[發明專利]一種通過熔絲制造法(FFF)制造三維生胚的方法

有效

• 申請號: 201880053595.3
• 申請日: 2018-07-31
• 公開（公告）號: CN111032252B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: J·T·庫平;L·韋勒;F·A·弗爾克曼;S·M·希洛;D·魯茲
• 申請（專利權）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號: B22F3/00
• 分類號: B22F3/00;B22F10/18;B33Y70/10;B33Y10/00;B29C64/118;C04B35/628;C04B35/634;B33Y80/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 肖威;劉金輝

1.一種通過熔絲制造法使用至少一種纖絲和3D打印機制造三維生胚的方法，其中：

至少一種纖絲包含涂覆有殼材料(SM)層的芯材料(CM)，其中：

芯材料(CM)包含組分(a)至(c)：

(a)基于芯材料(CM)的總體積為30-80體積％的至少一種無機粉末(IP)，其中無機粉末(IP)是選自金屬、金屬合金和陶瓷材料前體的至少一種無機材料的粉末，其中所述金屬選自鋁、釔、鈦、鋯、釩、鈮、鉻、鉬、鎢、錳、鐵、羰基鐵粉(CIP)、鈷、鎳、銅、銀、鋅和鎘；

(b)基于芯材料(CM)的總體積為20-70體積％的至少一種包含組分(b1)的粘合劑(B)：

(b1)至少一種聚合物(P)，

(c)基于芯材料(CM)的總體積為0-20體積％的至少一種添加劑(A)，并且殼材料(SM)包含組分(d)至(f)：

(d)基于殼材料(SM)的總體積為75-100體積％的至少一種熱塑性聚合物(TP)，

(e)基于殼材料(SM)的總體積為0-20體積％的至少一種無機粉末(IP)，

(f)基于殼材料(SM)的總重量為0-25體積％的至少一種添加劑(A)，其中添加劑(A)選自分散劑、穩定劑、顏料和增粘劑，

并且3D打印機包含至少一個噴嘴和至少一個混合元件，其中所述至少一個混合元件為選自板和葉片的靜態混合元件，并且包括兩個或更多個交叉的葉片和/或板。

2.根據權利要求1的方法，其包括步驟a)至e)：

a)將纖絲從線軸供入3D打印機中，

b)在3D打印機中對纖絲進行加熱，

c)通過使用混合元件來混合加熱的纖絲，

d)通過噴嘴擠出步驟c)中獲得的纖絲以獲得至少一種擠出的線材，

e)由步驟d)中獲得的至少一種擠出線材逐層形成三維生胚。

3.根據權利要求1的方法，其中：

i)3D打印機包含至少一個打印頭，所述打印頭包含至少一個噴嘴和至少一個混合元件，和/或

ii)混合元件位于噴嘴的內部，和/或

iii)噴嘴的擠出直徑1.5mm。

4.根據權利要求2的方法，其中：

i)3D打印機包含至少一個打印頭，所述打印頭包含至少一個噴嘴和至少一個混合元件，和/或

ii)混合元件位于噴嘴的內部，和/或

iii)噴嘴的擠出直徑1.5mm。

5.根據權利要求3的方法，其中噴嘴的擠出直徑0.8mm。

6.根據權利要求4的方法，其中噴嘴的擠出直徑0.8mm。

7.根據權利要求1-6中任一項的方法，其中：

i)在步驟b)中，將纖絲加熱至高于至少一種選自至少一種根據組分(b)的粘合劑(B)、至少一種根據組分(b1)的聚合物(P)或至少一種根據組分(d)的熱塑性聚合物(TP)的組分的熔融溫度的溫度，和/或

ii)在噴嘴內部進行根據步驟b)的纖絲加熱。

8.根據權利要求1-6中任一項的方法，其中噴嘴在內部包含至少一個靜態混合元件，并且噴嘴和靜態混合元件通過選擇性激光熔融(SLM)方法制備。

9.根據權利要求7的方法，其中噴嘴在內部包含至少一個靜態混合元件，并且噴嘴和靜態混合元件通過選擇性激光熔融(SLM)方法制備。

10.根據權利要求1-6中任一項的方法，其中在纖絲中，粘合劑(B)

i)包含基于粘合劑的總重量為50-96重量％的所述至少一種聚合物(P)，

ii)所述至少一種聚合物(P)為聚甲醛(POM)。

11.根據權利要求8的方法，其中在纖絲中，粘合劑(B)

i)包含基于粘合劑的總重量為50-96重量％的所述至少一種聚合物(P)，

ii)所述至少一種聚合物(P)為聚甲醛(POM)。