[發明專利]聚合物噴灑沉積方法及系統

有效

• 申請號: 201510028907.3
• 申請日: 2015-01-20
• 公開（公告）號: CN104802401B
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: D·M·約翰遜;A·R·沃爾克爾;V·貝克;J·S·帕施科維茨
• 申請（專利權）人: 帕洛阿爾托研究中心公司
• 主分類號: B29C64/118
• 分類號: B29C64/118;B29C64/209;B29C64/321;B29C64/393;B33Y10/00;B33Y30/00;B33Y50/02
• 代理公司: 72001 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 鄒雪梅;徐厚才

1.一種聚合物噴灑沉積系統，包括：

一噴霧生成器，其自一流體源接收一流體并通過將二漸擴表面之間的流體拉伸成一流體細絲直至該流體細絲斷裂而生成復數個流體液滴，該復數個流體液滴形成一噴霧；

一載體氣流，其自該噴霧生成器接收該噴霧并挾帶該噴霧，并且載體氣流為第一方向；

一收集組件，其自該噴霧生成器接收該噴霧；

一多噴嘴陣列，其接收挾帶噴霧的載體氣流并形成橫向氣流，該橫向氣流將該載體氣流以垂直于第一方向的方向氣動引向一目標表面并使被攜帶的噴霧的至少一些液滴到達目標表面，并同時使過剩的液滴回收至流體源內；以及

一物件產生平臺，其控制該多噴嘴陣列反復涂覆該載體氣流于該目標表面以在該目標表面上形成一三維物件。

2.根據權利要求1所述的聚合物噴灑沉積系統，其特征在于，該流體為一高分子量聚合物流體溶液。

3.根據權利要求1所述的聚合物噴灑沉積系統，其特征在于，該噴霧生成器包含二滾筒，以吸引該流體至該二滾筒所界定的一輥隙的一上游側內，并使該流體在該輥隙的一下游側于該二滾筒的相對漸擴表面之間拉伸。

4.根據權利要求1所述的聚合物噴灑沉積系統，其特征在于，該噴霧生成器為一生成復數個第一流體液滴的第一噴霧生成器，該第一噴霧生成器通過將該二漸擴表面之間的流體拉伸成一第一流體細絲直至該第一流體細絲斷裂成該復數個第一流體液滴，且進一步包括一自該流體源接收該流體而生成復數個第二流體液滴的第二噴霧生成器，該第二噴霧生成器通過將該二漸擴表面之間的流體拉伸成一第二流體細絲直至該第二流體細絲斷裂成該復數個第二流體液滴，該復數個第一流體液滴及該復數個第二流體液滴形成該噴霧。

5.根據權利要求1所述的聚合物噴灑沉積系統，其特征在于，該流體為一具有一熔點的熱塑性塑料，且其中該收集組件以一高于該熔點的溫度保留該熱塑性塑料于該載體氣流中。

6.根據權利要求1所述的聚合物噴灑沉積系統，其特征在于，該收集組件包含一層徑向圍繞該載體氣流的空氣以及一徑向圍繞該空氣層的加熱組件。

7.根據權利要求6所述的聚合物噴灑沉積系統，其特征在于，該收集組件更包括徑向圍繞該加熱組件的隔熱材料。

8.根據權利要求1所述的聚合物噴灑沉積系統，其特征在于，該多噴嘴陣列包含復數個噴嘴，且進一步包括一以一垂直這些噴嘴的方向圍繞這些噴嘴循環的屏蔽氣體源，其中該物件產生平臺封閉在一溫度受控的外殼中，該外殼維持該載體氣流于該噴霧的一凍結溫度以上，并維持該物件產生平臺于該三維物件的一玻璃化轉變溫度以上。

9.根據權利要求1所述的聚合物噴灑沉積系統，其特征在于，該物件產生平臺以一垂直該目標表面的方向相對該多噴嘴陣列位移，以形成該三維物件。