃO, POR EMPILHAMENTO TRIDIMENSIONAL DE VOXÉIS - CORRESPONDENTE EM VOLUME DO PIXEL, DE CAMADA A CAMADA DE COMPONENTES EM MULTIMATERIAL COM INÚMERAS COMBINAÇÕES DE CORES E FORMAS. A ABERTURA E FECHO DAS CABEÇAS (3) DE ENTREGA DE MATERIAIS PERMITEM TAMBÉM A FORMAÇÃO DE VOXÉIS E/OU FILAMENTOS OU SEGMENTOS DE MATERIAL. O DISPOSITIVO INTEGRADO DE FABRICO ADITIVO PARA A PRODUÇÃO DE COMPONENTES MULTIMATERIAL PODE PROCESSAR MATERIAIS DE ELEVADA VISCOSIDADE E É CONSTITUÍDO POR UM SISTEMA DE MUDANÇA DE PLATAFORMA AUTOMÁTICO, DOTADO DE MOVIMENTO NO SENTIDO DO EIXO OU OUTRO, POR CONJUNTO DE ENTREGA DE MATERIAIS QUE INTEGRA UM SISTEMA DE BOMBEAMENTO DE MATERIAIS (1), PLATAFORMA DE CONSTRUÇÃO (4) QUE SE MOVIMENTA DE FORMA RELATIVA E SISTEMA DE GOTA A PEDIDO,, CUJO MOVIMENTO DE ROTAÇÃO É PROPORCIONADO POR UM SERVOMOTOR (2) OU OUTRA FORMA ELETROMECÂNICA OU HIDRÁULICA.The present invention relates to a device that allows, by virtue of a high visibility, and in a self-contained manner, the production by means of three-dimensional stacking of volatile metals, corresponding to the volume of the pellet, and the layering of compartments in multi-material with samples COMBINATIONS OF COLORS AND FORMS. OPENING AND CLOSING THE MATERIAL DELIVERY HEADS (3) ALSO ENABLE THE FORMATION OF VOXES AND / OR FILAMENTS OR SEGMENTS OF MATERIAL. THE INTEGRATED ADDITIVE MANUFACTURING DEVICE FOR THE PRODUCTION OF MULTIMATERIAL COMPONENTS CAN PROCESS HIGH VISCOSITY MATERIALS AND IS CONSTITUTED BY AN AUTOMATIC PLATFORM CHANGE SYSTEM IMPROVED BY AXLE OR OTHER MOVEMENT BY JOINT DELIVERY OF MATERIALS THAT INTEGRATE A SYSTEM (1), a construction platform (4) which is moved in a relative manner and a droplet-on-demand system, the rotation movement of which is provided by a servomotor (2) or another electromechanical or hydraulic device.
Description
DESCRIÇÃO "DISPOSITIVO DE FABRICO ADITIVO PARA A PRODUÇÃO DE COMPONENTES EM MULTIMATERIAL COM ELEVADA VISCOSIDADE"A "ADDITIVE MANUFACTURING DEVICE FOR THE PRODUCTION OF COMPONENTS IN MULTIMATERIAL WITH HIGH VISCOSITY"
Descrição da invenção A presente invenção diz respeito a um dispositivo que permite, a partir de matérias-primas com elevada viscosidade, sob a forma de líquidos ou pastas, e de forma automatizada, a produção, por empilhamento tridimensional de VOXÉIS - correspondente em volume do pixel, de camada a camada de componentes em multimaterial com inúmeras combinações de cores e formas, dado que o operador do dispositivo pode definir e controlar as condições operacionais mais adequadas a cada produção específica. A abertura e fecho das cabeças (3) de entrega de materiais permitem também a formação de VOXÉIS e/ou filamentos ou segmentos de material. 0 dispositivo integrado de fabrico aditivo para a produção de componentes multimaterial pode processar materiais de elevada viscosidade que mudam de estado com ou sem reação e com ou sem a variação de temperatura, é constituído por um sistema de mudança de plataforma automático (paletização), dotado de movimento no sentido do eixo ou outro (Z ou outro), i.e., no sentido vertical ou outro. 0 sistema de mudança de plataforma de construção automático tem uma plataforma de construção (4) aquecida que pode ter a temperatura controlada e na qual poderá existir previamente material no estado liquido, sólido ou gasoso. A plataforma de construção (4) , também designada de conjunto de receção de materiais, após finalização da produção de uma peça, é deslocada do dispositivo dando lugar a uma outra plataforma para se dar inicio a um novo ciclo de produção. A plataforma que contém a peça finalizada é colocada num sistema de transporte para ser encaminhada para sistemas de prós processamento com ou sem aplicação de temperatura, projeção de gás ou outros. De salientar que a plataforma de construção (4) pode ser aquecida a uma temperatura adequada à produção. Adicionalmente, o dispositivo, propósito da presente invenção, integra um conjunto de três ou mais eixos cartesianos (XYZW ou mais) gerador de trajetórias, motorizado