×
05.10.2019
219.017.d2bc

3D-принтер для печати изделий, состоящих из различных по электрофизическим свойствам материалов

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к радиотехнике, в частности к конструкции 3D-принтеров на основе метода SLS. Цель изобретения - расширение диапазона печатаемых изделий за счет применения нескольких типов частиц порошкообразного материала с различными электрофизическими свойствами для поэтапного изготовления изделия в каждом напечатанном слое, состоящего из материалов различных типов. Техническим результатом является изменение конструкции 3D-принтера за счет добавления дополнительных контейнеров, способных перемещаться относительно рабочей зоны в горизонтальной плоскости и содержащих частицы порошкообразного материала с различными электрофизическими свойствами, что позволит проводить поэтапное спекание разнородных материалов при печати каждого слоя. Указанный технический результат достигается тем, что можно будет использовать 3D-принтер для печати изделий из различных по электрофизическим свойствам материалов, отличающийся тем, что вместо одного контейнера, содержащего частицы порошкообразного материала для спекания, с подвижным в вертикальном направлении дном, добавлено несколько однотипных контейнеров, содержащих частицы порошкообразных материалов с различными электрофизическими свойствами, которые в заданном порядке будут использованы для формирования каждого слоя печати, за счет горизонтального перемещения подвижной платформы с контейнерами относительно рабочей зоны для спекания изделия. Несмотря на усложнение конструкции 3D-принтера и усложнения алгоритма печати применение такого способа печати позволит создавать широкую номенклатуру не только радиоэлектронных изделий, но и любых многокомпонентных устройств, состоящих из различных материалов. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к конструкции 3D-принтеров на основе метода SLS.

Известно устройство [1] состоящее из лазера, фокусирующих линз, подвижного зеркала, поршня, подвижного в вертикальном направлении дна рабочей зоны, подвижного в вертикальном направлении дна для подачи порошка, разравнивателя частиц порошкообразного материала и самого однородного порошка. Основной принцип создания изделий на 3D-принтере методом SLS заключается в формировании из порошка слоя определенной толщины и спекания его при помощи лазера в определенную топологическую структуру. Интегральное совмещение всех этих слоев позволяет получить изделие с заданными геометрическими характеристиками.

Однако, в качестве материала используется один и тот же тип частиц порошкообразного материала при печати конкретного изделия, что существенно ограничивает возможности печати на 3D-принтере большинства изделий, особенно для радиоэлектронных схем, в состав которых входят металлы диэлектрики и полупроводники с различными примесями.

Цель изобретения - расширение диапазона печатаемых изделий за счет применения нескольких типов частиц порошкообразного материала с различными электрофизическими свойствами для поэтапного изготовления изделия в каждом напечатанном слое, состоящего из материалов различных типов.

Техническим результатом является изменение конструкции 3D-принтера за счет добавления дополнительных контейнеров, способных перемещаться относительно рабочей зоны в горизонтальной плоскости и содержащих частицы порошкообразного материала с различными электрофизическими свойствами, что позволит проводить поэтапное спекание разнородных материалов при печати каждого слоя.

Указанный технический результат достигается тем, что можно будет использовать 3D-принтер для печати изделий из различных по электрофизическим свойствам материалов, отличающийся тем, что вместо одного контейнера, содержащего частицы порошкообразного материала для спекания, с подвижным в вертикальном направлении дном, добавлено несколько однотипных контейнеров, содержащих частицы порошкообразных материалов с различными электрофизическими свойствами, которые в заданном порядке будут использованы для формирования каждого слоя печати, за счет горизонтального перемещения подвижной платформы с контейнерами относительно рабочей зоны для спекания изделия.

На фиг. 1 приведена структура 3D-принтера для печати изделий состоящих из различных по электрофизическим свойствам материалов.

