ТРЕХМЕРНЫЙ ПРИНТЕР

1. Принтер (100) для создания трехмерной модели посредством последовательного нанесения множества поперечных слоев, при этом принтер содержит:
опорное основание (102) для материала;
механизм нанесения слоя, предназначенный для нанесения слоя на опорное основание (102) для материала; и
термопечатающую головку (1), выполненную с возможностью перемещения относительно опорного основания (102) для материала по нанесенному слою (7),
при этом термопечатающая головка (1) содержит множество размещенных в определенном порядке избирательно активизируемых нагревательных элементов, выполненных с возможностью передачи тепловой энергии посредством теплопроводности для термической обработки выбираемой зоны незатвердевшего материала в нанесенном слое, и
отличающийся тем, что
механизм нанесения слоя включает в себя распределяющий элемент (4, 35, 36), выполненный с возможностью перемещения относительно опорного основания для материала для распределения слоя текучего/сыпучего незатвердевшего материала (6) по опорному основанию для материала.
2. Принтер по п.1, включающий в себя механизм перемещения, предназначенный для обеспечения перемещения термопечатающей головки (1) по постоянной траектории относительно опорного основания для материала, при этом множество размещенных в определенном порядке избирательно активизируемых нагревательных элементов простирается в направлении, которое образует некоторый угол относительно направления постоянной траектории.
3. Принтер по п.2, в котором распределяющий элемент (4, 35, 36) выполнен с возможностью перемещения вместе с термопечатающей головкой (1) по опорному основанию (102) для материала перед термопечатающей головкой по ее траектории поверх опорного основания для материала.
4. Принтер по любому из п.п.1-3, включающий в себя устройство (10) для предварительного нагрева, расположенное перед термопечатающей головкой (1) и выполненное с возможностью перемещения вместе с термопечатающей головкой (1) по ее траектории поверх нанесенного слоя (7) для предварительного нагрева незатвердевшего материала (6).
5. Принтер по п.1, содержащий защитный лист (3), расположенный между множеством расположенных в определенном порядке нагревательных элементов и нанесенным слоем (7) во время термической обработки.
6. Принтер по п.5, включающий в себя механизм подачи защитного листа, выполненный с возможностью подачи защитного листа (3) для ввода его в контакт с нанесенным слоем (7) под множеством расположенных в определенном порядке избирательно активизируемых нагревательных элементов.
7. Принтер по п.5, включающий в себя механизм (22, 24, 26) отделения защитного листа, выполненный с возможностью отделения защитного листа (3) от термообработанной выбираемой зоны после термической обработки.
8. Принтер по п.5, в котором термопечатающая головка (1) выполнена с возможностью перемещения относительно защитного листа (3) во время термической обработки, при этом защитный лист удерживается по существу неподвижно относительно опорного основания (102) для материала.
9. Принтер по п.4, содержащий:
контактную часть (104), выполненную с возможностью перемещения по опорному основанию (102) для материала, при этом контактная часть образована из устройства для нанесения слоя, устройства (10) для предварительного нагрева и термопечатающей головки (1), расположенных по порядку вдоль траектории перемещения по опорному основанию (102) для материала; и
защитный лист (3), предназначенный для размещения между множеством расположенных в определенном порядке нагревательных элементов и нанесенным слоем (7) во время термической обработки,
при этом контактная часть (104) включает в себя:
часть для приема листа, предназначенную для приема защитного листа и подачи его между устройством для предварительного нагрева и нанесенным слоем, и
часть для отделения листа, предназначенную для отделения защитного листа от нанесенного слоя после термической обработки.
10. Принтер по п.1, включающий в себя охлаждающий элемент (11), расположенный после термопечатающей головки (1) вдоль траектории ее перемещения по опорному основанию (102) для материала.
11. Способ быстрого прототипирования, предназначенный для создания трехмерной модели, при этом способ включает:
(i) распределение слоя текучего/сыпучего незатвердевшего материала на опорном основании для материала;
(ii) обеспечение перемещения термопечатающей головки и опорного основания для материала друг относительно друга для перемещения термопечатающей головки по нанесенному слою;
(iii) избирательный подвод тепла путем кондуктивной передачи посредством термопечатающей головки во время относительного перемещения для термической обработки заданной зоны нанесенного слоя для образования поперечного слоя модели;
(iv) распределение последующего слоя текучего/сыпучего незатвердевшего материала поверх предшествующего слоя;
(v) обеспечение перемещения термопечатающей головки и опорного основания для материала друг относительно друга для перемещения термопечатающей головки поверх последующего слоя;
(vi) избирательный подвод тепла путем теплопроводности посредством термопечатающей головки во время относительного перемещения для термической обработки заданной зоны последующего слоя для образования следующего поперечного слоя;
(vii) повторение этапов (iv)-(vi) до тех пор, пока не будет создана трехмерная модель; и
(viii) удаление не подвергнутого обработке, незатвердевшего материала с опорного основания для материала для открытия трехмерной модели,
при этом этапы распределения выполняют посредством использования распределяющего элемента (4, 35, 36), который может перемещаться относительно опорного основания для материала для распределения слоя текучего/сыпучего незатвердевшего материала (6) на опорном основании для материала.