e controlado por um software de processamento e controlo que, por sua vez, integra uma interface de ligação ao operador e outra de comunicação com sistemas informáticos exteriores. A presente invenção diz respeito a um dispositivo de fabrico aditivo de componentes em multimaterial com elevada viscosidade, que mudam de estado com ou sem reação e com ou sem a variação de temperatura. Os componentes produzidos são caracterizados por possuírem uma quase total liberdade de geometrias e formas, como resultado da deposição, por entrega seletiva (por gota a pedido), do inglês "drop on demand", camada a camada de materiais diversos com elevada viscosidade (vidro fundido, argamassa de ligante hidráulico (cimento ou cal hidráulica) e/ou aéreo (cal ou gesso), argamassa polimérica, polímeros compósitos de elevada viscosidade, etc..) podendo ter diferentes cores. 0 dispositivo, objeto da presente invenção, integra alimentadores e misturadores de materiais de alta viscosidade automatizados (Figura 1) . Os materiais a processar apresentam-se no estado seco, ou em forma de líquido ou pasta com elevada viscosidade à temperatura ambiente ou com temperatura controlada, elevada ou baixa, podendo ser adicionada cor ou aditivos reativos que catalisem mecanismos de mudança de estado (Figura 1). 0 sistema, objeto da presente invenção, inclui um conjunto de três ou mais eixos cartesianos (XYZW e outros) motorizados e controlados por um sistema de controlo, gerador de trajetórias, e uma plataforma de construção (4) que se pode movimentar no sentido do eixo (Z) e pode ser substituída de forma automática para reinicio do processo de fabrico. A cabeça (3) de entrega de materiais pode estar montada no sistema de eixos referido ou em qualquer outra, ou seja podem existir diversas formas de conseguir o movimento da cabeça (3) , como por exemplo um braço robot, desde que exista um movimento relativo controlado e sincronizado entre o conjunto de entrega de materiais e o conjunto de receção de materiais. 0 dispositivo pode possuir, adicionalmente, uma ou mais fontes de calor que, em conjunto com uma tecnologia aditiva, proporciona a mudança de estado do material depositado a pedido. 0 sistema de gota a pedido que se pode observar na figura 2, está definido por um pistão (6) que se movimenta axialmente num cilindro (7) e (8) . Este pistão é acionado por uma cambota (5) cujo movimento de rotação é proporcionado por um servomotor (2) ou outra forma eletromecânica ou hidráulica. A frequência de movimento do pistão (6) provoca a entrega intermitente do material (9) que entra no cilindro (7) e (8). Esta entrega é feita sobre a plataforma (4) na forma de voxéis (11) de material que se acumulam sob a forma da peça a produzir (12) . Esta cabeça (3) de entrega baseada numa cambota permite produzir um movimento de elevada frequência, controlado com força aplicada de elevado valor. A abertura e fecho das cabeças (3) de entrega de materiais permitem também a formação de VOXÉIS e/ou filamentos ou segmentos de material. Para que isso seja proporcionado é aplicado um sistema de movimento axial de um pistão com base no movimento de uma cambota acionada por um sistema de elevada potência mecânico, elétrico, hidráulico ou outro.DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention relates to a device which enables the production, by means of three-dimensional stacking of VOXEL - corresponding in volume to the volume of the product, from raw materials having a high viscosity in the form of liquids or pastes and in an automated manner. layer, multi-material component layer with numerous combinations of colors and shapes as the device operator can define and control the most suitable operating conditions for each specific production. The opening and closing of the material delivery heads (3) also allow the formation of VOXELS and / or filaments or segments of material. The integrated additive manufacturing device for the production of multi-material components can process high viscosity materials which change