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特許7162145スリットを調整可能な押出ヘッド、及びそれを備えた付加製造システム装置
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-10-19
(45)【発行日】2022-10-27
(54)【発明の名称】スリットを調整可能な押出ヘッド、及びそれを備えた付加製造システム装置
(51)【国際特許分類】
B05C 5/02 20060101AFI20221020BHJP
B05C 11/00 20060101ALI20221020BHJP
B05C 11/10 20060101ALI20221020BHJP
B29C 64/209 20170101ALI20221020BHJP
B33Y 30/00 20150101ALI20221020BHJP
【ＦＩ】
B05C5/02
B05C11/00
B05C11/10
B29C64/209
B33Y30/00
【請求項の数】
15
(21)【出願番号】P 2021544440
(86)(22)【出願日】2020-01-13
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-03-15
(86)【国際出願番号】 CN2020071865
(87)【国際公開番号】W WO2020156134
(87)【国際公開日】2020-08-06
【審査請求日】2021-09-27
(31)【優先権主張番号】201910071799.6
(32)【優先日】2019-01-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(31)【優先権主張番号】201920148380.1
(32)【優先日】2019-01-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(73)【特許権者】
【識別番号】521336082
【氏名又は名称】牟 振如
【氏名又は名称原語表記】ＭＵ， Ｚｈｅｎｒｕ
(74)【代理人】
【識別番号】110002066
【氏名又は名称】弁理士法人筒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】牟 振如
【審査官】磯部 洋一郎
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２０１７／０１８２７０９（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１７－２００７６３（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１７／０３２０２７２（ＵＳ，Ａ１）
【文献】中国特許出願公開第１０７３４４４１９（ＣＮ，Ａ）
【文献】特開平０６－１９８２４０（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０５５７５８５１（ＵＳ，Ａ）
【文献】特開２００１－０２９８６０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０５－００４０６２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－２１８３５０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ０５Ｃ ５／０２
Ｂ０５Ｃ １１／００
Ｂ０５Ｃ １１／１０
Ｂ２９Ｃ ６４／２０９
Ｂ３３Ｙ ３０／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
押出に基づく付加製造システムに使用され、本体であって、軸方向に沿って延びており、径方向の下端が前記本体の底面を通り抜けて外部へ開口した調整スライド溝を有し、前記径方向が前記軸方向に直交し、前記底面が前記軸方向と平行する本体と、
前記調整スライド溝とは、形状が合わせて、前記調整スライド溝に液密して摺動可能に結合される調整スライダを有するコアと、
前記本体又は／及び前記コアに製造され、素材を受け入れる少なくとも１つの入口と、
前記本体と前記コアの両方により画定される収容スペースからなり、前記少なくとも１つの入口から受け入れた前記素材を収容するためのチャネルと、
前記チャネルの底端に形成され、前記調整スライド溝と前記調整スライダの両方により境界を限定され、前記素材を押出するためのスリット出口と、を含む、スリットを調整可能な押出ヘッドであって、
前記本体は、前記軸方向に沿って延びており、前記チャネルに連通し、前記本体の底面から離れて設けられた平衡摺動部をさらに有し、
前記コアは、前記平衡摺動部とは、形状が合わせて、前記平衡摺動部に液密して摺動可能に結合される平衡嵌合部をさらに有し、
前記本体及び前記コアは、前記付加製造システムのラック機構により保持され、お互いに対して前記軸方向に沿って操作可能に摺動し、前記スリット出口の前記軸方向のスリット長さを調整し、前記調整スライダ及び前記平衡嵌合部のうちの一方は前記チャネルに入って収容スペースを圧縮させ、他方は前記チャネルから移出して収容スペースを拡大させ、単位時間内の前記圧縮量と前記拡大量は等しく設定され、前記チャネルは一定の容積を有するようになる、ことを特徴とするスリットを調整可能な押出ヘッド。
【請求項2】
前記平衡嵌合部の前記軸方向での投影面積が、前記調整スライダの前記軸方向での投影面積に等しい、ことを特徴とする請求項１に記載のスリットを調整可能な押出ヘッド。
【請求項3】
前記本体は、前記調整スライド溝と前記平衡摺動部との間に配置され、両方に連通している本体仕切り凹部をさらに有し、前記本体仕切り凹部と前記コアとの間に径方向隙間があり、前記径方向隙間は前記チャネルの一部となる、ことを特徴とする請求項２に記載のスリットを調整可能な押出ヘッド。
【請求項4】
前記コアは、前記調整スライダと前記平衡嵌合部との間に配置され、両方に連通しているコア仕切り凹部をさらに有し、前記コア仕切り凹部と前記本体との間に径方向隙間があり、前記径方向隙間は前記チャネルの一部となる、ことを特徴とする請求項２に記載のスリットを調整可能な押出ヘッド。
【請求項5】
前記径方向隙間は、少なくとも部分的に環状チャネルとして構成され、前記環状チャネルの環状軸線が前記軸方向に直交する、ことを特徴とする請求項３又は４に記載のスリットを調整可能な押出ヘッド。
【請求項6】
前記調整スライド溝は、前記本体の底面から上へ延びているスリット部と、前記スリット部の上端から前記径方向に沿って延びている補助部とを含み、前記調整スライダは、前記スリット部とは、形状が合わせて、前記スリット部に液密して摺動可能に結合されるスリット嵌合部と、前記補助部とは、形状が合わせて、前記補助部に液密して摺動可能に結合される補助嵌合部とを含み、
