[發明專利]一種合成復合物的方法和裝置

在審

• 申請號: 201711069503.4
• 申請日: 2015-03-23
• 公開（公告）號: CN107627595A
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: 詹姆斯·布魯斯·加德納
• 申請（專利權）人: 萊恩奧羅克澳大利亞私人有限公司
• 主分類號: B29C64/106
• 分類號: B29C64/106;B29C64/135;B29C64/165;B29C64/20;B33Y10/00;B33Y30/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 王冉

分案申請

本申請是根據PCT申請號PCT/AU2015/050127，國際申請日 2015.03.23，優先權日2014.03.21，進入國家階段日期2016.11.14，申請號 201580024321.8，發明名稱為“一種合成復合物的方法和裝置”提出的分案申請。

技術領域

本實發明涉及合成一種有兩種或兩種以上物質構成的復合物，尤其是使用電腦控制的裝置從一種基本上呈液體的可硬化的物質合成一種復合物。

背景技術

復合物一般由兩種或兩種以上的物質構成，這樣可以同時具有這些物質的組合特性。例如，碳纖維經常被用于合成制造自行車架，這種復合材料制成的自行車架強度高質量輕。

積層制造，通常所說的3D打印是一種用于合成物體的制造技術。積層制造過程通常包括用電腦軟件準備數字3D模型，由3D模型生成電腦指令根據物體的幾何形狀來定義一系列平行的橫截面，由電腦指令指引3D打印機根據各橫截面相應地合成連續的物質層，一層落一層直到合成復合物的所有層。

積層制造流程有很多種，常見的有立體光刻技術(SLA)，選擇性激光燒結術(SLS)，熔絲制造(FFF)。立體光刻技術包括用光源(通常是紫外線或燈光)按照截面輪廓的要求照射盛滿液體可固化光敏聚合物液槽的上表面，在光源聚焦的上表面固化一個一致高度的橫截面薄片。硬化的光敏聚合物在液槽內的支撐平臺上形成一層物質，合成一層后，平臺在液槽內降低一個截面層的高度，然后光源聚焦第二層橫截面將第二層固化在第一層之上。重復該步驟，合成各個連續的層，平臺漸漸在液槽中降低直到復合物合成完畢。

立體光刻技術(SLA)相比傳統技術比如注模具有很多優勢。但是立體光刻技術也有一些不足。比如很多情況下使用立體光刻技術需要用復合材料合成物質，使其具有特定的物理特性比如增加強度或減小密度。以前試圖通過在光敏聚合物中添加填充物來滿足這個要求，填充物可以是陶瓷或金屬顆粒。在固化時形成懸浮的物來合成物體。但是由于可固化的懸浮物大部分是同質的，所以合成的復合物整體具有一致的材料特性，達不到在合成的復合物特定部分具有特定所希望的特性。

因此，需要一種方法和裝置可以選擇性地固化液體可硬化材料，可以用兩種或兩種以上的材料合成復合物，是復合物的不同位置具有不同的材料特性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種使用一個電腦控制的裝置合成復合物的方法。該裝置包括：一個盛有基本上呈液體的可硬化的第一物質的蓄液池，一個用來固化第一物質的活化頭，和一個沉積頭連接提供第二物質，活化頭和沉積頭可以在蓄液池中相對運動，該方法包括以下步驟：根據復合物的幾何形狀，計算機發出指令，裝置接收指令；移動并選擇性操作沉積頭根據復合物的幾何形狀將第二物質一點一點的沉積在相應特定位置；并且移動并選擇性操作活化頭根據復合物的幾何形狀將第一物質一點一點的固化在相應特定位置；固化的第一物質和沉積的第二物質構成了復合物。

本發明還提供了一種電腦控制的裝置用以合成一種復合物，該裝置包括：一個盛有基本上呈液體的可硬化的第一物質的蓄液池；一個用來固化第一物質的活化頭，該活化頭可以相對于蓄液池移動；一個沉積頭連接提供第二物質，該沉積頭可以在蓄液池中相對運動；一個控制器配置為響應電腦指令根據復合物的幾何形狀移動和操作活化頭和沉積頭；該控制器移動并選擇性操作活化頭根據復合物的幾何形狀將第一物質一點一點的固化在相應特定位置，并且移動并選擇性操作沉積頭根據復合物的幾何形狀將第二物質一點一點的沉積在相應特定位置。

本發明的其他方面也有闡述。

附圖說明

以下結合附圖以實施例說明本發明。

圖1為用于合成復合物的裝置的橫切圖；

圖2為圖一裝置的橫切圖合成另一種復合物；

圖3為圖一圖二中的裝置的另一種形態正在合成圖二中的復合物；

圖4A和4B是圖一圖二中裝置另一種形態的橫切圖，該裝置正在合成一種可替換的物質；

圖5是在圖1至4B中裝置合成的復合物的橫截圖；

圖6是圖3中裝置合成一種可替換復合物的橫截圖；

圖7是一種可替換裝置合成一種可替換復合物的橫截圖；

圖8是另一種可替換裝置合成另一種可替換復合物的橫截圖；

圖9是另一種可替換裝置合成另一種可替換復合物的橫截圖；

圖10A和10B是另一種可替換裝置合成另一種可替換物的橫截圖；