state with or without reaction and with or without temperature variation, consists of an automatic pallet changing system of movement in the direction of the axis or other (Z or other), ie, in the vertical or other direction. The automatic construction platform changeover system has a heated construction platform (4) which may be temperature controlled and in which liquid, solid or gaseous material may previously exist. The construction platform 4, also referred to as the material receiving assembly, after completion of the production of one part, is moved from the device giving rise to another platform to start a new production cycle. The platform containing the finished part is placed in a conveying system to be routed to pros processing systems with or without application of temperature, gas projection or other. It should be noted that the construction platform (4) can be heated to a temperature suitable for production. Additionally, the device for the purpose of the present invention comprises a set of three or more Cartesian axes (XYZW or more) trajectory generator, motorized and controlled by a processing and control software, which in turn comprises a connection interface to the operator and one of communication with external computer systems. The present invention relates to an additive manufacturing device for multi-material components with high viscosity, which change state with or without reaction and with or without temperature variation. The components produced are characterized by having almost complete freedom of geometry and shape, as a result of the drop-on-demand deposition, by layer dropping of various materials with high viscosity (glass (cement or hydraulic lime) and / or aerated (lime or gypsum), polymer mortar, composite polymers with high viscosity, etc.) may have different colors. The device, object of the present invention, comprises feeders and mixers of automated high viscosity materials (Figure 1). The materials to be processed are in the dry state, or in the form of liquid or paste with high viscosity at room temperature or with controlled temperature, high or low, and color or reactive additives that catalyze mechanisms of state change can be added (Figure 1 ). The system of the present invention comprises a set of three or more Cartesian axes (XYZW and others) motorized and controlled by a control system, trajectory generator, and a construction platform (4) movable in the direction of (Z) and can be replaced automatically to restart the manufacturing process. The material delivery head (3) may be mounted on the said axle system or any other axis, i.e. there may be several ways of achieving the movement of the head (3), such as a robot arm, provided there is a movement controlled and synchronized relative relationship between the material delivery assembly and the material receiving assembly. The device may additionally have one or more heat sources which, together with an additive technology, provides the change of state of the deposited material upon request. The drop-on-demand system shown in figure 2 is defined by a piston 6 which moves axially in a cylinder 7 and 8. This piston is driven by a crankshaft (5) whose rotational movement is provided by a servomotor (2) or another electromechanical or hydraulic form. The frequency of movement of the piston 6 causes intermittent delivery of the material 9 entering the cylinder 7 and 8. This delivery is made on the platform 4 in the form of voxels 11 of material which accumulate in the form of the part to be produced 12. This delivery head (3) based on a crankshaft allows to produce a high frequency movement, controlled with applied force of high value. The opening and closing of the material delivery heads (3) also allow the formation of VOXELS and / or filaments or segments of material. For this to be provided, a system of axial movement of a piston is applied based on the movement of a crankshaft driven by a system of high mechanical, electrical, hydraulic or other power.