前記スリット嵌合部の前記軸方向での投影は矩形であり、又は上部が広く下部が狭いベル形状を有し、前記補助嵌合部の前記軸方向での投影の幾何学的形状には多角形、円形、楕円形、弓形、及びこれらの組み合わせが含まれ、
前記平衡嵌合部の前記軸方向での投影の幾何学的形状には、多角形、円形、楕円形、弓形、及びこれらの組み合わせが含まれる、ことを特徴とする請求項１に記載のスリットを調整可能な押出ヘッド。
【請求項7】
前記平衡嵌合部の前記軸方向での投影は前記補助嵌合部の前記軸方向での投影を完全に覆い、前記平衡嵌合部の前記軸方向での投影と前記補助嵌合部の前記軸方向での投影の差集合の幾何学的形状には、多角形、リング状、弓形、三日月形が含まれる、ことを特徴とする請求項６に記載のスリットを調整可能な押出ヘッド。
【請求項8】
前記調整スライダと前記平衡嵌合部は一体化シートとして構成され、前記調整スライダと前記平衡嵌合部の前記軸方向での投影は、垂直方向において所定の距離だけずれた合同矩形として構成され、前記垂直方向は前記軸方向に直交する、ことを特徴とする請求項３に記載のスリットを調整可能な押出ヘッド。
【請求項9】
前記コアの前記軸方向の外端部に操作可能に作用する軸方向の引張力により、前記コアと前記本体がお互いに対して前記軸方向に沿って両方向に摺動するように駆動される、ことを特徴とする請求項１に記載のスリットを調整可能な押出ヘッド。
【請求項10】
前記本体は２つのハーフモールドを一体に合わせることにより形成される、ことを特徴とする請求項１に記載のスリットを調整可能な押出ヘッド。
【請求項11】
前記スリット出口の軸方向境界を限定する前記調整スライド溝と前記調整スライダの軸方向の側端面は内へ広がる流動促進傾斜面を有し、前記流動促進傾斜面と垂直方向がなす角度は流動促進角αとなり、流動促進角αの範囲は３°～１０°である、ことを特徴とする請求項１に記載のスリットを調整可能な押出ヘッド。
【請求項12】
前記チャネルに接近して設けられ、前記チャネルに収容された前記素材を溶融して溶融流れとし、又は溶融流れを少なくとも押出可能な状態に維持する加熱部をさらに含み、前記加熱部の加熱方式は抵抗加熱と誘導加熱を含む、ことを特徴とする請求項１に記載のスリットを調整可能な押出ヘッド。
【請求項13】
前記本体と前記コアの底面にコーティングを有し、前記コーティングの材質は前記素材との濡れ性が悪い、ことを特徴とする請求項１に記載のスリットを調整可能な押出ヘッド。
【請求項14】
スリットを調整可能な押出ヘッドを備えた付加製造システム装置であって、請求項１～１３のいずれか１項に記載のスリットを調整可能な押出ヘッドを少なくとも１つ用いる、ことを特徴とする付加製造システム装置。
【請求項15】
ローラ式素材供給部、スクリュー押出送り式素材供給部、及び計量フィードポンプ式素材供給部を含む少なくとも１つの素材供給部と、前記スリットを調整可能な押出ヘッドの前記スリット出口の下方に接近して作動し、３次元（３Ｄ）造形物を載置するための１つの基礎構築プラットホーム部と、
前記スリットを調整可能な押出ヘッドを保持して駆動し、それにより、前記スリットを調整可能な押出ヘッドと前記基礎構築プラットホームが命令に従ってデカルト座標系中の「Ｘ」、「Ｙ」及び「Ｚ」軸に沿って互いに３次元的に移動し、前記スリットを調整可能な押出ヘッドの前記本体と前記コアが命令に従って互いに前記「Ｘ」軸方向に沿って摺動し、さらに、前記スリットを調整可能な押出ヘッドと前記基礎構築プラットホームが命令に従って前記「Ｚ」軸を軸心として互いに水平に回転し、さらに前記付加製造システム装置自体も全体として命令に従って前記「Ｙ」軸を軸心として回転することを可能とするラック機構部であって、駆動装置、伝動装置、及び案内装置を含み、前記駆動装置はステッピングモータ、サーボモータ及びリニアモータを含み、前記伝動装置は同期ベルト伝動装置、ロープ伝動装置、螺旋伝動装置、歯車伝動装置、及びリニアモータ伝動装置を含み、前記案内装置はリニアスライドレールを含むラック機構部とをさらに含む、請求項１４に記載のスリットを調整可能な押出ヘッドを備えた付加製造システム装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は押出に基づく付加製造システムに関し、特に、押出に基づく付加製造システムで使用される押出ヘッドユニットに関する。
【背景技術】
【0002】
押出に基づく付加製造システム（例えば、米国特許番号５１２１３２９で開示された「Ａｐｐａｒａｔｕｓ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｃｒｅａｔｉｎｇ ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｏｂｊｅｃｔｓ３次元物品を製造する装置及び方法」）は、流動性のある消耗性素材を押出して積層方式により３次元（３Ｄ）造形物のデジタル表現に従って３次元（３Ｄ）造形物を構築するものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
技術的課題
従来の押出に基づく付加製造システムでは、押出ヘッドが固定孔径の押出口を有する点形押出ヘッドであり、このような点形押出ヘッドは、「点が移動して線になる」線形堆積から始まり、次に線が互いに集まり面となり、最後に、面が絶えずに集まり体となるような成形プロセスであり、このように「点－線－面－体」のような一般的な成形技術では、解決しなければならない問題は以下のとおりである。
従来の押出に基づく付加製造システムでは、押出ヘッドが固定孔径の押出口を有する点形押出ヘッドであり、このような点形押出ヘッドは、「点が移動して線になる」線形堆積から始まり、次に線が互いに集まり面となり、最後に、面が絶えずに集まり体となるような成形プロセスであり、このように「点－線－面－体」のような一般的な成形技術では、解決しなければならない問題は以下のとおりである。
【0004】
（１）３次元（３Ｄ）造形物の成形や製造に時間がかかり、成形効率が低く、押出ヘッドの材料押出能力が成形効率向上を制限するボトルネックとなる。
【0005】
（２）３次元（３Ｄ）造形物の成形ワークでは、空隙率が高く、緻密性が低く、その結果、３次元（３Ｄ）造形物の機械的特性の向上が困難になる。
【0006】
中華人民共和国国家知識産権局で公布された公告番号ＣＮ２０４２２２６２５Ｕの押出流量を調整可能な３次元プリンタジェットヘッド、公告番号ＣＮ２０５１６７５８１Ｕの線形走査ジェットヘッド、及び公告番号ＣＮ１０７３４４４１９Ａの３次元物品プリンタ用の押出機組立体のいずれも、少なくとも１つのバッフルブロック（又はバッフル板やピストンという）を駆動することにより押出スリットの長さを変えて、異なる押出流量を出力する調整可能な押出口を有し、それにより、成形効率を効果的に向上させる。ただし、上記の３つの文献に記載の技術案のいずれにも、以下の問題が解決されなければならない。
【0007】
