[發(fā)明專利]用于打印光滑F(xiàn)DM 3D物品的芯-殼型絲

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880016614.5
• 申請(qǐng)日: 2018-02-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110382205B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R·A·M·希克梅特;P·A·范哈爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 昕諾飛控股有限公司
• 主分類號(hào): B29C64/118
• 分類號(hào): B29C64/118;B29C64/188;B33Y70/10;B33Y10/00;B33Y80/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 王茂華

本發(fā)明提供一種用于借助于3D打印來(lái)制造3D物品(1)的方法。方法包括在打印階段期間沉積可3D打印材料(201)以提供3D打印材料(202)的步驟，其中可3D打印材料(201)包括芯?殼型絲(320)，該芯?殼型絲(320)包括：(i)芯(321)，該芯包括芯材料(1321)，該芯材料具有芯玻璃化溫度Tg1和芯熔化溫度Tm1中的一個(gè)或多個(gè)溫度；以及(ii)殼(322)，該殼包括殼材料(1322)，該殼材料具有殼玻璃化溫度Tg2和殼熔化溫度Tm2中的一個(gè)或多個(gè)溫度，其中殼玻璃化溫度Tg2和殼熔化溫度Tm2中的一個(gè)或多個(gè)溫度低于芯玻璃化溫度Tg1和芯熔化溫度Tm1中的一個(gè)或多個(gè)溫度。方法進(jìn)一步包括在精加工階段將3D打印材料(202)加熱到一溫度的步驟，該溫度等于或者高于殼玻璃化溫度Tg2和殼熔化溫度Tm2中的一個(gè)或多個(gè)溫度，并且低于芯玻璃化溫度Tg1和芯熔化溫度Tm1中的一個(gè)或多個(gè)溫度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于制造3D(打印)物品的方法。本發(fā)明還涉及用這種方法可獲得的3D(打印)物品。進(jìn)一步地，本發(fā)明涉及一種包括這種3D(打印)物品的照明設(shè)備。

背景技術(shù)

包含層的擠出型3D打印機(jī)輸入的使用在本領(lǐng)域中是已知的。例如，WO2015/077262描述了包括絲的3D打印機(jī)輸入，這些3D打印機(jī)輸入包括分離的層或者部段。具體地包括絲的這些輸入可以通過(guò)共擠出、微層共擠出或者多組件/分形共擠出來(lái)制備。這些輸入和具體地絲能夠在所謂的3D打印工藝期間通過(guò)一個(gè)或多個(gè)噴嘴使不同材料同時(shí)分層或者組合。這些技術(shù)有助于更小層大小(毫米、微米和納米)、不同層配置以及合并否則將不可用于標(biāo)準(zhǔn)3D打印機(jī)方法中的材料的潛力。

EP-2676784公開(kāi)了一種制造物體的方法，其中方法包括將絲饋送至擠出頭的步驟。絲具有半結(jié)晶聚合物強(qiáng)化部分和聚合物基質(zhì)部分。強(qiáng)化和基質(zhì)部分沿著絲的長(zhǎng)度不斷延伸。強(qiáng)化部分具有比基質(zhì)部分更高的熔點(diǎn)和更高的結(jié)晶度。絲的溫度在擠出頭中升高至高于基質(zhì)部分的熔點(diǎn)但低于強(qiáng)化部分的熔點(diǎn)，以使得絲的基質(zhì)部分在擠出頭內(nèi)熔化，從而在擠出頭內(nèi)形成部分熔化的絲。部分熔化的絲從擠出頭被擠出到襯底上，部分熔化的絲的強(qiáng)化部分在其從擠出頭被擠出時(shí)保持在半結(jié)晶狀態(tài)中。隨著部分熔化的絲被擠出到襯底上，在擠出頭與襯底之間生成相對(duì)移動(dòng)，以便在襯底上形成擠出線。在擠出線已形成于襯底上之后，擠出線的基質(zhì)部分固化。

發(fā)明內(nèi)容

在接下來(lái)10-20年內(nèi)，數(shù)字制造將越來(lái)越多地改變?nèi)蛑圃鞓I(yè)的性質(zhì)。數(shù)字制造方面中的一個(gè)方面是3D打印。目前，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了許多不同技術(shù)，以便使用各種材料(諸如陶瓷、金屬和聚合物)來(lái)生產(chǎn)各種3D打印物體。3D打印還可用于生產(chǎn)模具，這些模具隨后可以用于復(fù)制物體。

出于制作模具的目的，已經(jīng)建議使用聚合物噴射技術(shù)。這種技術(shù)利用可光聚合材料的逐層沉積，該可光聚合材料在每次沉積之后固化以形成固體結(jié)構(gòu)。雖然這種技術(shù)產(chǎn)生了光滑表面，但是光可固化材料不是非常穩(wěn)定，并且這些材料還具有相對(duì)低的導(dǎo)熱率以適用于注塑成型應(yīng)用。

最廣泛使用的增材制造技術(shù)是稱為熔融沉積成型(FDM)的工藝。熔融沉積成型(FDM)是通常用于成型、原型設(shè)計(jì)和生產(chǎn)應(yīng)用的增材制造技術(shù)。FDM根據(jù)“增材”原理通過(guò)在層中鋪設(shè)材料來(lái)工作；塑料絲或者金屬線從線圈松開(kāi)并且供應(yīng)材料以生產(chǎn)部件。可能地，(例如針對(duì)熱塑性塑料)在鋪設(shè)之前絲被熔化并擠出。FDM是一種快速原型技術(shù)。FDM的其它術(shù)語(yǔ)是“熔融絲制造”(FFF)或者“絲3D打印”(FDP)，這些術(shù)語(yǔ)被視為與FDM等效。大體上，F(xiàn)DM打印機(jī)使用熱塑性絲，該熱塑性絲被加熱至其熔點(diǎn)并且隨后逐層(或者實(shí)際上絲接絲地)擠出，以產(chǎn)生三維物體。FDM打印機(jī)相對(duì)快速并且可用于打印復(fù)雜物體。

FDM打印機(jī)相對(duì)快速、廉價(jià)并且可以用于打印復(fù)雜3D物體。這種打印機(jī)用于使用各種聚合物來(lái)打印各種形狀。技術(shù)還在LED燈具的生產(chǎn)和照明方案中進(jìn)一步被開(kāi)發(fā)。