Assim, com este dispositivo, é possível produzir peças personalizadas e com uma grande liberdade de geometrias em curto espaço de tempo e a custos perfeitamente aceitáveis em virtude da drástica redução da mão-de-obra (só é necessário um operador), da eliminação de moldes e dos desperdícios energéticos que estão associados à indústria, o que constitui uma vantagem altamente competitiva relativamente aos atuais processos convencionais e tradicionalmente usados, não só em peças utilitárias mas, e, sobretudo, na produção de peças para utilização final abrindo novos horizontes criativos aos designers e permitindo a massificação da personalização. 0 dispositivo deve ter uma ou mais cabeças (3) de deposição (figura 3) de forma a entregar "on demand" sobre a plataforma (4) vários materiais com diversas cores, inclusive materiais de suporte (10) que depois serão destacados da peça produzida. O conjunto de entrega de materiais, pode fazê-lo sobre a plataforma (4) que representa o conjunto de receção de materiais. No conjunto de receção de materiais poderão existir peças, materiais sob a forma sólida, líquida ou outra. 0 movimento relativo entre o conjunto de entrega de materiais e o conjunto de receção de materiais é sincronizado com a frequência do pistão da cabeça (3) acionada pela cambota. O caudal de material que entra no cilindro por sua vez é sincronizado com todos os outros movimentos.Thus, with this device, it is possible to produce customized parts with a great freedom of geometry in a short time and at perfectly acceptable costs due to the drastic reduction of labor (only one operator is required), the elimination of molds and energy waste associated with the industry, which is a highly competitive advantage over conventional and traditionally used processes, not only in utility parts but also in the production of end-use parts, opening new creative horizons to designers and allowing the mass customization. The device must have one or more deposition heads (3) (Figure 3) so as to deliver on demand on the platform (4) various materials of various colors, including carrier materials (10) which will then be detached from the part produced. The material delivery set can do so on the platform (4) which represents the material collection set. In the set of reception of materials there may be parts, materials in solid, liquid or other form. The relative movement between the material delivery assembly and the material receiving assembly is synchronized with the frequency of the piston of the head (3) driven by the crankshaft. The flow of material entering the cylinder in turn is synchronized with all other movements.
Em suma a presente invenção diz respeito a um dispositivo de fabrico aditivo para a produção de componentes em multimaterial com elevada viscosidade constituído por: • Conjunto de entrega de materiais e conjunto de receção de materiais que se movimentam de forma relativa; • Conjunto de entrega de materiais que integra: a. Reservatórios de materiais; b. Sistemas de bombeamento de materiais; c. Sistema de doseamento; d. Zona de mistura que entrega o material para um cilindro onde se encontra um pistão de se movimenta de forma axial; e. Alimentadores e misturadores de materiais de alta ou baixa viscosidade automatizados; f. Cabeças (3) de deposição de materiais, baseada numa cambota, montada num sistema de eixos ou em qualquer outro, ou seja podem existir diversas formas de conseguir o movimento da cabeça (3) , como por exemplo um braço robot, desde que exista um movimento relativo controlado e sincronizado entre o conjunto de entrega de materiais e o conjunto de receção de materiais; g. Sistema de gota a pedido constituído por um pistão (6) que se movimenta axialmente num cilindro (7) e (8) e é acionado por uma cambota (5) cujo movimento de rotação é proporcionado por um servomotor (2) ou outra forma eletromecânica ou hidráulica; • Conjunto de três ou mais eixos cartesianos (XYZW ou mais) gerador de trajetórias, motorizado e controlado por um software de processamento e controlo que, por sua vez, integra uma interface de ligação ao operador e outra de comunicação com sistemas informáticos exteriores; • Sistema de mudança de plataforma automático dotado de movimento no sentido do eixo ou outro e que apresenta uma plataforma de construção (4) aquecida que pode ter a temperatura controlada e na qual poderá existir previamente material no estado liquido, sólido ou gasoso.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to an additive manufacturing device for the production of multi-material components having a high viscosity comprising: • Material delivery assembly and receiving assembly of relatively moving materials; • Set of materials delivery that integrates: a. Reservoirs of materials; B. Pumping systems for materials; W. Dosing system; d. A mixing zone which delivers the material to a cylinder in which a piston moves axially; and. Feeders and mixers of materials of high or low viscosity automated; f. Material deposition heads (3), based on a crankshaft, mounted on a system of shafts or any other, that is, there may be several ways of achieving the movement of the head (3), such as a robot arm, provided there is a relative controlled and synchronized movement between the material delivery assembly and the material receiving assembly; g. A drop-on-demand system consisting of a piston (6) that moves axially in a cylinder (7) and (8) and is driven by a crank (5) whose rotation movement is provided by a servomotor (2) or another electromechanical form or hydraulic; • A set of three or more Cartesian axes (XYZW or more) trajectory generator, motorized and controlled by processing and control software, which in turn integrates an operator interface and a communication interface with external computer systems; • Automatic platform changeover system which is movable in the direction of the axis or other and has a heated construction platform (4) which can be temperature controlled and in which liquid, solid or gaseous material may previously exist.