（１）流体材料を収容するチャネルの容積が、バッフルブロック（又はバッフル板やピストンという）の動きに応じて変わり、それにより、押出流量の正確な制御が複雑かつ困難になり、その結果、３次元（３Ｄ）造形物には過剰堆積や堆積不足という成形の欠陥が生じるリスクがあり、３次元（３Ｄ）造形物の成形品質や成形精度が深刻に制限されてしまう。
【0008】
（２）前記バッフルブロック（又はバッフル板やピストンという）が押出流量を減少させるために動くときに、このバッフルブロック（又はバッフル板やピストンという）に作用する駆動力と摩擦力が対向する軸方向の押出力であるため、このバッフルブロックが径方向に屈曲変形するリスクがあり、特に前述調整可能な押出口の押出スリットの長さの調整範囲が大きいほど、このような径方向変形のリスクや変形量が大きくなり、その結果、このバッフルブロック（又はバッフル板やピストンという）の位置決め精度に悪影響を与え、最終的には３次元（３Ｄ）造形物の成形精度に影響を及ぼす。
【0009】
（３）チャネル内に流動停滞領域（デッドゾーン）が存在し、素材がチャネル内で長時間滞留すると、素材が変質したりする（例えば、高分子粘性流体材料の炭化や合金材料の結晶組織の粗大化）危害がある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
技術的解決手段
本開示の目的は、上記問題を解決するために、押出に基づく付加製造システムで使用されるスリットを調整可能な押出ヘッドを提供することであり、第一には、従来の点形押出ヘッドの「点が移動して線になる」線形堆積に比べて、前記スリットを調整可能な押出ヘッドは「線が移動して面になる」面形堆積を提供し、成形効率を大幅に向上させ、３次元（３Ｄ）造形物は密度が大きく、強度が高く、第二には、このスリット式押出ヘッドは、チャネルの容積のバランスを自動的に取る構成とされているので、チャネルの容積を一定とし、それにより押出流量の制御を簡便とし、第三には、細長い棒状の摺動部品に対しては、このスリット式押出ヘッドは、押出スリットの長さを調整する過程において摺動部材に作用する駆動力が軸方向の引張力であるように構成され、明らかなように、このような構成とすると、摺動部材、特に細長い棒状の摺動部品が径方向に屈曲変形するというリスクを回避でき、第四には、このスリット式押出ヘッドのチャネルには、流動停滞領域の形成を回避する環状チャネル構造を有し、それにより、素材がチャネル内で長時間滞留して変質することを回避する。
本開示の目的は、上記問題を解決するために、押出に基づく付加製造システムで使用されるスリットを調整可能な押出ヘッドを提供することであり、第一には、従来の点形押出ヘッドの「点が移動して線になる」線形堆積に比べて、前記スリットを調整可能な押出ヘッドは「線が移動して面になる」面形堆積を提供し、成形効率を大幅に向上させ、３次元（３Ｄ）造形物は密度が大きく、強度が高く、第二には、このスリット式押出ヘッドは、チャネルの容積のバランスを自動的に取る構成とされているので、チャネルの容積を一定とし、それにより押出流量の制御を簡便とし、第三には、細長い棒状の摺動部品に対しては、このスリット式押出ヘッドは、押出スリットの長さを調整する過程において摺動部材に作用する駆動力が軸方向の引張力であるように構成され、明らかなように、このような構成とすると、摺動部材、特に細長い棒状の摺動部品が径方向に屈曲変形するというリスクを回避でき、第四には、このスリット式押出ヘッドのチャネルには、流動停滞領域の形成を回避する環状チャネル構造を有し、それにより、素材がチャネル内で長時間滞留して変質することを回避する。
【0011】
上記目的を達成させるために、本開示は下記技術案を提供する。
【0012】
（１）押出に基づく付加製造システムに使用され、本体であって、軸方向に沿って延びており、径方向の下端が前記本体の底面を通り抜けて外部へ開口した調整スライド溝を有し、前記径方向が前記軸方向に直交し、前記底面が前記軸方向と平行する本体と、前記調整スライド溝とは、形状が合わせて、前記調整スライド溝に液密して摺動可能に結合される調整スライダを有するコアと、前記本体又は／及び前記コアに製造され、素材を受け入れる少なくとも１つの入口と、前記本体と前記コアの両方により画定される収容スペースからなり、前記少なくとも１つの入口から受け入れた前記素材を収容するチャネルと、前記チャネルの底端に形成され、前記調整スライド溝と前記調整スライダの両方により境界を限定され、前記素材を押出するためのスリット出口とを含む、スリットを調整可能な押出ヘッドであって、前記本体は、前記軸方向に沿って延びており、前記チャネルに連通し、前記本体の底面から離れて設けられた平衡摺動部をさらに有し、前記コアは、前記平衡摺動部とは、形状が合わせて、前記平衡摺動部に液密して摺動可能に結合される平衡嵌合部をさらに有し、前記本体及び前記コアは、前記付加製造システムのラック機構により保持され、お互いに対して前記軸方向に沿って操作可能に摺動し、前記スリット出口の前記軸方向のスリット長さを調整し、前記調整スライダ及び前記平衡嵌合部のうちの一方は前記チャネルに入って収容スペースを圧縮させ、他方は前記チャネルから移出して収容スペースを拡大させ、単位時間内の前記圧縮量と前記拡大量は等しく設定され、前記チャネルは一定の容積を有するようになる。
【0013】
（２）さらに、上記（１）に記載のスリットを調整可能な押出ヘッドにおいて、前記平衡嵌合部の前記軸方向での投影面積が、前記調整スライダの前記軸方向での投影面積に等しい。
【0014】
（３）さらに、上記（２）に記載のスリットを調整可能な押出ヘッドにおいて、前記本体は、前記調整スライド溝と前記平衡摺動部との間に配置され、両方に連通している本体仕切り凹部をさらに有し、前記本体仕切り凹部と前記コアとの間に径方向隙間があり、前記径方向隙間は前記チャネルの一部となる。
【0015】
（４）さらに、上記（２）に記載のスリットを調整可能な押出ヘッドにおいて、前記コアは、前記調整スライダと前記平衡嵌合部との間に配置され、両方に連通しているコア仕切り凹部をさらに有し、前記コア仕切り凹部と前記本体との間に径方向隙間があり、前記径方向隙間は前記チャネルの一部となる。
【0016】
（５）さらに、上記（３）又は（４）に記載のスリットを調整可能な押出ヘッドにおいて、前記径方向隙間は、少なくとも部分的に環状チャネルとして構成され、前記環状チャネルの環状軸線が前記軸方向に直交する。
【0017】
（６）さらに、上記（１）に記載のスリットを調整可能な押出ヘッドにおいて、前記調整スライド溝は、前記本体の底面から上へ延びているスリット部と、前記スリット部の上端から前記径方向に沿って延びている補助部とを含み、前記調整スライダは、前記スリット部とは、形状が合わせて、前記スリット部に液密して摺動可能に結合されるスリット嵌合部と、前記補助部とは、形状が合わせて、前記補助部に液密して摺動可能に結合される補助嵌合部とを含み、前記スリット嵌合部の前記軸方向での投影は矩形であり、又は上部が広く下部が狭いベル形状を有し、前記補助嵌合部の前記軸方向での投影の幾何学的形状には多角形、円形、楕円形、弓形、及びこれらの組み合わせが含まれ、前記平衡嵌合部の前記軸方向での投影の幾何学的形状には、多角形、円形、楕円形、弓形、及びこれらの組み合わせが含まれる。