В контейнерах 13 находятся различные частицы порошкообразных материалов с различными электрофизическими свойствами, обозначенные позициями 1-5. Количество различных типов частиц порошкообразных материалов с различными электрофизическими свойствами зависит от сложности решаемой задачи. Для спекания частиц порошкообразных материалов с различными электрофизическими свойствами используется лазер 6, который через фокусирующие линзы 7 и сканирующее зеркало 8 спекает в определенную структуру. На фиг. 1 изображен момент спекания частиц порошкообразного материала 3 из контейнера 13, который при помощи подымающегося вверх поршня и горизонтально смещающегося разравнивателя частиц порошкообразного материала формируют рабочую зону 9 в контейнере 10. После того, как закончено формирование спекания частиц порошкообразного материала 3 из контейнера 13 все контейнеры с частицами порошкообразного материала с 1 по 5 одновременно смещаются в сторону для того, чтобы контейнер с очередными частицами порошкообразного материала с другими электрофизическими свойствами мог также нанести следующий слой на рабочую поверхность для спекания уже другого материала на том же уровне, что и напечатанный ранее материал. Таким образом, в одном слое можно одновременно сформировать несколько поверхностей состоящих из различных материалов с различными параметрами. По окончании процесса спекания лишние частицы порошкообразных материалов из этого слоя можно просто сдуть или собрать с помощью всасывающего устройства для помещения в тот же контейнер, откуда эти частицы порошкообразного материала были взяты. После того как лишние частицы порошкообразного материала из этого слоя будут удалены необходимо нанести слой следующих частиц порошкообразного материала с другими электрофизическими свойствами при помощи разравнивателя. Частицы порошкообразного материала заполнят все участки свободные от уже сформированных поверхностей из спекшихся предыдущих частиц. Затем при помощи лазера будут сформированы спекшиеся поверхности из других частиц порошкообразного материала и т.д. Для обеспечения высокой точности на границах формируемых поверхностей целесообразно начинать спекание с тех частиц порошкообразного материала, которые имеют наиболее высокую температуру плавления. Это позволит избежать паразитного взаимовлияния при спекании последующих частиц порошкообразного материала, т.к. температура лазерного луча для каждых последующих частиц порошкообразного материала будет снижаться и не сможет повлиять на паразитное плавление на границах предыдущего материала в этом слое. После того как сформированы все поверхности одного слоя, все свободное пространство в этом слое необходимо заполнить самым легкоплавким материалом или другим, ему подобным, который может быть легко выплавлен, растворен и т.д. по окончании формирования изделия, или будет сохранен в качестве заливки для повышения влагозащищенности, прочности или выполнения других вспомогательных функций. Затем, контейнер 10, установленный на платформе 11, при помощи поршня 12 смещается вниз на величину, соответствующую вновь формируемому слою. Следующий слой формируется по такому же алгоритму, начиная с самых тугоплавких частиц порошкообразного материала. Контейнеры 13 с частицами порошкообразного материала 1-5, двигаются по направляющим 15 для совмещения с рабочей зоной, после чего поршень 14 приподымается на величину, соответствующую толщине напечатанного слоя в рабочей зоне и разравниватель частиц порошкообразного материала 16 распределяет его с целью формирования заданной толщины слоя порошка. В качестве частиц порошкообразного материала при создании радиоэлектронных компонентов могут быть использованы металлы, диэлектрики и полупроводники p и n проводимости.

На фиг. 1 в качестве примера изображен процесс формирования полупроводникового термоэлектрического устройства для создания, которого используются частицы порошкообразного материала из металла 1, диэлектрика 2, полупроводников p 3 и n 4 типов проводимости и наполнителя 5.

Несмотря на усложнение конструкции 3D-принтера и усложнения алгоритма печати применение такого способа печати позволит создавать широкую номенклатуру не только радиоэлектронных изделий, но и любых многокомпонентных устройств, состоящих из различных материалов.

Литература

1. Патент США №5753274. Apparatus for producing a three-dimensional object / Wilkening; Christian (Diessen, DE), Lohner; Andreas (Haar, DE).