Adicionalemnte a presente invenção pode possuir, uma ou mais fontes de calor, que em conjunto com a tecnologia aditiva, proporciona a mudança de estado do material depositado a pedido.Additionally the present invention may possess one or more heat sources which, in conjunction with the additive technology, provides for the change of state of the deposited material upon request.
No que respeita a matérias-primas, a presente invenção poderá usar matérias-primas com elevada viscosidade, sob a forma de líquidos ou pastas, que podem mudar de estado com ou sem reação e com ou sem a variação de temperatura. As matérias-primas poderão ser vidro fundido, argamassa de ligante hidráulico (cimento ou cal hidráulica) e/ou aéreo (cal ou gesso), argamassa polimérica, polímeros compósitos de elevada viscosidade, etc..) podendo ter diferentes cores.With respect to raw materials, the present invention may use high viscosity feedstocks in the form of liquids or pastes which may change state with or without reaction and with or without temperature variation. The raw materials may be molten glass, hydraulic binder mortar (cement or hydraulic lime) and / or air (lime or gypsum), polymer mortar, composite polymers with high viscosity, etc.).
Os materiais a processar apresentam-se no estado seco, ou em forma de líquido ou pasta com elevada viscosidade à temperatura ambiente ou com temperatura controlada, elevada ou baixa, podendo ser adicionada cor ou aditivos reativos que catalisem mecanismos de mudança de estado.The materials to be processed are in the dry state, or in the form of a liquid or paste having a high viscosity at room temperature or at a controlled or high or low temperature, and color or reactive additives which catalyze state change mechanisms may be added.
Os componentes produzidos, pela presente invenção: • possuem uma quase total liberdade de qeometrias e formas, podendo ter diferentes cores; • são produtos em multimaterial com inúmeras combinações de cores. 0 método que a presente invenção consiste na produção automatizada, por empilhamento tridimensional de VOXÉIS, de camada a camada, e/ou filamentos ou segmentos de material (processo aditivo) e permite por um lado obter inúmeras formas, dado que o operador do dispositivo pode definir e controlar as condições operacionais mais adequadas a cada produção específica; e por outro realizar entrega seletiva (por gota a pedido).The components produced by the present invention: have almost total freedom of geometry and shape, and may have different colors; • They are multi-material products with numerous color combinations. The method of the present invention consists in the automated production, by three-dimensional stacking of VOXEL, from layer to layer, and / or filaments or segments of material (additive process) and on the one hand to obtain numerous shapes, since the operator of the device can define and control the most appropriate operating conditions for each specific production; and on the other hand to perform selective delivery (by drop on request).