【0018】
（７）さらに、上記（６）に記載のスリットを調整可能な押出ヘッドにおいて、前記平衡嵌合部の前記軸方向での投影は前記補助嵌合部の前記軸方向での投影を完全に覆い、前記平衡嵌合部の前記軸方向での投影と前記補助嵌合部の前記軸方向での投影の差集合の幾何学的形状には、多角形、リング状、弓形、三日月形が含まれる。
【0019】
（８）さらに、上記（３）に記載のスリットを調整可能な押出ヘッドにおいて、前記調整スライダと前記平衡嵌合部は一体化シートとして構成され、前記調整スライダと前記平衡嵌合部の前記軸方向での投影は、垂直方向において所定の距離だけずれた合同矩形として構成され、前記垂直方向は前記軸方向に直交する。
【0020】
（９）さらに、上記（１）に記載のスリットを調整可能な押出ヘッドにおいて、前記コアの前記軸方向の外端部に操作可能に作用する軸方向の引張力により、前記コアと前記本体がお互いに対して前記軸方向に沿って両方向に摺動するように駆動される。
【0021】
（１０）さらに、上記（１）に記載のスリットを調整可能な押出ヘッドにおいて、前記本体は２つのハーフモールドを一体に合わせることにより形成される。
【0022】
（１１）さらに、上記（１）に記載のスリットを調整可能な押出ヘッドにおいて、前記スリット出口の軸方向境界を限定する前記調整スライド溝と前記調整スライダの軸方向の側端面は内へ広がる流動促進傾斜面を有し、前記流動促進傾斜面と垂直方向がなす角度は流動促進角αとなり、流動促進角αの好適な範囲は３°～１０°である。
【0023】
（１２）さらに、上記（１）に記載のスリットを調整可能な押出ヘッドにおいて、前記チャネルに接近して設けられ、前記チャネルに収容された前記素材を溶融して溶融流れとし、又は溶融流れを少なくとも押出可能な状態に維持する加熱部をさらに含み、前記加熱部の加熱方式は抵抗加熱と誘導加熱を含む。
【0024】
（１３）さらに、上記（１）に記載のスリットを調整可能な押出ヘッドにおいて、前記本体と前記コアの底面にコーティングを有し、前記コーティングの材質は前記素材との濡れ性が悪い。
【0025】
（１４）スリットを調整可能な押出ヘッドを備えた付加製造システム装置であって、上記（１）～（１３）のいずれか１項に記載のスリットを調整可能な押出ヘッドを少なくとも１つ用いる。
【0026】
（１５）さらに、上記（１４）に記載のスリットを調整可能な押出ヘッドを備えた付加製造システム装置において、ローラ式素材供給部、スクリュー押出送り式素材供給部、及び計量フィードポンプ式素材供給部を含む少なくとも１つの素材供給部と、前記スリットを調整可能な押出ヘッドの前記スリット出口の下方に接近して作動し、３次元（３Ｄ）造形物を載置するための１つの基礎構築プラットホーム部と、前記スリットを調整可能な押出ヘッドを保持して駆動し、それにより、前記スリットを調整可能な押出ヘッドと前記基礎構築プラットホームが命令に従ってデカルト座標系中の「Ｘ」、「Ｙ」及び「Ｚ」軸に沿って互いに３次元的に移動し、前記スリットを調整可能な押出ヘッドの前記本体と前記コアが命令に従って互いに前記「Ｘ」軸方向に沿って摺動し、さらに、前記スリットを調整可能な押出ヘッドと前記基礎構築プラットホームが命令に従って前記「Ｚ」軸を軸心として互いに水平に回転し、さらに前記付加製造システム装置自体も全体として命令に従って前記「Ｙ」軸を軸心として回転することを可能とするラック機構部であって、駆動装置、伝動装置、及び案内装置を含み、前記駆動装置はステッピングモータ、サーボモータ及びリニアモータを含み、前記伝動装置は同期ベルト伝動装置、ロープ伝動装置、螺旋伝動装置、歯車伝動装置、及びリニアモータ伝動装置を含み、前記案内装置はリニアスライドレールを含むラック機構部とをさらに含む。
【発明の効果】
【0027】
有益な効果
本開示によれば、構造がシンプルであり、一定のチャネル容積を有し、押出流量に対する正確な制御を実質的に実現でき、調整や位置決めの精度が高く、素材の物理化学的特性を安定的にするスリットを調整可能な押出ヘッドを提供することができ、このスリットを調整可能な押出ヘッドを用いた付加製造システムは、成形効率、成形品質や３次元（３Ｄ）造形物の機械的特性を大幅に向上させることができる。
本開示によれば、構造がシンプルであり、一定のチャネル容積を有し、押出流量に対する正確な制御を実質的に実現でき、調整や位置決めの精度が高く、素材の物理化学的特性を安定的にするスリットを調整可能な押出ヘッドを提供することができ、このスリットを調整可能な押出ヘッドを用いた付加製造システムは、成形効率、成形品質や３次元（３Ｄ）造形物の機械的特性を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1A】本開示のスリットを調整可能な押出ヘッドの第１の実施例の正面斜視図である。
【図1F】前記本体が垂直に分割された２つのハーフモールドを一体に合わせてなることを示す第１の実施例の分解斜視図である。
【図2A】本開示のスリットを調整可能な押出ヘッドの第２の実施例の正面断面図である。
【図3A】本開示のスリットを調整可能な押出ヘッドの第３の実施例の正面断面図である。
【図3E】第３の実施例の調整スライダの前記軸方向での投影の拡大図であり、図においては網掛け部分でスリット嵌合部を示す。
【図3F】第３の実施例の平衡嵌合部と補助嵌合部の前記軸方向での投影の拡大図であり、図においては平衡嵌合部と補助嵌合部の前記軸方向での投影の差集合がリング状であることを網掛け部分で示す。
【図3G】前記本体が水平に分割された２つのハーフモールドを一体に合わせてなることを示す第３の実施例の分解斜視図である。
【図4A】本開示のスリットを調整可能な押出ヘッドの第４の実施例の正面断面図である。
【図5A】本開示のスリットを調整可能な押出ヘッドの第５の実施例の正面断面図である。
【図5E】第５の実施例の平衡嵌合部と補助嵌合部の前記軸方向での投影の拡大図であり、図においては、平衡嵌合部と補助嵌合部の前記軸方向での投影の差集合が弓形であることを網掛け部分で示す。
【図6A】本開示のスリットを調整可能な押出ヘッドの第６の実施例の正面断面図である。
【図6E】第６の実施例の平衡嵌合部と補助嵌合部の前記軸方向での投影の拡大図であり、図においては、平衡嵌合部と補助嵌合部の前記軸方向での投影の差集合が三日月形であることを網掛け部分で示す。
【図7A】本開示のスリットを調整可能な押出ヘッドの第７の実施例の正面断面図である。
【図8A】本開示のスリットを調整可能な押出ヘッドの第８の実施例の正面断面図である。
【図9A】本開示のスリットを調整可能な押出ヘッドの第９の実施例の正面斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0029】
