[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

為了增材制造3D物體，將材料層沉積到接收表面上。將液滴選擇性沉積到具有至少一些包含至少第一著色劑的液滴的所述層的第一部分上。氣體放電光源在所述層的第一部分中選擇性引起第一加熱量，所述第一加熱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加熱量。

發明背景

3D印刷極大地改變了制造業的前景。經由3D印刷，可以在沒有工廠或其它大規模生產設備的資源的情況下制造制品和組件。

附圖概述

圖1是根據本公開的一個實例示意性顯示了用于增材制造3D物體的裝置的包括頂視圖的框圖。

圖2是根據本公開的一個實例示意性顯示了在3D物體的增材制造過程中施加著色劑的包括側視圖的圖。

圖3是根據本公開的一個實例示意性顯示了在3D物體的增材制造過程中施加能量的包括側視圖的圖。

圖4是根據本公開的一個實例示意性顯示了控制部分的框圖。

圖5是根據本公開的一個實例示意性顯示了制造引擎的框圖。

圖6是根據本公開的一個實例示意性顯示了關于能量發射和吸收的信息的圖。

圖7是根據本公開的一個實例示意性顯示了增材制造3D物體的方法的流程圖。

發明詳述

在以下詳述中，參考構成其一部分的附圖，其中通過圖式的方式顯示了實施本公開的具體實例。要理解的是，其它實例也可以使用，并且可以在不離開本公開的范圍的情況下進行結構或邏輯的改變。因此，以下詳述不被視為具有限制含義。要理解的是，除非另行特別說明，本文中描述的各種實例的特征可以部分或全部彼此組合。

本公開的至少一些實例涉及增材制造3D物體。在一些實例中，增材制造的方法包括將材料層沉積到接收表面上，所述接收表面可以持有或不持有先前沉積的材料層。在一些實例中，該材料是聚合物材料。在一些實例中，該材料包含粉末狀材料。

該方法包括將包含至少第一著色劑的液滴選擇性沉積到該層的第一部分上。氣體放電光源在該層的第一部分中選擇性引起第一加熱量，所述第一加熱量顯著高于在省略第一著色劑的該層第二部分中的第二加熱量。在一些實例中，加熱量有時表示為在第一部分或第二部分中在該材料中的能量吸收量。

在一些實例中，與第一著色劑相關的第一加熱量導致第一部分中的該材料熔合，第二加熱量不會導致第二部分中的該材料熔合。在一些實例中，該第一加熱量比第二加熱量高至少一個數量級。

經由這種布置，可以實現材料層的目標部分的選擇性加熱，此類加熱通過熔融或燒結導致材料的目標部分熔合。

在一些實例中，通過使用不同的著色劑(相對于氣體放電光源的發射光譜，其各自具有不同的吸收光譜)，可以根據在材料層上各自不同位置處沉積的著色劑，對該材料層上不同位置處的材料層施加選擇性加熱。在一些實例中，此類著色劑可以包括青色、品紅色、黃色和黑色，以及其混合物，如可以經由半色調印刷和類似技術實現的混合物。

此外，在一些實例中，一種著色劑是最低光吸收性的，使得此類著色劑在特定位置處的沉積可能減少或基本防止該位置處的加熱。在一些實例中，一種此類著色劑可以是白色或灰白色的。在一些實例中，當沉積材料已經包含明顯光吸收性(例如能量吸收性)的顏色且沉積的著色劑用于選擇性遮蔽沉積材料的部分時，可以使用這種布置。

此外，在一些實例中，該氣體放電光源可以非常快速地并以高強度進行此類加熱，以使具有高熔融溫度的聚合物材料可用于增材制造3D物體。在一些實例中，這些聚合物材料表現出高強度。