[發(fā)明專利]三維(3D)打印

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780073075.4
• 申請日: 2017-02-24
• 公開（公告）號: CN110198796B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發(fā)明（設計）人: V·卡斯珀基克;M·S·沙拉維;M·G·門羅;D·M·英格爾
• 申請（專利權(quán)）人: 惠普發(fā)展公司;有限責任合伙企業(yè)
• 主分類號: B22F10/14
• 分類號: B22F10/14;B22F10/64;B22F1/10;B22F12/10;B22F3/10;B29C64/165;B29C64/295;B33Y10/00;B33Y30/00;B33Y70/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 馬蔚鈞;楊思捷

在三維(3D)打印方法實例中，施加金屬構(gòu)建材料。在金屬構(gòu)建材料的至少一部分上選擇性施加粘合劑流體。該粘合劑流體包含液體載體和分散在液體載體中的聚合物粒子。施加金屬構(gòu)建材料和選擇性施加粘合劑流體重復進行以生成圖案化綠坯部件。將圖案化綠坯部件加熱至聚合物粒子的熔點附近以活化粘合劑流體并生成固化綠坯部件。將固化綠坯部件加熱至聚合物粒子的熱分解溫度以生成至少基本不含聚合物的灰坯部件。將至少基本不含聚合物的灰坯部件加熱至燒結(jié)溫度以形成金屬部件。

發(fā)明背景

三維(3D)打印可以是一種用于由數(shù)字模型制造三維固體部件的增材打印方法。3D打印通常用于產(chǎn)品快速原型設計、模具生成、母模生成和小批量制造。一些3D打印技術(shù)被認為是增材方法，因為它們涉及施加連續(xù)的材料層。這不同于傳統(tǒng)的加工過程(其通常依賴于去除材料以生成最終的部件)。3D打印常常需要固化或熔合構(gòu)建材料，這對于一些材料而言可以使用熱輔助擠出、熔融或燒結(jié)來實現(xiàn)，對于其它材料可以使用數(shù)字光投影技術(shù)來實現(xiàn)。

附圖概述

通過參照下列詳述和附圖，本公開的實例的特征將變得明顯，在下列詳述和附圖中，同樣的附圖標記對應于類似(雖然也許并不相同)的組件。為了簡潔起見，具有先前描述的功能的附圖標記或特征可以或可以不結(jié)合它們出現(xiàn)在其中的其它附圖來進行描述。

圖1是本文中公開的一個示例性3D打印系統(tǒng)的簡化等距示意圖；

圖2A至2F是描繪使用本文中公開的3D打印方法的實例形成圖案化綠坯部件、固化綠坯部件、至少基本不含聚合物的灰坯部件和3D金屬部件的示意圖；

圖3A和3B是顯示通過本文中公開的3D打印方法的一個實例形成的固化綠坯部件(圖3A)和3D金屬部件(圖3B)的黑白照片；

圖4A和4B是顯示通過本文中公開的3D打印方法的另一實例形成的另一固化綠坯部件(圖4A)和另一3D金屬部件(圖4B)的黑白照片；和

圖5是示出本文中公開的3D打印方法的一個實例的流程圖。

發(fā)明詳述

在三維(3D)打印的一些實例中，將粘合劑流體(也稱為液體功能劑/材料)選擇性施加到構(gòu)建材料的一個層上，隨后在其上施加構(gòu)建材料的另一層。該粘合劑流體可以施加到該另一層構(gòu)建材料上，并且這些過程可以重復以形成最終要形成的3D部件的綠坯部件(也稱為綠體)。粘合劑流體可以包含使綠坯部件的構(gòu)建材料保持在一起的粘合劑。該綠坯部件可以隨后暴露于電磁輻射和/或熱以燒結(jié)綠坯部件中的構(gòu)建材料，形成3D部件。

本文中公開的3D打印方法與系統(tǒng)的實例利用包含聚合物粒子的粘合劑流體，以便由金屬構(gòu)建材料制造圖案化綠坯部件，還利用熱來活化聚合物粒子并生成固化綠坯部件。固化綠坯部件可以從未用粘合劑流體圖案化的金屬構(gòu)建材料中移出，而不會有害地影響該固化綠坯部件的結(jié)構(gòu)。提取的固化綠坯部件可以隨后進行脫粘以制造至少基本不含聚合物的灰坯部件，至少基本不含聚合物的灰坯部件可以隨后進行燒結(jié)以形成最終的3D打印部件/物體。

本文中所用的術(shù)語“圖案化綠坯部件”是指具有代表最終3D打印部件的形狀并包含用粘合劑流體圖案化的金屬構(gòu)建材料的中間部件。在圖案化綠坯部件中，金屬構(gòu)建材料粒子可以或可以不通過粘合劑流體的一種或多種組分和/或通過金屬構(gòu)建材料粒子與粘合劑流體之間的吸引力微弱地結(jié)合在一起。在一些情況下，圖案化綠坯部件的機械強度使得其不能被加工或從構(gòu)建材料平臺上提取。此外，要理解的是，未用粘合劑流體圖案化的任何金屬構(gòu)建材料不被認為是圖案化綠坯部件的一部分，即使其鄰接或包圍該圖案化綠坯部件。