以下、図面を参照して本開示の技術案を説明するが、明らかなように、説明する実施例は本開示の実施例の一部に過ぎず、全ての実施例ではない。当業者が本開示の実施例に基づいて創造的な努力を必要とせずに得られる全ての他の実施例は、本開示の特許範囲に属する。
【0030】
なお、別に規定がない限り、本開示で使用される以下の用語は以下のような意味を有する。
【0031】
「軸方向」、「軸線」という用語は、前記スライド溝と前記スライダの相対摺動方向を意味し、該用語は、同心軸線が必要とされず、円柱形のスライド溝とスライダにも、非円柱形のスライド溝とスライダにも適用でき、前記非円柱形のスライド溝とスライダの断面形状には、楕円形、多角形、弓形及びこれらの組み合わせが含まれる。
【0032】
「連通」、「接続」という用語は広義で理解すべきであり、例えば、固定して接続されてもよく、取り外し可能に接続されてもよく、一体に接続されてもよい。機械的に接続されてもよく、電気的に接続されてもよい。直接連結してもよく、これらの間に設けられた１つ又は複数の別の中間部材を介して間接的に連結してもよく、２つの構成要素の内部が連通してもよい。当業者であれば、具体的な状況に応じて上記用語の本開示での具体的な意味を理解することができる。
【0033】
「指令」という用語は、制御信号を直接及び／又は間接的にコントローラユニットから装置に転送し、前記装置を転送信号に従って作動させることを意味する。信号は、任意の形態で転送されてもよく、例えば装置のマイクロプロセッサへの通信信号が、電力を操作装置に印加するなどする。
【0034】
「好ましい」、「好ましくは」、「好適」及び「好適には」という用語は、場合によって、いくつかの利益を与える本開示の実施例を指す。しかしながら、他の実施例も、同じ場合又は他の場合においては、好ましい又は例示的なものであってもよい。さらに、１つ又は複数の好ましい又は例示的な実施例の詳細は、他の実施例が不可能であることを示唆するものではなく、また、他の実施例が本開示の範囲から排除されることも意味しない。
【0035】
「長さ」、「幅」、「厚さ」、「高さ」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「頂」、」底」、「内」、「外」、「中心」、「縦方向」、「横方向」、「軸方向」、「径方向」、「周方向」などの用語により示される方位又は位置関係は、図面に示す方位又は位置関係に基づくものであり、本開示の説明の便宜及び説明の簡潔さのために過ぎず、係る装置又は構成要素が必ず特定の方位を有したり、特定の方位で構成、操作されたりすることを指示又は示唆するものではなく、このため、本開示を制限するものとして理解できない。
【0036】
「約」及び「実質的には」という用語は、ここで当業者に公知の予期される変化（例えば、測定の制限性や変動性）の測定可能な値や範囲を意味する。
【0037】
「弓形」という用語は、弦とそれに対する弧とからなる図形のことであり、円上の１本の弦により円が２つの部分に分割され、得られた２つの部分はいずれも弓形と呼ばれ、弓形の弧が半円よりも小さい場合、用語の名称は「劣弧弓」であり、弓形の弧が半円よりも大きい場合、用語の名称は「優弧弓」である。
【0038】
用語「差集合」に関しては、集合Ａに属しかつ集合Ｂに属しない全ての要素からなる集合が、集合Ａと集合Ｂの差集合（又は集合Ａから集合Ｂを取り去る）と呼ばれ、Ａ－Ｂと記し、即ち
【0039】
である。
【0040】
説明の簡素化及び理解しやすさから、図面においては、点線で示される図面のマーキングラインは、図面の隠された部位に指し示すことを意味する。
【0041】
図１Ａ～図１Ｆは、本開示のスリットを調整可能な押出ヘッドの第１の実施例を示し、図１Ａは第１の実施例の正面斜視図であり、図１Ａに示すように、このスリットを調整可能な押出ヘッドは、軸線１００に沿ってお互いに対して操作可能に摺動する本体１０１及びコア１０２と、本体１０１の前記付加製造システムに外付けされる材料供給装置（未図示）に接続され、素材を受け入れるための入口１３９と、本体１０１とコア１０２の両方により画定され、入口１３９から受けられた前記素材を収容するためのチャネル１０３と、チャネル１０３の底端に位置し、片状又は膜状の前記素材を押出するためのスリット出口１３０と、を含む。
【0042】
図１Ｂ、図１Ｃは、それぞれ、図１Ａで切断された断面１Ｂ－１Ｂ及び断面１Ｃ－１Ｃの断面図であり、図１Ｄ、図１Ｅは、それぞれ、図１Ｂで切断された断面１Ｄ－１Ｄ及び断面１Ｅ－１Ｅの断面図であり、図１Ｂ～図１Ｅに示すように、本体１０１は、軸線１００に沿って延びており、かつ径方向の下端が本体１０１の底面を通り抜けて外部へ開口した調整スライド溝１１３と、軸線１００に沿って延びており、本体１０１の底面から離れて設けられた平衡摺動部１１６と、平衡摺動部１１６と調整スライド溝１１３との間に配置され、両方に連通している本体仕切り凹部１１５と、をさらに有し、コア１０２は、調整スライド溝１１３とは、形状が合わせて、液密して摺動可能に結合される調整スライダ１２３と、平衡摺動部１１６とは、形状が合わせて、液密して摺動可能に結合される平衡嵌合部１２６とを有し、調整スライダ１２３と平衡嵌合部１２６は一体化シートとして構成され、前記調整スライダ１２３と前記平衡嵌合部１２６の前記軸方向での投影は、垂直方向において所定の距離だけずれた合同矩形として構成される。
【0043】
本体仕切り凹部１１５は環状溝の構造に配置され、コア１０２との間に径方向ギャップが形成され、該径方向ギャップはチャネル１０３の一部となり、チャネル１０３の中央領域に環状チャネルを形成し、該環状チャネルの環状軸線が軸線１００に直交し、該環状チャネルの構成の有益な効果は、チャネルの短絡や顕著な局所流動停滞領域の形成を回避することにある。
【0044】
スリット出口１３０は、調整スライド溝１１３と調整スライダ１２３の両方により画定され、本体１０１及びコア１０２は、前記付加製造システムのラック機構（未図示）により保持され、コア１０２の外端部に作用する軸方向の引張力の作用により軸線１００に沿ってお互いに対して操作可能に摺動し、それにより、スリット出口１３０のスリット長さＷ（図１Ｂ参照）が動的に調整され、ここで、調整スライダ１２３及び平衡嵌合部１２６のうちの一方はチャネル１０３に入って収容スペースを圧縮させ、他方はチャネル１０３から移出して収容スペースを拡大させ、調整スライダ１２３と平衡嵌合部１２６が等しい軸方向での投影面積を有するように構成されているので、単位時間内の前記圧縮量と前記拡大量は等しくなり、チャネル１０３は一定の容積を有するようになる。
【0045】
図１Ｂにおいて、軸線１００の矢印方向は本体１０１とコア１０２が互いに摺動する動き方向を指し、コア１０２の外端部に作用する上記軸方向の引張力の方向は図１Ｂの軸線１００の矢印に示される動き方向と一致し、軸方向の引張力により細長い棒状の摺動部品が駆動されるような構成は、前記コア１０２が径方向に屈曲変形するリスクを回避できるという有益な効果がある。