Acrescenta-se que a plataforma de construção (4): 1. após finalização da produção de uma peça, é deslocada do dispositivo dando lugar a uma outra plataforma para se dar início a um novo ciclo de produção; 2. contém a peça finalizada é colocada num sistema de transporte para ser encaminhada para sistemas de prós processamento com ou sem aplicação de temperatura, projeção de gás ou outros; 3. pode ser aquecida a uma temperatura adequada à produção, podendo existir previamente material no estado liquido, sólido ou gasoso. 0 movimento relativo entre o conjunto de entrega de materiais e o conjunto de receção de materiais é sincronizado com a frequência do pistão da cabeça (3) acionada pela cambota. 0 caudal de material que entra no cilindro por sua vez é sincronizado com todos os outros movimentos. 0 presente método apresenta a possibilidade de produção de peças personalizadas e com uma grande liberdade de geometrias em curto espaço de tempo e a custos perfeitamente aceitáveis em virtude da drástica redução da mão-de-obra (só é necessário um operador), da eliminação de moldes e dos desperdícios energéticos que estão associados à indústria, o que constitui uma vantagem altamente competitiva relativamente aos atuais processos convencionais e tradicionalmente usados, não só em peças utilitárias mas, e, sobretudo, na produção de peças para utilização final abrindo novos horizontes criativos aos designers e permitindo a massificação da personalização.It is added that the construction platform (4): 1. after finishing the production of one part, is moved from the device giving rise to another platform to start a new production cycle; 2. contains the completed part is placed in a transport system to be routed to pros processing systems with or without application of temperature, gas projection or other; 3. It can be heated to a temperature suitable for production, and liquid or solid liquid or gaseous material may exist in advance. The relative movement between the material delivery assembly and the material receiving assembly is synchronized with the frequency of the piston of the head (3) driven by the crankshaft. The flow rate of material entering the cylinder in turn is synchronized with all other movements. The present method presents the possibility of producing customized parts with a great freedom of geometries in a short time and at perfectly acceptable costs due to the drastic reduction of the workmanship (only one operator is needed), the elimination of molds and energy waste associated with the industry, which is a highly competitive advantage over conventional and traditionally used processes, not only in utility parts but also, and especially in the production of end-use parts, opening new creative horizons to designers and allowing the mass customization.
Descrição das figurasDescription of the figures
Figura 1 - Representação em perspetiva esquemática e simplificada, de acordo com o invento, e que ilustra os principais componentes que integram o dispositivo de fabrico aditivo para a produção de componentes multimaterial podendo processar materiais de elevada viscosidade que mudam de estado com ou sem reação e com ou sem a variação de temperatura, fornecido sob a forma de mistura multimaterial de elevada viscosidade. 0 dispositivo pode ser composto por reservatórios de materiais, sistemas de bombeamento (1) de materiais, sistema de doseamento e zona de mistura que entreqa o material para um cilindro onde se encontra um cilindro de se movimenta de forma axial. Existe um conjunto de entrega de materiais e um conjunto de receção de materiais que se movimentam de forma relativa.Figure 1 - Schematic and simplified perspective representation according to the invention and illustrating the main components that comprise the additive manufacturing device for the production of multi-material components, being able to process high viscosity materials that change state with or without reaction and with or without temperature variation, provided as a multi-material mixture of high viscosity. The device may be comprised of material reservoirs, material pumping systems (1), dosing system and mixing zone which interlaces the material for a cylinder in which a cylinder of axially moving is disposed. There is a set of materials delivery and a collection of materials that move relative.
Figura 2 - Representação em perspetiva esquemática e simplificada, de acordo com o invento, e que ilustra a cabeça (3) de deposição de VOXÉIS "on demand" do dispositivo de fabrico aditivo para a produção de componentes multimaterial podendo processar materiais de elevada viscosidade que mudam de estado com ou sem reação e com ou sem a variação de temperatura. 0 pistão (6) que se movimenta axialmente num cilindro (7) e (8) . Este pistão é acionado por uma cambota (5) cujo movimento de rotação é proporcionado por um servomotor (2) ou outra forma eletromecânica ou hidráulica. A frequência de movimento do pistão (6) provoca a entrega intermitente do material (9) que entra no cilindro (7) e (8). Esta entrega é feita sobre a plataforma (4) na forma de voxéis (11) de material que se acumulam sob a forma da peça a produzir (12). Esta cabeça (3) de deposição baseada numa cambota permite produzir um movimento de elevada frequência, controlado com força aplicada de elevado valor. A abertura e fecho das cabeças (3) de entrega de materiais permitem a formação de VOXÉIS e /ou filamentos ou segmentos de material.Figure 2 - Schematic and simplified perspective view, according to the invention, and illustrating the VOXEL deposition head (3) "on demand" of the additive manufacturing device for the production of multi-material components being able to process materials of high viscosity which change their state with or without reaction and with or without temperature variation. The piston (6) moves axially in a cylinder (7) and (8). This piston is driven by a crankshaft (5) whose rotational movement is provided by a servomotor (2) or another electromechanical or hydraulic form. The frequency of movement of the piston 6 causes intermittent delivery of the material 9 entering the cylinder 7 and 8. This delivery is made on the platform 4 in the form of voxels 11 of material which accumulate in the form of the part to be produced 12. This crank-based deposition head (3) allows high-frequency movement, controlled with high-value applied force, to be produced. The opening and closing of the material delivery heads (3) allow the formation of VOXELS and / or filaments or segments of material.
