[發明專利]三維陶瓷圖案的噴墨印刷

在審

• 申請號: 201980027466.1
• 申請日: 2019-03-18
• 公開（公告）號: CN112055643A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: H·伊利米勒;L·耶迪亞
• 申請（專利權）人: 維納米技術公司
• 主分類號: B29C64/112
• 分類號: B29C64/112;B28B1/30;B28B1/32;B29C64/106;B33Y10/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 王永偉

1.一種使用噴墨印刷機形成三維(3D)陶瓷圖案的方法，其包含：

a.提供噴墨印刷系統，所述噴墨印刷系統包含：

i.印刷頭，所述印刷頭具有：至少一個孔、預陶瓷油墨儲集器和被配置成通過所述孔供應預陶瓷油墨組合物的預陶瓷油墨泵，其中預陶瓷油墨包含被配置成形成聚合物衍生的陶瓷互穿網絡的組合物；

ii.傳送器，所述傳送器可操作地聯接到所述印刷頭、被配置成將襯底傳送到所述印刷頭；和

iii.計算機輔助制造(“CAM”)模塊，所述計算機輔助制造模塊包含：處理器；非易失性存儲器，在所述非易失性存儲器上存儲一組存儲在所述非易失性存儲器上的可執行指令，所述可執行指令在被執行時致使所述處理器：接收表示所述三維陶瓷圖案的3D可視化文件；生成表示用于印刷所述三維陶瓷圖案的至少一個基本2D層的文件；接收與所述三維陶瓷圖案相關的參數的選擇；并且基于所述參數的選擇中的至少一個來更改表示至少一個基本2D層的所述文件，其中所述CAM模塊被配置成控制所述印刷頭；

b.提供預陶瓷噴墨油墨組合物；

c.使用所述CAM模塊，獲得表示用于印刷的所述三維陶瓷圖案的第一基本2D層的生成的文件，所述2D層包含預陶瓷圖案的圖案表示；

d.使用所述印刷頭，形成對應于用于印刷的三維預陶瓷圖案的所述第一基本2D層中的陶瓷表示的所述圖案；

e.固化對應于所述三維陶瓷圖案的所述2D層中的表示的所述預陶瓷圖案；

f.在固化的步驟的同時或之后，熱解對應于所述三維陶瓷圖案的所述2D層中的所述陶瓷表示的所述圖案，從而形成互穿的陶瓷聚合物衍生的網絡；

g.去除所述襯底，從而制造第一三維陶瓷圖案層。

2.根據權利要求1所述的方法，其中所述預陶瓷油墨包含被配置成通過溶膠-凝膠聚合而聚合的陶瓷成分，以及被配置成通過自由基聚合而聚合的乙烯基、甲基丙烯酸酯和有機成分中的至少一種。

3.根據權利要求1所述的方法，其另外包含使用所述CAM模塊，獲得表示用于印刷的所述3D陶瓷圖案的后續基本2D層的生成的文件；和重復用于形成后續三維陶瓷圖案層的步驟。

4.根據權利要求3所述的方法，其中被配置成通過溶膠-凝膠聚合而聚合的所述陶瓷成分為選自包含以下的組的單體和/或低聚物：原硅酸四乙酯、原硅酸四甲酯、鈦酸四異丙酯、三甲氧基硅烷(TMOS)、三乙氧基硅烷、三甲基乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、苯基甲基二乙氧基硅烷、甲基二乙氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷、聚二甲氧基硅烷、聚二乙氧基硅烷、乙烯基甲氧基硅氧烷、聚硅氮烷、異丙醇鈦、異丙醇鋁、丙醇鋯、硼酸三乙酯、三甲氧基環硼氧烷二乙氧基硅氧烷-鈦酸乙酯、二異丙醇雙(乙酰丙酮)鈦、硅烷醇poss、三仲丁醇鋁、三異丁基鋁、乙酰丙酮鋁、1,3,5,7,9-五甲基環五硅氧烷、硅氧烷的聚(鈦酸二丁酯)低聚物和Al-O-Al的低聚物、Ti-O-Ti的低聚物、Zn-O-Zn的低聚物或包含前述的組合物。

5.根據權利要求3所述的方法，其中所述被配置成通過自由基聚合而聚合的乙烯基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和有機成分中的至少一種為選自包含以下的組的單體和低聚物中的至少一種：多官能丙烯酸酯、其碳酸酯共聚物、其氨基甲酸酯共聚物，或包含前述的單體和/或低聚物的組合物。

6.根據權利要求5所述的方法，其中所述多官能丙烯酸酯為1,2-乙二醇二丙烯酸酯、1,3-丙二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、雙酚-A-二縮水甘油醚二丙烯酸酯、羥基新戊酸新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧基化雙酚-A-二縮水甘油醚二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化甘油三丙烯酸酯、三(2-丙烯酰氧基乙基)異氰脲酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、二(三羥甲基丙烷)四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯和二季戊四醇六丙烯酸酯或包含前述中的一種或多種的多官能丙烯酸酯組合物。