【0046】
図１Ｂに示すように、スリット出口１３０の軸方向境界を限定する調整スライド溝１１３と前記調整スライダ１２３の軸方向の側端面は内へ広がる流動促進傾斜面を有し、前記流動促進傾斜面と垂直方向がなす角度は流動促進角αとなり（図１Ｂでは、一方の側の流動促進角αのみが示されている）、流動促進角αの好適な範囲は３°～１０°である。スリット出口１３０のスリット長さＷの動的調整範囲はＷmax～Ｗminであり、Ｗmaxの範囲は、好適には、１mm～４０００mmであり、特に好適には、２０mm～２００mmであり、Ｗmin範囲は、好適には、０～０.５mmであり、特に好適には、０である。
【0047】
図１Ｄに示すように、調整スライド溝１１３はスリット幅Ｂとスリット高さＨを有し、スリット幅Ｂの範囲は、好適には、０.０１mm～５mmであり、特に好適には、０.１mm～０.４mmであり、スリット高さＨとスリット幅Ｂとの比は、好適には、２～２０の範囲、特に好適には、４～１０の範囲内である。
【0048】
なお、コア１０２の外端部に作用する軸方向の引張力に関する上記の記載は本開示の第２～第７の実施例にも適用でき、流動促進角α、スリット長さＷ、スリット幅Ｂ及びスリット高さＨに関する上記の記載は本開示の他の実施例にも適用でき、他の実施例の図面では、同じ図面の符号が使用されており、記載を簡素化させるために、後述する他の実施例では再度言及しない。
【0049】
図１Ｆは第１の実施例の分解斜視図であり、図１Ｆに示すように、本体１０１は、ハーフモールド１０１ａとハーフモールド１０１ｂを位置決めピン１０５及び締付け具（未図示）で一体にしたものであり、図には、チャネル１０３に収容された前記素材を溶融して溶融流れとし、又は溶融流れを少なくとも押出可能な状態に維持するための抵抗式加熱部１０６が示されているが、他の任意の実施例では、加熱部１０６の加熱方式は誘導加熱も含む。
【0050】
図２Ａ～図２Ｄは本開示のスリットを調整可能な押出ヘッドの第２の実施例を示し、図２Ａは第２の実施例の正面断面図であり、図２Ｂ、図２Ｃ、図２Ｄは、それぞれ、図２Ａで切断された断面２Ｂ－２Ｂ、２Ｃ－２Ｃ、２Ｄ－２Ｄの断面図であり、該実施例は、第１の実施例の１つの任意の実施例を示し、ここで、対応する図面の符号は「１００」を追加したものであり、以下のことを除き、第２の実施例は第１の実施例と類似している。本体２０１には、入口２３９ａと入口２３９ｂの２つの入口が設けられ、本体仕切り凹部２１５は分岐管の形状に構成され、入口２３９ａ及び入口２３９ｂは内部へ延びて、本体仕切り凹部２１５の軸方向の両端に連通し、２つの入口が設けられることにより、前記スリットを調整可能な押出ヘッドの押出能力を高める一方、２つの入口、分岐管形状の本体仕切り凹部２１５、及び未図示の材料供給装置は、本質的には共同で環状チャネルを構成し、その有益な効果も、チャネルの短絡や顕著な局所流動停滞領域の形成を回避することである。選択的に、該実施例では、平衡嵌合部２２６の厚さを大きくし、高さを小さくし、それによる有益な効果は、前記スリットを調整可能な押出ヘッドの径方向のサイズをコンパクトとすることである。
【0051】
図３Ａ～図３Ｇは、本開示のスリットを調整可能な押出ヘッドの第３の実施例を示し、図３Ａは第３の実施例の正面断面図であり、図３Ｂ、図３Ｃ、図３Ｄは、それぞれ、図３Ａで切断された断面３Ｂ－３Ｂ、３Ｃ－３Ｃ、３Ｄ－３Ｄの断面図であり、図３Ａ～図３Ｄに示すように、このスリットを調整可能な押出ヘッドは、軸線３００に沿ってお互いに対して操作可能に摺動する本体３０１及びコア３０２と、本体３０１の前記付加製造システムに外付けされる材料供給装置（未図示）に設けられ、素材を受け入れるための入口３３９と、本体３０１とコア３０２の両方により画定され、入口３３９から受けられた前記素材を収容するためのチャネル３０３と、前記チャネル３０３の底端に位置し、片状又は膜状の前記素材を押出するためのスリット出口３３０とを含む。
【0052】
本体３０１は、軸線３００に沿って延びており、かつ径方向の下端が本体３０１の底面を通り抜けて外部へ開口した調整スライド溝３１３と、軸線３００に沿って延びており、かつ本体３０１の底面から離れて設けられた平衡摺動部３１６とをさらに有し、コア３０２は、調整スライド溝３１３とは、形状が合わせて、液密して摺動可能に結合される調整スライダ３２３と、平衡摺動部３１６とは、形状が合わせて、液密して摺動可能に結合される平衡嵌合部３２６と、平衡嵌合部３２６と調整スライダ３２３との間に配置され、両方に連通しているコア仕切り凹部３２５と、を有する。
【0053】
平衡嵌合部３２６は、直径３Ｄ３（図３Ｄ参照）の円柱体として構成され、コア仕切り凹部３２５は平衡嵌合部３２６と同心の不完全な円柱体として構成され、コア仕切り凹部３２５は、上凹溝３２５ａと、下凹溝３２５ｂと、上凹溝３２５ａ、下凹溝３２５ｂを連通させる貫通孔３２５ｃ、貫通孔３２５ｄとを有し、上記凹溝と貫通孔で形成される径方向ギャップは、チャネル３０３の一部となり、チャネル３０３の中央領域に環状チャネルを形成し、該環状チャネルの環状軸線が軸線３００に直交し、該環状チャネルの構成の有益な効果は、チャネルの短絡や顕著な局所流動停滞領域の形成を回避することにある。
【0054】
スリット出口３３０は、調整スライド溝３１３と調整スライダ３２３の両方により画定され、本体３０１及びコア３０２は、前記付加製造システムのラック機構（未図示）により保持され、コア３０２の外端部に作用する軸方向の引張力の作用により軸線３００に沿ってお互いに対して操作可能に摺動し、それにより、スリット出口３３０のスリット長さＷ（図３Ａ参照）が動的に調整され、ここで、調整スライダ３２３及び平衡嵌合部３２６のうちの一方はチャネル３０３に入って収容スペースを圧縮させ、他方はチャネル３０３から移出して収容スペースを拡大させ、調整スライダ３２３と平衡嵌合部３２６は軸線３００に沿う軸方向での投影面積が等しいように構成されているので、単位時間内の前記圧縮量と前記拡大量は等しくなり、チャネル３０３は一定の容積を有するようになる。
【0055】
さらに、図３Ｃに示すように、調整スライド溝３１３は、前記本体３０１の底面から上へ延びているスリット部３１３ａと、スリット部３１３ａの上端から径方向に沿って延びている補助部３１３ｂとを含み、調整スライダ３２３は、スリット部３１３ａとは、形状が合わせて、液密して摺動可能に結合されるスリット嵌合部３２３ａと、補助部３１３ｂとは、形状が合わせて、液密して摺動可能に結合される補助嵌合部３２３ｂと、を含み、補助嵌合部３２３ｂは、平衡嵌合部３２６と同心の円柱体として構成され、補助嵌合部３２３ｂの直径３Ｄ１が、コア仕切り凹部３２５の直径３Ｄ２よりもわずか０.００１mm～１mm大きい。図３Ｅは、調整スライダ３２３の軸線３００に沿う軸方向での投影の拡大図を示し、スリット嵌合部３２３ａの軸方向での投影は図３Ｅの網掛け部分で示され、スリット嵌合部３２３ａの軸方向での投影は、上部が広く下部が狭いベル形状であり、補助嵌合部３２３ｂの軸方向での投影は図３Ｅの非網掛け部分で示される。図３Ｆは、平衡嵌合部３２６及び補助嵌合部３２３ｂの軸線３００に沿う軸方向での投影の拡大図を示し、平衡嵌合部３２６の軸方向での投影は補助嵌合部３２３ｂの軸方向での投影を完全に覆い、平衡嵌合部３２６の軸方向での投影と補助嵌合部３２３ｂの軸方向での投影との差集合がリング状である（図３Ｆの網掛け部分）。