Figura 3 - Representação em perspetiva esquemática e simplificada, de acordo com o invento, e que ilustra a cabeça (3) de deposição de VOXÉIS "on demand" do dispositivo de fabrico aditivo para a produção de componentes multimaterial podendo processar materiais de elevada viscosidade que mudam de estado com ou sem reação e com ou sem a variação de temperatura. 0 sistema aditivo deve ter uma ou mais cabeças (3) de deposição de forma a entregar "on demand" sobre a plataforma (4) vários materiais com diversas cores, inclusive materiais de suporte (10) que depois serão destacados da peça produzida. O conjunto de entrega de materiais, pode fazê-lo sobre a plataforma que representa o conjunto de receção de materiais. No conjunto de receção de materiais poderão existir peças, materiais sob a forma sólida, liquida ou outra. O movimento relativo entra o conjunto de entrega de materiais e o conjunto de receção de materiais é sincronizado com a frequência do pistão da cabeça (3) acionada pela cambota. O caudal de material que entra no cilindro por sua vez, é sincronizado com todos os outros movimentos. A abertura e fecho das cabeças (3) de entrega de materiais permitem a formação de VOXÉIS e /ou filamentos ou segmentos de material. Acrescenta-se que a zona onde estão representadas as cabeças, representa o conjunto de entrega de materiais (14) a conjunto de recepção de materiais (15) abaixo, é a zona onde se encontra o material de suporte (10) e o material da peça (13). Representa-se ainda abaixo a forma da peça a produzir (12) e a forma de suporte em produção (16) .Figure 3 - Schematic and simplified perspective view, according to the invention, and showing the VOXEL deposition head (3) "on demand" of the additive manufacturing device for the production of multi-material components, being able to process materials of high viscosity which change their state with or without reaction and with or without temperature variation. The additive system must have one or more deposition heads (3) in order to deliver on demand on the platform (4) various materials of various colors, including carrier materials (10) which will then be detached from the produced part. The material delivery set can do so on the platform that represents the material collection set. In the collection of materials, there may be parts, materials in solid, liquid or other form. The relative movement enters the material delivery assembly and the material receiving assembly is synchronized with the frequency of the piston of the head (3) driven by the crankshaft. The flow of material entering the cylinder in turn is synchronized with all other movements. The opening and closing of the material delivery heads (3) allow the formation of VOXELS and / or filaments or segments of material. It will be added that the area where the heads are represented represents the material delivery assembly (14) to the material receiving assembly (15) below, is the area where the carrier material (10) and the carrier material (13). Still further below is the shape of the workpiece (12) and the form of support in production (16).
Forma preferencial de realização da invençãoPreferred embodiment of the invention
Fazendo referência à figura 1, vai ser agora descrita com detalhe a caracterização do dispositivo de fabrico aditivo para a produção de componentes multimaterial podendo processar materiais de elevada viscosidade que mudam de estado com ou sem reação e com ou sem a variação de temperatura. 0 dispositivo é composto por reservatórios de materiais, sistemas de bombeamento de materiais (1), preferencialmente poderá ser uma bomba doseadora de fluido com alta ou baixa viscosidade, sistema de doseamento e zona de mistura que entrega o material para um cilindro onde se encontra um cilindro de se movimenta de forma axial. Existe um conjunto de entrega de materiais e um conjunto de receção de materiais que se movimentam de forma relativa.Referring now to Figure 1, the characterization of the additive manufacturing device for the production of multi-material components will now be described in detail, being able to process high viscosity materials that change state with or without reaction and with or without temperature variation. The device is comprised of material reservoirs, material pumping systems (1), preferably a high or low viscosity fluid dosing pump, dosing system and mixing zone which delivers the material to a cylinder in which there is a cylinder moves axially. There is a set of materials delivery and a collection of materials that move relative.