3D-принтер для печати изделий, состоящих из различных по электрофизическим свойствам материалов, выполненный в форме устройства для спекания частиц порошкообразного материала для образования трехмерного физического объекта, отличающийся тем, что вместо одного контейнера, содержащего частицы порошкообразного материала для спекания, с подвижным в вертикальном направлении дном добавлено несколько однотипных контейнеров, содержащих частицы порошкообразных материалов с различными электрофизическими свойствами, которые в заданном порядке будут использованы для формирования каждого слоя печати, за счет горизонтального перемещения подвижной платформы с контейнерами относительно рабочей зоны для спекания изделия.
3D-принтер для печати изделий, состоящих из различных по электрофизическим свойствам материалов
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 42 items.
25.08.2017
№217.015.b64e

Способ производства морковного сока

Изобретение предназначено для использования в пищевой промышленности, а именно для производства консервированного сока из моркови. Способ включает предварительный нагрев измельченного сырья в СВЧ-камере в течение 1,0-1,5 мин до 90-95°С, с последующей протиркой, смешиванием с сахарным сиропом,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614811
Дата охранного документа: 29.03.2017
25.08.2017
№217.015.b666

Способ производства компота из вишни с ксилитом

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к консервированию компота из вишни с ксилитом. Способ характеризуется тем, что банки с расфасованными и залитые сиропом плодами помещают в СВЧ-камеру и в течение 1,5-2,0 мин нагревают СВЧ-энергией частотой 2400±50 МГц до 82-83°С. После...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614810
Дата охранного документа: 29.03.2017
26.08.2017
№217.015.ded4

Способ производства компота из айвы

Способ относится к консервной промышленности. Плоды после расфасовки в банки подвергают нагреву в течение 100 с посредством циклической подачи перегретого водяного пара температурой 105-110°C в банки. Продолжительность циклов подачи пара и его выдержки составляет 10 с и 10 с соответственно....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624945
Дата охранного документа: 11.07.2017
26.08.2017
№217.015.dee5

Способ производства компота из яблок

Способ относится к консервной промышленности. Плоды после расфасовки в банки подвергают нагреву в течение 100 с посредством циклической подачи перегретого водяного пара температурой 105-110°C в банки. Продолжительность циклов подачи пара и его выдержки составляет 10 с и 10 с соответственно....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624946
Дата охранного документа: 11.07.2017
26.08.2017
№217.015.dee9

Способ производства компота из черешни

Способ относится к консервной промышленности. Плоды после расфасовки в банки подвергают нагреву в течение 100 с посредством циклической подачи перегретого водяного пара температурой 105-110°C в банки. Продолжительность циклов подачи пара и его выдержки составляет 10 с и 10 с соответственно....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624943
Дата охранного документа: 11.07.2017
26.08.2017
№217.015.deff

Способ производства компота из яблок

Изобретение относится к консервной промышленности, а именно к способам производства компота из яблок в банках СКО 1-82-500. Способ характеризуется тем, что плоды после мойки, инспекции, калибровки, резки и очистки расфасовывают в банки и заливают сиропом. Затем банки с продуктом помещают в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624955
Дата охранного документа: 11.07.2017
26.08.2017
№217.015.ec1e

Способ производства компота из черешни

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к консервированию компота из черешни. Способ характеризуется тем, что банки с расфасованными и залитыми сиропом плодами помещают в СВЧ-камеру и в течение 1,5-2,0 мин нагревают СВЧ-энергией частотой 2400±50 МГц до 82-83°С. После чего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002628446
Дата охранного документа: 16.08.2017
20.01.2018
№218.016.137a

Устройство контроля солеотложения

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для определения толщины солеотложения в оборудовании химических, нефтехимических предприятий, а также тепловых, геотермальных, атомных энергоустановок. Устройство включает цилиндрический корпус с резьбой, внутри которого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634553
Дата охранного документа: 31.10.2017
13.02.2018
№218.016.1e9d

Способ испытания балок на действие сосредоточенного изгибающего момента

Изобретение относится к способам испытания балок. Сущность: изготавливается рычажная установка привариванием к металлической стойке металлических кронштейнов, на концах кронштейнов вырезаются овальные отверстия и устанавливаются валы со шкивами, рычажная установка жестко закрепляется в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002641015
Дата охранного документа: 15.01.2018
10.05.2018
№218.016.4870

Устройство для получения пресной воды из атмосферного воздуха

Изобретение относится к устройствам для получения пресной воды из водяных паров, содержащихся в окружающем атмосферном воздухе, и может быть использовано для получения пресной воды преимущественно в прибрежной с морями местности. Устройство содержит охлаждаемую перегородку, разделяющую зону...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002651294
Дата охранного документа: 19.04.2018
Showing 1-10 of 465 items.
10.01.2013
№216.012.18ce