【0056】
【0057】
図４Ａ～図４Ｄは本開示のスリットを調整可能な押出ヘッドの第４の実施例を示し、図４Ａは第４の実施例の正面断面図であり、図４Ｂ、図４Ｃ、図４Ｄは、それぞれ、図４Ａで切断された断面４Ｂ－４Ｂ、４Ｃ－４Ｃ、４Ｄ－４Ｄの断面図であり、該実施例は第３の実施例の１つの任意の実施例を示し、ここで、対応する図面の符号は第３の実施例に対して「１００」を追加したものであり、４Ａ～図４Ｄに示すように、以下のことを除き、第４の実施例は第３の実施例と類似している。実施例３の貫通孔３２５ｃ及び貫通孔３２５ｄの代わりとして、それぞれ環状溝４２５ｅ及び環状溝４２５ｆが、上凹溝４２５ａと下凹溝４２５ｂを連通させることに用いられる。
【0058】
図５Ａ～図５Ｅは本開示のスリットを調整可能な押出ヘッドの第５の実施例を示し、図５Ａは第５の実施例の正面断面図であり、図５Ｂ、図５Ｃ、図５Ｄは、それぞれ、図５Ａで切断された断面５Ｂ－５Ｂ、５Ｃ－５Ｃ、５Ｄ－５Ｄの断面図であり、図５Ｅは、平衡嵌合部５２６及び補助嵌合部５２３ｂの軸線５００に沿う軸方向での投影の拡大図を示し、該実施例は第３の実施例の別の任意の実施例を示し、ここで、対応する図面の符号は第３の実施例に対して「２００」を追加したものであり、図５Ａ～図５Ｅに示すように、以下のことを除き、第５の実施例は第３の実施例と類似している。図５Ｅに示すように、補助嵌合部５２３ｂは、軸方向での投影が「優弧弓」の形状である不完全な円柱体として構成され、補助嵌合部５２３ｂは、平衡嵌合部５２６と等しい外径５Ｄ１を有し、平衡嵌合部５２６の軸方向での投影と補助嵌合部５２３ｂの軸方向での投影との差集合は「劣弧弓」の形状である（図５Ｅの網掛け部分）。
【0059】
図６Ａ～図６Ｅは本開示のスリットを調整可能な押出ヘッドの第６の実施例を示し、図６Ａは第６の実施例の正面断面図であり、図６Ｂ、図６Ｃ、図６Ｄは、それぞれ、図６Ａで切断された断面６Ｂ－６Ｂ、６Ｃ－６Ｃ、６Ｄ－６Ｄの断面図であり、図６Ｅは、平衡嵌合部６２６及び補助嵌合部６２３ｂの軸線６００の軸方向での投影の拡大図を示し、該実施例は、第３の実施例の１つの任意の実施例を示し、ここで、対応する図面の符号は第３の実施例に対して「３００」を追加したものであり、図６Ａ～図６Ｅに示すように、以下のことを除き、第６の実施例は第３の実施例と類似している。図６Ｅに示すように、平衡嵌合部６２６は、軸方向での投影が、大径円と小径円が交差した形状の柱体であるように構成され、平衡嵌合部６２６は、補助嵌合部６２３ｂと等しい外径６Ｄ１を有し、平衡嵌合部６２６の軸方向での投影と補助嵌合部６２３ｂの軸方向での投影との差集合は三日月形である（図６Ｅの網掛け部分）。
【0060】
図７Ａ～図７Ｄは本開示のスリットを調整可能な押出ヘッドの第７の実施例を示し、図７Ａは第７の実施例の正面断面図であり、図７Ｂ、図７Ｃ、図７Ｄは、それぞれ、図７Ａで切断された断面７Ｂ－３Ｂ、７Ｃ－７Ｃ、７Ｄ－７Ｄの断面図であり、図７Ａ～図７Ｄに示すように、このスリットを調整可能な押出ヘッドは、軸線７００に沿ってお互いに対して操作可能に摺動する本体７０１及びコア７０２と、本体７０１の前記付加製造システムに外付けされる材料供給装置（未図示）に設けられ、素材を受け入れるための入口７３９と、本体７０１とコア７０２の両方により画定され、入口７３９から受けられた前記素材を収容するためのチャネル７０３と、前記チャネル７０３の底端に位置し、片状又は膜状の前記素材を押出するためのスリット出口７３０とを含む。
【0061】
本体７０１は、軸線７００に沿って延びており、かつ径方向の下端が本体７０１の底面を通り抜けて外部へ開口した調整スライド溝７１３と、軸線７００に沿って延びており、かつ本体７０１の底面から離れて設けられた平衡摺動部７１６と、調整スライド溝７１３と平衡摺動部７１６との間に配置され、両方に連通している本体仕切り凹部７１５とをさらに有し、コア７０２は、調整スライド溝７１３とは、形状が合わせて、液密して摺動可能に結合される調整スライダ７２３と、平衡摺動部７１６とは、形状が合わせて、液密して摺動可能に結合される平衡嵌合部７２６と、平衡嵌合部７２６と調整スライダ７２３との間に配置され、両方に連通しているコア仕切り凹部７２５とを有する。
【0062】
本体仕切り凹部７１５、コア仕切り凹部７２５、及び平衡摺動部７１６の径方向断面は円心が軸線７００にある一連の同心円であり、本体仕切り凹部７１５とコア７０２の間には、チャネル７０３の一部となる径方向ギャップを有し、コア仕切り凹部７２５と本体７０１との間には径方向ギャップを有し、この径方向ギャップもチャネル７０３の一部となり、本体仕切り凹部７１５の平衡摺動部７１６に接近する一端は入口７１９に連通し、このような構成の有益な効果は、チャネル７０３内で軸方向に沿って順次流動することを可能とし、チャネル７０３の内部に顕著な局所流動停滞領域が形成されることを回避することにある。
【0063】
スリット出口７３０は、調整スライド溝７１３と調整スライダ７２３の両方により画定され、本体７０１及びコア７０２は、前記付加製造システムのラック機構（未図示）により保持され、コア７０２の外端部に作用する軸方向の引張力の作用により軸線７００に沿ってお互いに対して操作可能に摺動し、それにより、スリット出口７３０のスリット長さＷ（図７Ａ参照）が動的に調整され、ここで、調整スライダ７２３及び平衡嵌合部７２６のうちの一方はチャネル７０３に入って収容スペースを圧縮させ、他方はチャネル７０３から移出して収容スペースを拡大させ、調整スライダ７２３と平衡嵌合部７２６は軸線７００に沿う軸方向での投影面積が等しいように構成されているので、単位時間内の前記圧縮量と前記拡大量は等しくなり、チャネル７０３は一定の容積を有するようになる。
【0064】
さらに、図７Ｃに示すように、調整スライド溝７１３は、前記本体７０１の底面から上へ延びているスリット部７１３ａと、スリット部７１３ａの径方向からずれた補助部７１３ｂとを含み、調整スライダ７２３は、スリット部７１３ａとは、形状が合わせて、液密して摺動可能に結合されるスリット嵌合部７２３ａと、補助部７１３ｂとは、形状が合わせて、液密して摺動可能に結合される補助嵌合部７２３ｂとを含み、補助嵌合部７２３ｂは、平衡嵌合部７２６と同心の円柱体として構成され、スリット嵌合部７２３ａ及び補助嵌合部７２３ｂの形状及び位置の関係については図３Ｅを参照する。
【0065】
