[發明專利]三維成型用材料、三維物體及其打印方法

在審

• 申請號: 202111505929.6
• 申請日: 2021-12-10
• 公開（公告）號: CN114193764A
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 呂如松;何興幫;楊前程;沈為真
• 申請（專利權）人: 珠海賽納三維科技有限公司
• 主分類號: B29C64/165
• 分類號: B29C64/165;B33Y30/00
• 代理公司: 北京匯思誠業知識產權代理有限公司 11444
• 代理人: 錢嫻靜

本申請提供三維成型用材料、三維物體及其打印方法，其中，所述三維成型用材料包括：粉末材料，所述粉末材料用于形成粉末材料層；及第一液體材料，所述第一液體材料施加至所述粉末材料層上，所述第一液體材料包括低共熔溶劑，所述低共熔溶劑溶解和/或促進溶解至少部分所述粉末材料，且所述粉末材料不與所述第一液體材料發生化學反應。本申請實施例提供的三維成型用材料、三維物體及其打印方法，低共熔溶劑具有環保、低毒、難揮發、可聚合等優點，能有效保證三維物體打印過程中環境的安全性。

技術領域

本申請涉及3D物體成型技術領域，尤其涉及三維成型用材料、三維物體及其打印方法。

背景技術

三維物體成型方法主要過程是獲取三維物體的數字模型，并對數字模型進行切片分層以及對每個切片層進行數據處理和轉換從而得到每個切片層的層打印數據，打印裝置根據切片層的層打印數據進行逐層打印并疊加制造出三維物體。

現有三維物體成型方法包括噴墨打印技術和粉末與噴墨打印相結合的技術。粉末與噴墨打印相結合的技術，是根據三維物體的層打印數據在粉末材料層上選擇性噴射液體材料形成固化的切片層，逐層疊加形成三維物體。當噴射液體材料為溶劑用于溶解粉末時，在粉末材料層表面高溫的情況下溶劑易揮發，使得粉末材料層難以有足夠的溶劑被溶解，且有些有機溶劑揮發后在成型腔室內聚集有毒有害易燃的氣體且揮發的有機溶劑難以回收，會造成成本的提高與資源的浪費。另一方面，有些聚合物粉末需要強酸如硫酸等強腐蝕性溶劑才能溶解，因此尋求一種能夠有效溶解高分子聚合物的溶劑是粉末與溶劑噴墨打印相結合的技術的關鍵。

發明內容

本申請實施例提供三維成型用材料、三維物體及其打印方法，利用液體材料中的低共熔溶劑溶解或輔助溶解粉末材料，液體材料環保、低毒、難揮發，能夠有效保證三維物體打印過程中環境的安全性，還能有效提高三維物體的機械強度和致密度。

第一方面，本申請實施例提供一種三維成型用材料，所述材料包括：

粉末材料，所述粉末材料用于形成粉末材料層；及

第一液體材料，所述第一液體材料施加至所述粉末材料層上，所述第一液體材料包括低共熔溶劑，所述低共熔溶劑溶解和/或促進溶解至少部分所述粉末材料，且所述粉末材料不與所述第一液體材料發生化學反應。

結合第一方面，在一種可行的實施方式中，所述低共熔溶劑包括氫鍵受體化合物和氫鍵供體化合物，所述氫鍵受體化合物和所述氫鍵供體化合物的摩爾比為1：(1～16)。

結合第一方面，在一種可行的實施方式中，所述材料滿足以下特征中的至少一種：

(1)所述氫鍵受體化合物包括鹽類化合物；

(2)所述氫鍵供體化合物選自酰胺類、酚類、含羧基化合物、含多羥基化合物中的至少一種。

結合第一方面，在一種可行的實施方式中，所述鹽類化合物選自氯化膽堿、乙胺鹽酸鹽、三乙胺鹽酸鹽、四乙基氯化銨、四丁基溴化銨、芐基三乙基氯化銨、1-丁基-3-甲基咪唑氯鹽、醋酸鋅、氯化鋅中的至少一種。

結合第一方面，在一種可行的實施方式中，所述材料滿足以下特征中的至少一種：

(1)所述酰胺類選自乙酰胺、己內酰胺、碳酰胺中的至少一種；

(2)所述酚類選自苯酚、對甲基苯酚、對苯二酚中的至少一種；

(3)所述含羧基化合物選自苯乙酸、富馬酸、丙二酸、丁二酸、蘋果酸、檸檬酸、巴豆酸、烏頭酸、丙烯酰氧乙基丁二酸單酯、甲基丙烯酰氧乙基琥珀酸單酯中的至少一種；

(4)所述含多羥基化合物選自乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、丙三醇、木糖醇、葡萄糖中的至少一種。