Клеевая композиция

Изобретение относится к клеевой композиции для крепления резин на основе полярных и неполярных каучуков между собой и к металлам в изделиях авиационной, автомобильной промышленности и судостроения. Клеевая композиция включает бутадиеннитрильный каучук, фенолоформальдегидный олигомер,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471842
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.18fb

Способ нанесения покрытия для защиты от высокотемпературного окисления поверхности внутренней полости охлаждаемых лопаток турбин из безуглеродистых жаропрочных сплавов на основе никеля

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам получения жаростойких хромоалюминидных покрытий, и может быть использовано в авиационном и энергетическом турбиностроении. Проводят насыщение поверхности внутренней полости лопатки углеродом путем заполнения внутренней полости...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471887
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.04.2013
№216.012.36e0

Эпоксидная композиция холодного отверждения

Изобретение относится к области создания двухкомпонентных эпоксидных композиций холодного отверждения для изготовления препрегов, которые могут быть использованы в строительстве, а также в авиационной, машиностроительной, судостроительной и других областях техники. Предлагаемая эпоксидная...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479601
Дата охранного документа: 20.04.2013
10.06.2013
№216.012.489b

Сплав на основе интерметаллида nial и изделие, выполненное из него

Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству сплавов на основе интерметаллида NiАl и изделиям, получаемым из них методом направленной кристаллизации, с монокристаллической или столбчатой структурами, например лопаток газовых турбин, работающих при температурах до 1200°С....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484167
Дата охранного документа: 10.06.2013
27.07.2013
№216.012.5951

Способ изготовления полых изделий из композиционных материалов

Изобретение относится к области технологии формования конструкций из полимерных композиционных материалов, предназначенных для изготовления быстровозводимых арочных мостов, при сооружении тоннелей, ангаров и других строительных конструкций. Согласно способу заполняют газом надувную внутреннюю...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488486
Дата охранного документа: 27.07.2013
27.07.2013
№216.012.59cf

Эпоксидная композиция для изготовления изделий из полимерных композиционных материалов методом вакуумной инфузии

Изобретение относится к эпоксидным композициям холодного отверждения и может быть использовано для изготовления конструкций, в том числе крупногабаритных, из полимерных композиционных материалов (ПКМ) методом вакуумной инфузии в областях техники. Эпоксидная композиция включает эпоксидную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488612
Дата охранного документа: 27.07.2013
10.09.2013
№216.012.670b

Устройство для получения отливок с направленной и монокристаллической структурой

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для получения лопаток стационарных ГТД и ГТУ, створок и проставок реактивного сопла, дисковых заготовок. Устройство содержит вакуумную камеру с торцевыми крышками, индукционную плавильную печь, печь подогрева литейных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492026
Дата охранного документа: 10.09.2013
10.09.2013
№216.012.670d

Способ получения металлического порошка

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к получению мелкодисперсных металлических порошков заданного гранулометрического состава. Может использоваться для соединения, ремонта и изготовления деталей газотурбинных двигателей (ГТД), двигателей внутреннего сгорания, применяемых в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492028
Дата охранного документа: 10.09.2013
27.09.2013
№216.012.6e9a

Способ получения высокоармированного композиционного материала al-sic и изделие, полученное на его основе

Изобретение относится к способам получения композиционных материалов для теплоотводящих оснований полупроводниковых приборов, в частности, композиционного материала Al-SiC, имеющего металлическое покрытие, и изделиям, полученным с использованием этих материалов. Способ включает пропитку порошка...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493965
Дата охранного документа: 27.09.2013
10.10.2013
№216.012.7182

Реанимационный комплекс для новорожденных

Изобретение относится к медицине, в частности к неонатологии, и предназначено для проведения мероприятий по восстановлению жизненно важных функций новорожденных. Техническим результатом является повышение эффективности проведения восстановительных процедур новорожденного за счет обеспечения его...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494715
Дата охранного документа: 10.10.2013
+ добавить свой РИД