[發明專利]3D打印機和用于3D打印機的原料

在審

• 申請號: 201580065532.6
• 申請日: 2015-09-27
• 公開（公告）號: CN107107494A
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: L·格里戈里揚
• 申請（專利權）人: EOS有限公司電鍍光纖系統
• 主分類號: B29C71/04
• 分類號: B29C71/04
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所11336
• 代理人: 董巍,時永紅

相關申請的交叉引用

本申請基于并要求于2014年10月5日遞交的、序列號為62/059947、題為“用于3D打印的碳納米復合物(Nanocarbon Composites for 3D Printing)”，代理人案號為Vasik-14-002的美國臨時申請，以及于2015年6月26日遞交的、序列號為62/184867、題為“用于3D打印的碳納米復合物(Nanocarbon Composites for 3D Printing)”，代理人案號為Vasik-15-001的美國臨時申請的優先權。以上專利申請的所有內容通過引用并入本文中。

技術領域

本公開一般涉及配置成采用包括金屬或高分子化合物以及形成在所述化合物表面的碳涂層作為原料制備三維對象的三維(“3D”)打印機。本公開還涉及所述原料以及其制備方法。本公開進一步涉及通過使用所述打印機和所述原料制備3D復合物對象。本公開還涉及含碳的光固化劑及其制備方法。本公開進一步涉及通過使用所述含碳光固化劑制備導電3D聚合物復合材料。

背景技術

3D打印，也稱為添加物(additive)制造，是一種通過在使用許多通用CAD(計算機輔助設計)軟件包的計算機軟件定義的設計中沉積材料層來構建三維(3D)固體對象的技術。該技術可以制造采用傳統技術難以或不能制造的高度定制化的復雜零件和產品。

有若干種主要的3D打印技術，它們的區別主要在于構建層以生成最終的3D對象的方式。一些方法采用熔化或軟化的材料以產生層。例如，選擇性激光燒結(SLS)和選擇性激光熔化(SLM)分別通過采用輻射加熱的方法燒結或熔化金屬、塑料、陶瓷或玻璃粉末來工作。所述加熱通過不同光源發射的位于紫外(UV)，可見，或紅外(IR)頻段的電磁輻射被所述粉末吸收以及所述輻射能量被轉化成熱量來進行。典型地，所述光源為照射燈或激光。例如，金屬粉末通過纖維激光器發射的IR輻射進行典型的加熱。例如，由EOS(德國)制造的流行的M400SLS3D打印機采用功率約為1千瓦的鐿纖維(Yb-fiber)激光器在約1070納米的波長上進行操作。第二組方法，通過熔融沉積成型(FDM)進行示例，通過擠出噴嘴擠壓熔融塑料絲或金屬線來進行工作。第三組方法如立體平版打印(SLA)和數字光處理(DLP)基于采用在UV、可見光或IR頻段中的電磁輻射固化(凝固)液態材料(如光敏聚合物樹脂)。典型地，SLA激光器需要較SLS激光器低得多的功率。例如，由Formlabs(Somervile，MA)制造的流行的Form1+3D打印機采用0.12瓦激光器在約405納米波長下操作。

目前的挑戰包括改進可用的3D打印材料，以賦予工業應用所需的先進性能和多功能性，以及使3D打印過程更快。