12. Печатающий узел (104), монтируемый с возможностью перемещения по предназначенному для материала опорному основанию (102) принтера (100) для создания трехмерной модели посредством последовательного нанесения множества поперечных слоев на опорное основание (102) для материала, при этом печатающий узел (104) содержит:
термопечатающую головку (1), содержащую множество размещенных в определенном порядке, избирательно активизируемых нагревательных элементов, выполненных с возможностью передачи тепловой энергии посредством теплопроводности для термической обработки выбираемой зоны текучего/сыпучего незатвердевшего материала (6) в нанесенном слое (7) на опорном основании (102) для материала;
часть для приема листа, предназначенную для приема защитного листа (3) и подачи его под множеством расположенных в определенном порядке нагревательных элементов так, что он будет расположен между множеством расположенных в определенном порядке нагревательных элементов и нанесенным слоем (7) при использовании, и
часть (22, 24, 26) для отделения листа, выполненную с возможностью подъема защитного листа (3) при его выходе из-под множества расположенных в определенном порядке нагревательных элементов для отделения защитного листа (3) от термообработанной выбираемой зоны после термической обработки во время использования.
13. Печатающий узел по п.12, включающий в себя любой один или несколько из следующих компонентов:
устройство (52) для нагрева перед обработкой, расположенное перед термопечатающей головкой (1) вдоль траектории перемещения по опорному основанию (102) для материала для регулирования температуры опорного основания (102) для материала;
механизм нанесения слоя, предназначенный для нанесения слоя незатвердевшего материала на опорное основание (102) для материала;
уплотняющий элемент (34), расположенный перед термопечатающей головкой (1) для уплотнения нанесенного слоя незатвердевшего материала перед термической обработкой;
устройство (10) для предварительного нагрева, расположенное перед термопечатающей головкой (1) на ее траектории поверх нанесенного слоя для предварительного нагрева незатвердевшего материала;
охлаждающий элемент (11), расположенный после термопечатающей головки (1), но перед частью (22, 24, 26) для отделения листа, вдоль траектории перемещения по опорному основанию (102) для материала; и
устройство (58) для нагрева после обработки, расположенное после части для отделения листа вдоль траектории перемещения по опорному основанию для материала для регулирования температуры опорного основания для материала.
14. Принтер (100) для создания трехмерной модели посредством последовательного нанесения множества поперечных слоев, при этом принтер содержит:
опорное основание (102) для материала;
механизм нанесения слоя, предназначенный для нанесения слоя (7) незатвердевшего материала на опорное основание (102) для материала;
источник (1) тепла, выполненный с возможностью выработки тепловой энергии для термической обработки выбираемой зоны незатвердевшего материала в нанесенном слое (7);
защитный закрывающий элемент (3), расположенный между нанесенным слоем (7) и источником тепла в контакте с выбираемой зоной во время термической обработки;
отделитель (22, 24, 26), предназначенный для отделения защитного закрывающего элемента (3) от выбираемой зоны после термической обработки; и
элемент (56) для регулирования температуры, находящийся в тепловом контакте с нанесенным слоем для регулирования охлаждения нанесенного слоя (7) после термической обработки, но перед отделением защитного закрывающего элемента (3) от выбираемой зоны.
15. Принтер (100) для создания трехмерной модели посредством последовательного нанесения множества поперечных слоев, при этом принтер содержит:
опорное основание (102) для материала;
механизм нанесения слоя, предназначенный для нанесения слоя незатвердевшего материала на опорное основание для материала;
закрывающий элемент, находящийся в контакте с нанесенным слоем, при этом закрывающий элемент имеет две независимо нагреваемые плиты (52, 58), которые расположены над нанесенным материалом и по существу закрывают нанесенный материал с каждой стороны зоны открытого для воздействия незатвердевшего материала, при этом каждая нагреваемая плита (52, 58) имеет независимо регулируемую температуру для регулирования температуры нанесенного материала; и
источник (1) тепла, выполненный с возможностью выработки тепловой энергии для термической обработки зоны открытого для воздействия незатвердевшего материала в нанесенном слое,
при этом закрывающий элемент выполнен с возможностью перемещения относительно опорного основания для материала для перемещения зоны открытого для воздействия незатвердевшего материала вдоль опорного основания (102) для материала.