[发明专利]材料组

说明书

本公开涉及用于三维打印的材料组、三维打印系统、和三维打印部件。材料组可以包含复合颗粒的粉末床材料，所述复合颗粒包含用聚酰胺‑12聚合物涂布的玻璃珠。所述复合颗粒可以具有20μm至200μm的平均颗粒尺寸，并且所述聚酰胺‑12聚合物可以包含大于80meq/g的羧基端基和少于40meq/g的氨基端基。熔合剂可以包含能够吸收电磁辐射从而产生热的能量吸收剂。

背景技术

过去数年已经持续发展了三维(3D)数字打印的方法，其为一类增材制造。已发展了各种用于3D打印的方法，包括热辅助挤出、选择性激光烧结、照相平版法、以及其他。通常，3D打印技术通过允许用于审核和测试的原型模型的快速制造从而改进了产品研发周期。

附图简要说明

图1是根据本公开的示例性三维打印系统的示意图；和

图2是根据本公开的示例性打印系统的示意图和使用示例性材料组打印的三维打印部件的示例性初始示意图；

附图描述了在此公开的技术的多个实例。但是，应当理解的是，本技术不限于所描述的实例。

详细描述

本公开涉及三维打印的领域。更具体而言，本公开提供用于打印三维部件的材料组、系统和三维打印部件。在一个示例性的打印方法中，包含用聚酰胺-12聚合物涂布的玻璃珠的复合颗粒的粉末床材料的薄层可以被铺展于粉末床上。然后可以将打印头、例如流体喷射打印头用于在对应于待形成的三维物体的薄层的粉末床的部分上打印熔合剂。然后，可以将具有施用于粉末床的熔合剂的粉末床暴露于电磁辐射源、例如典型为整个床。在所形成部件的位置存在的熔合剂与未打印的粉末相比可以典型地从电磁辐射吸收更多的能量。然后可以将吸收的电磁辐射转化为热能，引起粉末的打印部分熔融并聚结。这形成固体层。在形成第一层后，可以在粉末床上铺展新的聚合物粉末的薄层，然后可以重复该过程从而形成附加层，直至打印出三维部件。根据本公开的实例，典型地，将复合颗粒在引入粉末床之前进行预加热，并且此外，一旦在粉末床上时仍然继续进行加热。作为一个实例，可以将复合颗粒在110℃至140℃下预加热，并且一旦在粉末床的台板基座上时，可以将聚酰胺-12聚合物加热至140℃至220℃(例如通过下方的台板基座提供以及来自顶部加热源的热)。这些高温通常可以引起聚酰胺-12聚合物的热降解，并因此限制了未使用(未熔合)的粉末经过多次部件构建的可回收性。但是，根据本公开的实例，本文中描述的复合颗粒的可回收性可以改进。

据此，在本公开的一些实例中，材料组可以包含粉末床材料，其包含用聚酰胺-12聚合物涂布的玻璃珠的复合颗粒。复合颗粒可以具有20μm至200μm的平均颗粒尺寸(本文中的颗粒尺寸值使用激光散射、Malvern Mastersizer S，版本2.18而获得)。聚酰胺-12聚合物可以包含大于80meq/g的羧基端基和少于40meq/g的氨基端基。材料组可以进一步包含熔合剂，其包含能够吸收电磁辐射从而产生热的能量吸收剂。在一个实例中，聚酰胺-12聚合物涂层可以具有室温下1.7至1.9的溶液粘度，其如在99.5wt％的间甲酚中使用ISO307方法而测量，并且，聚酰胺-12聚合物还可以具有在暴露于165℃20小时时变化不大于约5％(或保持大约相同)的溶液粘度。

在另一个实例中，三维打印系统可以包括具有粉末床材料的粉末床，所述粉末床材料包含用聚酰胺-12聚合物涂布的玻璃珠的复合颗粒。复合颗粒可以具有20μm至200μm的平均颗粒尺寸。聚酰胺-12聚合物可以包含大于80meq/g的羧基端基和少于40meq/g的氨基端基。系统可以进一步包括流体喷射打印机，其包括与熔合剂的储器连通的流体喷射笔，从而在粉末床上打印熔合剂。熔合剂可以包含能够吸收电磁辐射从而产生热的能量吸收剂。系统可以进一步包括熔合电磁能量源、例如熔合灯，从而将粉末床材料暴露于足以熔合已打印有熔合剂的聚酰胺-12聚合物(涂布于复合颗粒上)的电磁辐射。在一些更具体实例中，聚酰胺-12聚合物可以具有室温下1.7至1.9的溶液粘度。此外，溶液粘度曲线可以使得聚酰胺-12聚合物在暴露于165℃20小时时变化不大于约5％(或保持大约相同)。