[發明專利]包括選擇性加熱的增材制造

有效

• 申請號: 201680086027.4
• 申請日: 2016-07-19
• 公開（公告）號: CN109311223B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: K·瑙卡;H·S·湯姆;K·李
• 申請（專利權）人: 惠普發展公司;有限責任合伙企業
• 主分類號: B29C64/112
• 分類號: B29C64/112;B29C64/264;B29C64/295;B29C64/393;B33Y10/00;B33Y70/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 馬蔚鈞;林毅斌

1.一種增材制造方法，包括：

將材料層沉積到接收表面上；

經由使用頁面寬度流體噴射陣列的單一道次，將包含至少第一著色劑的液滴選擇性沉積到所述層的第一部分上；并且

施加氣體放電光源以便在所述層的第一部分中選擇性引起第一能量吸收量，所述第一能量吸收量顯著高于在省略第一著色劑的所述層的第二部分中的第二能量吸收量，其中施加氣體放電光源包括經由單次閃光來照射沉積的材料層和著色劑，所述閃光具有1焦耳/平方厘米至50焦耳/平方厘米的能量密度，并具有50微秒至30毫秒的持續時間。

2.根據權利要求1所述的方法，其中與所述第一著色劑相關的第一能量吸收量導致第一部分中的材料熔合，并且第二能量吸收量不會導致第二部分中的熔合。

3.根據權利要求1所述的方法，其中所述第一能量吸收量比所述第二能量的量高至少一個數量級。

4.根據權利要求1所述的方法，其中所述材料包含具有至少200℃的熔融溫度的聚合物。

5.根據權利要求4所述的方法，其中所述材料選自聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮(PEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚四氟乙烯(PTPE)、全氟烷氧基烷烴(PFA)、全氟聚合物(PFPE)、全氟磺酸(PFSA)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰胺4，6(PA46)、聚酰胺6，6(PA66)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)。

6.一種增材制造裝置，包括：

用于將第一材料層沉積到接收表面上的材料分配器；

用于在第一層上的不同位置處選擇性沉積至少第一著色劑和第二著色劑的液滴的流體噴射噴嘴的頁面寬度陣列；和

用于在第一層的具有第一著色劑的位置處引起熔合且不會在具有第二著色劑的位置處引起熔合的氣體放電光源，其中所述氣體放電光源經由單次閃光來照射沉積的材料層和著色劑，所述閃光具有1焦耳/平方厘米至50焦耳/平方厘米的能量密度，并具有50微秒至30毫秒的持續時間。

7.根據權利要求6所述的裝置，其中所述第一著色劑相對于所述氣體放電光源的發射光譜的吸光度顯著高于所述第二著色劑相對于所述氣體放電光源的發射光譜的吸光度。

8.根據權利要求6所述的裝置，其中所述第一著色劑的吸光度比所述第二著色劑的吸光度高至少一個數量級。

9.根據權利要求6所述的裝置，其中所述材料包含具有至少200℃的熔融溫度的聚合物，并且所述材料選自聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮(PEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚四氟乙烯(PTPE)、全氟烷氧基烷烴(PFA)、全氟聚合物(PFPE)、全氟磺酸(PFSA)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰胺4，6(PA46)、聚酰胺6，6(PA66)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)。

10.根據權利要求6所述的裝置，其中所述氣體放電光源的發射光譜基本上不包括大于近紅外(NIR)發射光譜波長的波長。

11.根據權利要求6所述的裝置，包括：

包括顏色陣列參數的控制部分，所述顏色陣列參數用于從包含第一著色劑和第二著色劑的著色劑陣列中選擇顏色的沉積，

其中至少所述第一著色劑具有與所述氣體放電光源的發射光譜基本重疊的吸收光譜，并且所述第二著色劑具有相對于所述氣體放電光源的發射光譜的吸收光譜，由此在具有第二著色劑的位置處不會引起熔合。

12.根據權利要求11所述的裝置，其中所述控制部分包括組合引擎，所述組合引擎包括以下的至少一者：

用于選擇在此處沉積相應著色劑的位置的位置參數；

用于選擇在其上沉積相應著色劑的區域尺寸的尺寸參數；

用于選擇在其上沉積相應著色劑的區域形狀的形狀參數；

用于選擇在此處沉積相應著色劑的位置數量的數量參數；和

用于選擇在此處沉積相應著色劑的位置之間的間距的間距參數。