[發明專利]成形裝置和生產成形體的方法

有效

• 申請號: 201980055420.0
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN112601657B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 木下喜裕;成松榮一郎
• 申請（專利權）人: 株式會社LG化學
• 主分類號: B29C67/24
• 分類號: B29C67/24;B33Y30/00;B33Y40/00;B33Y40/10;B33Y50/02;B33Y70/10;B29C64/321;B29C64/314;B29C64/295;B29C64/393
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 譚天;趙丹

提供了能夠生產具有改善的品質的含無機材料的成形體的成形裝置。提供了用于三維成形的成形裝置，所述成形裝置包括：供應單元，所述供應單元配置成朝向工作臺間歇地或連續地供應包含無機材料的組合物；加熱單元，所述加熱單元包括熱固結熱源，所述熱固結熱源配置成關于從供應單元供應的組合物在工作臺上進行至少熱固結；信息獲取單元，所述信息獲取單元配置成獲取關于經熱固結的組合物的幾何狀態、物理狀態和化學狀態中的至少一者的信息；以及控制單元，所述控制單元配置成控制供應單元和加熱單元以便重復包括組合物的供應和熱固結的成形循環，并配置成基于所述信息控制供應單元和加熱單元中的至少一者。

技術領域

本申請要求于2018年12月25日向日本專利局提交的日本專利申請第2018-240882號的優先權和權益，其全部內容通過引用并入本文。

本公開涉及成形裝置和生產成形體的方法。

背景技術

近年來，已開發出不使用模具的三維原型(prototyping)技術以進行無機材料如金屬或金屬氧化物的成形使得具有任何三維形狀。

在日本專利第4800074號(專利文獻1)等中公開了作為用于無機材料的典型三維原型技術的立體光刻。在立體光刻中，成形裝置包括：用于容納無機顆粒分散在液體可光固化組合物中的液體前體的液體槽；可升降地設置在液體槽中的工作臺；以及從液體槽的上側照射光以使可光固化組合物固化的光源。

將工作臺設置在略微低于液體前體的液面的位置，并且通過以預定的第一層圖案向位于工作臺上的液體前體照射光來使第一層固化。在根據預定的圖案使第一層的前體固化之后，將第一層的未固化的液體前體洗掉(洗滌過程)。接著，使工作臺略微下降，并且通過以預定的第二層圖案照射光來使緊接在第一層上方的第二層固化。隨著重復這樣的操作，使從第一層到最上層的各個層的前體固化，從而形成由復數個層構成的具有預定的三維形狀的成形體。

所獲得的成形體由經固化的可光固化組合物和分散在其中的無機顆粒構成。在該成形體上進行溶劑萃取或熱處理，并因此使可光固化組合物脫脂并除去成形體中的有機材料組分(脫脂過程)。此外，在脫脂之后，在高溫下烘烤由無機顆粒構成的成形體，使得燒結成形體中的無機顆粒(燒結過程)，從而獲得具有預定的三維形狀的無機材料成形體。

然而，在這種立體光刻中，當三維形狀變得復雜時，洗滌過程變得難以進行，洗滌過程所需的時間也增加，并且在一些情況下，根據形狀可能無法充分洗滌，因此，可能發生成形體的品質劣化。在脫脂過程中，特別是當三維形狀復雜時，有機材料組分或其分解的組分不能充分除去并且可能殘留在成形體中，因此可能由于這樣的不充分的除去而發生成形體的品質劣化。此外，由于通過脫脂除去有機材料組分，因此在成形體中形成與除去的有機材料組分的體積相對應的間隙，并且整個成形體通過燒結可能因該間隙的尺寸而被壓縮，使得成品成形體的尺寸變得小于預期的尺寸。因此，成形體的尺寸精度不能滿足要求的品質。此外，在燒結過程中，可能由于成形體的部分之間的熱膨脹系數的差異而在燒結后的成形體中出現諸如裂紋或損害的缺陷，因此不能確保成形體的品質。因此，需要改善通過成形裝置生產的成形體的品質。

[現有技術文獻]

[專利文獻]

(專利文獻1)：日本專利第4800074號

發明內容

技術問題

本公開的一個目的是提供能夠生產具有改善的品質的含無機材料的成形體的成形裝置。

技術方案