図８Ａ～図８Ｄは本開示のスリットを調整可能な押出ヘッドの第８の実施例を示し、図８Ａは第８の実施例の正面断面図であり、図８Ｂ、図８Ｃ、図８Ｄは、それぞれ、図８Ａで切断された断面８Ｂ－８Ｂ、断面８Ｃ－８Ｃ、８Ｄ－８Ｄの断面図であり、図８Ａ～図８Ｄに示すように、このスリットを調整可能な押出ヘッドは、軸線８００に沿ってお互いに対して操作可能に摺動する本体８０１及びコア８０２と、コア８０２の前記付加製造システムに外付けされる材料供給装置（未図示）に設けられ、素材を受け入れるための２つの入口、即ち入口８３９ａ及び入口８３９ｂと、本体８０１とコア８０２の両方により画定され、入口８３９ａ及び入口８３９ｂから受けられた前記素材を収容するためのチャネル８０３と、前記チャネル８０３の底端に位置し、片状又は膜状の前記素材を押出する１つのスリット出口８３０とを含む。
【0066】
本体８０１は、軸線８００に沿って延びており、かつ径方向の下端が本体８０１の底面を通り抜けて外部へ開口した調整スライド溝８１３と、軸線８００に沿って延びており、かつ本体８０１の底面から離れて設けられた平衡摺動部８１６とを有し、コア８０２は、調整スライド溝８１３とは、形状が合わせて、液密して摺動可能に結合される調整スライダ８２３と、平衡摺動部８１６とは、形状が合わせて、液密して摺動可能に結合される平衡嵌合部８２６とをさらに有し、調整スライダ８２３と平衡嵌合部８２６との間に軸方向の間隔距離Ｌ（図８Ａ参照）を有し、該間隔距離Ｌによりコア８０２と本体８０１との間にチャネル８０３を構成する収容スペースが形成され、該収容スペースの軸方向の両端のそれぞれは入口８３９ａと入口８３９ｂに連通し、２つの入口の構成により、チャネル８０３の内部に顕著な局所流動停滞領域が形成されることを回避する。
【0067】
スリット出口８３０は、調整スライド溝８１３と調整スライダ８２３の両方により画定され、本体８０１及びコア８０２は、前記付加製造システムのラック機構（未図示）により保持され、軸線８００に沿ってお互いに対して操作可能に摺動し、それにより、スリット出口８３０のスリット長さＷ（図８Ａ参照）が動的に調整され、ここで、調整スライダ８２３及び平衡嵌合部８２６のうちの一方はチャネル８０３に入って収容スペースを圧縮させ、他方はチャネル８０３から移出して収容スペースを拡大させ、調整スライダ８２３と平衡嵌合部８２６は軸線８００に沿う軸方向での投影面積が等しいように構成されているので、単位時間内の前記圧縮量と前記拡大量は等しくなり、チャネル８０３は一定の容積を有するようになる。
【0068】
図９Ａ～図９Ｄは本開示のスリットを調整可能な押出ヘッドの第９の実施例を示し、図９Ａは第９の実施例の正面斜視図であり、図９Ａに示すように、このスリットを調整可能な押出ヘッドは、軸線９００に沿ってお互いに対して操作可能に摺動する本体９０１及びコア９０２と、コア９０２の前記付加製造システムに外付けされる材料供給装置（未図示）に設けられ、素材を受け入れるための入口９３９と、本体９０１とコア９０２の両方により画定され、入口９３９から受けられた前記素材を収容するためのチャネル９０３と、前記チャネル９０３の底端に位置し、片状又は膜状の前記素材を押出するためのスリット出口９３０と、を含む。
【0069】
図９Ｂ、図９Ｃは、それぞれ、図９Ａで切断された断面９Ｂ－９Ｂ、断面９Ｃ－９Ｃの断面図であり、図９Ｄは図９Ｂで切断された断面９Ｄ－９Ｄの断面図であり、図９Ｂ～図９Ｄに示すように、本体９０１は、摺動平面９１０と、摺動平面９１０に設けられ、軸線９００に沿って延びており、かつ径方向の下端が本体９０１の底面を通り抜けて外部へ開口した調整スライド溝９１３と、摺動平面９１０に設けられ、軸線９００に沿って延びており、かつ本体９０１の底面から離れて設けられた平衡摺動部９１６と、摺動平面９１０に設けられ、平衡摺動部９１６と調整スライド溝９１３との間に配置され、両方に連通している本体仕切り凹部９１５とをさらに有し、コア９０２は、摺動平面９１０とは、形状が合わせて、液密して摺動可能に結合される摺動適合平面９２０と、調整スライド溝９１３とは、形状が合わせて、液密して摺動可能に結合される調整スライダ９２３と、平衡摺動部９１６とは、形状が合わせて、液密して摺動可能に結合される平衡嵌合部９２６と、を有する。
【0070】
本体仕切り凹部９１５は、環状溝の構造に配置され、コア９０２との間に径方向ギャップを形成し、該径方向ギャップはチャネル９０３の一部となり、チャネル９０３の中央領域に環状チャネルを形成し、該環状チャネルの環状軸線が軸線９００に直交し、該環状チャネルの構成の有益な効果は、チャネルの短絡や顕著な局所流動停滞領域の形成を回避することにある。
【0071】
スリット出口９３０の軸方向境界は調整スライド溝９１３と調整スライダ９２３の両方により画定され、本体９０１及びコア９０２は前記付加製造システムのラック機構（未図示）により保持され、軸線９００に沿ってお互いに対して操作可能に摺動し、それにより、スリット出口９３０のスリット長さＷ（図９Ａ参照）が動的に調整され、ここで、調整スライダ９２３及び平衡嵌合部９２６のうちの一方はチャネル９０３に入って収容スペースを圧縮させ、他方はチャネル９０３から移出して収容スペースを拡大させ、調整スライダ９２３及び平衡嵌合部９２６が等しい軸線９００の軸方向での投影面積を有するように構成されているので、単位時間内の前記圧縮量と前記拡大量は等しくなり、チャネル９０３は一定の容積を有するようになる。
【0072】
上記実施例の前記スリット出口の外端面にコーティングを有し、前記コーティングの材質は前記素材との濡れ性が悪く、適切なコーティング材料として、フッ化重合体（例えば、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素化エチレンプロピレン、及びパーフルオロアルコキシ重合体）、ダイヤモンド型炭素材料、及びこれらの組み合わせが含まれる。
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【図1E】
【図1F】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図2D】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図3E】
【図3F】
【図3G】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図5E】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図6D】
【図6E】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図7D】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図8D】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図9D】