[发明专利]用于制造具有导电线圈的3D物品的方法

说明书

本发明提供了一种用于制造3D物品(10)的方法，该3D物品包括具有导电线(51)中的至少一部分导电线(51)的导电线圈(140)，其中方法包括使用熔融沉积成型(FDM)3D打印机(500)来打印可3D打印材料(201)，其中可3D打印材料(201)包括导电线(51)，以提供包括导电线圈(140)的3D物品(10)。

技术领域

本发明涉及一种用于使用熔融沉积成型打印机制造3D物品的方法。

背景技术

具有输入的3D打印在本领域中是已知的。

WO-2015/077262描述了包括丝的3D打印机输入，丝包括分离的层或区段。这些输入(特别地，包括丝)可以通过共挤出、微层共挤出或多组分/分形共挤出制备。这些输入(并且具体地，丝)使得能够在所谓的3D打印过程期间通过一个或多个喷嘴同时将不同的材料分层或组合。这些技术促进了较小的层尺寸(毫米、微米和纳米)的不同层配置，以及整合在标准3D打印机方法中否则将无法使用的材料的潜力。另外，该文献提到了挤出3D打印机偏转输出流的3D打印机喷嘴或热端，其中所述输出包括诸如电子、光学、磁性、金属、生物、结构、耐用性、热、医学、光伏或制药的附加元件。

US-2014/361460公开了一种使用3D打印机和增强丝来制造物体的方法，其中增强丝被馈送到3D打印机的挤出喷嘴中。增强丝包括芯和围绕芯的基质材料，芯可以是连续或半连续的。在从挤出喷嘴挤出丝之前，增强丝被加热至高于基质材料的熔化温度并且低于芯的熔化温度的温度。该方法用于制造具有经打印的子组件的物体，该经打印的子组件形成电机的绕Z方向缠绕的导电线圈。

发明内容

在接下来的10-20年内，数字制造将越来越多地改变全球制造业的本质。数字制造的方面中的一个是3D打印。当前已经开发了许多不同的技术，以便使用诸如陶瓷、金属和聚合物的各种材料来生产各种经3D打印的物体。3D打印还可用于生产模具，然后然后该模具可以被用于复制物体。

为了制造模具，已经建议使用多喷射技术。该技术利用可光聚合材料的逐层沉积，在每次沉积后该可光聚合材料被固化以形成固体结构。尽管该技术产生光滑的表面，但是可光固化材料不是非常稳定，并且它们还具有相对较低的导热率而不能用于注射成型应用。

最广泛使用的增材制造技术是被称为熔融沉积成型(FDM)的过程。熔融沉积成型(FDM)是一种通常用于成型、原型设计和生产应用的增材制造技术。FDM根据“增材”原理通过以层的方式铺设材料来工作；塑料丝或金属线从线圈上松开，并且提供材料以生产部件。可能地，(例如，对于热塑性塑料)丝在被放下之前被铺设并挤出。FDM是一种快速原型设计技术。FDM的其他术语是“熔融丝制造”(FFF)或“丝3D打印”(FDP)，它们被认为等同于FDM。通常，FDM打印机使用热塑性丝，该热塑性丝被加热到其熔点，然后被逐层挤出(或者实际上是丝接丝挤出)以创建三维物体。FDM打印机相对快速，并且可以用于打印复杂的物体。

可能特别有资格作为可3D打印材料的材料可以选自由以下组成的组：金属、玻璃、热塑性聚合物、硅酮等。特别地，可3D打印材料包括(热塑性)聚合物，该(热塑性)聚合物选自由以下组成的组：ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)、尼龙(或聚酰胺)、醋酸盐(或纤维素)、PLA(聚乳酸)、对苯二甲酸酯(诸如，PET聚对苯二甲酸乙二醇酯)、丙烯酸(聚甲基丙烯酸酯、有机玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA)、聚丙烯(polypropylene)(或聚丙烯(polypropene))、聚苯乙烯(PS)、PE(诸如，发泡高冲击聚乙烯(Polythene)(或聚乙烯(polyethene))、低密度(LDPE)、高密度(HDPE))、PVC(聚氯乙烯(polyvinyl chloride))、聚氯乙烯(polychloroethene)等。可选地，可3D打印材料包括选自由以下组成的组的可3D打印材料：尿素甲醛、聚酯树脂、环氧树脂、三聚氰胺甲醛、聚碳酸酯(PC)、橡胶等。可选地，可3D打印材料包括选自由以下组成的组的可3D打印材料：聚砜、聚醚砜、聚苯砜、酰亚胺(诸如聚醚酰亚胺)等。