Fazendo referência à figura 2, o pistão (6) que se movimenta axialmente num cilindro (7) e (8) . Este pistão é acionado por uma cambota (5) cujo movimento de rotação é proporcionado por um servomotor (2) ou outra forma eletromecânica ou hidráulica. A frequência de movimento do pistão (6) provoca a entrega intermitente do material (9) que entra no cilindro (7) e (8). Esta entrega é feita sobre a plataforma (4) na forma de voxéis (11) de material que se acumulam sob a forma da peça a produzir (12) . Esta cabeça (3) de deposição baseada numa cambota permite produzir um movimento de elevada frequência, controlado com força aplicada de elevado valor. A abertura e fecho das cabeças (3) de entrega de materiais permitem a formação de VOXÉIS e /ou filamentos ou segmentos de material.2, the piston 6 moves axially in a cylinder 7 and 8. This piston is driven by a crankshaft (5) whose rotational movement is provided by a servomotor (2) or another electromechanical or hydraulic form. The frequency of movement of the piston 6 causes intermittent delivery of the material 9 entering the cylinder 7 and 8. This delivery is made on the platform 4 in the form of voxels 11 of material which accumulate in the form of the part to be produced 12. This crank-based deposition head (3) allows high-frequency movement, controlled with high-value applied force, to be produced. The opening and closing of the material delivery heads (3) allow the formation of VOXELS and / or filaments or segments of material.
Fazendo referência à figura 3, 0 sistema aditivo deve ter uma ou mais cabeças (3) de deposição de forma a entregar "on demand" sobre a plataforma (4) vários materiais com diversas cores, inclusive materiais de suporte (10) que depois serão destacados da peça produzida. O conjunto de entrega de materiais, pode fazê-lo sobre a plataforma que representa o conjunto de receção de materiais. No conjunto de receção de materiais poderão existir peças, materiais sob a forma sólida, líquida ou outra. 0 movimento relativo entre o conjunto de entrega de materiais e o conjunto de receção de materiais é sincronizado com a frequência do pistão da cabeça (3) acionada pela cambota. O caudal de material que entra no cilindro por sua vez, é sincronizado com todos os outros movimentos.Referring to Figure 3, the additive system must have one or more deposition heads (3) in order to deliver on demand on the platform (4) various materials of various colors, including carrier materials (10) which will then be of the piece produced. The material delivery set can do so on the platform that represents the material collection set. In the set of reception of materials there may be parts, materials in solid, liquid or other form. The relative movement between the material delivery assembly and the material receiving assembly is synchronized with the frequency of the piston of the head (3) driven by the crankshaft. The flow of material entering the cylinder in turn is synchronized with all other movements.
Claims (2)
Priority Applications (1)
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PT109559A PT109559A (en) | 2016-07-29 | 2016-07-29 | ADDITIVE MANUFACTURING DEVICE FOR THE PRODUCTION OF COMPONENTS IN MULTIMATERIAL WITH HIGH VISCOSITY |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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PT109559A PT109559A (en) | 2016-07-29 | 2016-07-29 | ADDITIVE MANUFACTURING DEVICE FOR THE PRODUCTION OF COMPONENTS IN MULTIMATERIAL WITH HIGH VISCOSITY |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PT109559A true PT109559A (en) | 2018-01-29 |
Family
ID=61131796
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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PT109559A PT109559A (en) | 2016-07-29 | 2016-07-29 | ADDITIVE MANUFACTURING DEVICE FOR THE PRODUCTION OF COMPONENTS IN MULTIMATERIAL WITH HIGH VISCOSITY |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
PT (1) | PT109559A (en) |
-
2016
- 2016-07-29 PT PT109559A patent/PT109559A/en unknown
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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BB1A | Laying open of patent application |
Effective date: 20171214 |