[发明专利]材料组

说明书

一种材料组可包含含有80重量％至100重量％金属粒子的粉末床材料和热敏粘合剂流体。所述金属粒子可具有5μm至75μm的D50粒度分布值。所述热敏粘合剂流体可包含水性液体载体、可还原金属化合物和热活化还原剂。

背景

三维打印可包括用于打印三维部件的许多技术的任一种。一个实例包括在逐层基础上将聚合物粘合剂或其它一种或多种流体施加到粉末床材料上以形成三维部件。其它类型的三维打印尤其包括打印聚合物熔体形式的聚合物、将反应性材料一起打印以形成部件。

附图简述

图1示意性描绘根据本公开用于三维打印的一种示例性系统；

图2示意性代表根据本公开用于三维打印的另一示例性系统；和

图3-6包括各种示例性扫描电子显微镜(SEM)图像，其图示说明根据本公开的粉末床材料的金属粒子以及包含可还原金属化合物和热活化还原剂的热敏粘合剂流体，为闪速加热(flash heating)之前和之后的图像。

详述

三维制造可使用粉末床材料的金属粒子并将热敏粘合剂流体以逐层方式选择性打印或喷射到金属粒子的部分上进行。通过添加金属粒子的附加层并重复热敏粘合剂流体的施加，可形成三维生坯部件(green part)。生坯部件通常不是成品部件，但可保持机械强度足够大的形状以从粉末床移动到炉中，从而热熔合、烧结和/或退火。根据本公开，热敏粘合剂流体可作为不基于更传统的聚合物粘合剂的粘合剂体系制备。相反，可还原金属化合物，例如无机金属氧化物、无机金属盐、有机金属盐等可在热活化还原剂存在下还原。“热活化还原剂”可被定义为在迅速暴露于热，例如闪速加热时释放适用于还原所述可还原金属化合物的一个或多个氢离子的化合物。“闪速”加热是指通过脉冲施加例如来自氙气脉冲或频闪灯或类似装置的高水平光能而快速加热的方法。可使用具有宽温度可调性(tenability)程度，例如200℃至1000℃的一种或多种光能脉冲生成接近瞬时或瞬时温度。一旦被还原，来自可还原金属化合物的金属内容物(content)可将金属粒子粘合在一起以形成生坯部件的一层，并在以这种方式增材生成多个层后最终可形成三维生坯部件。如提到的，闪热(flash heat)可递增性、周期性或以引发或推进(further)热活化的氧化还原反应的任何合适的方式施加至例如构建法过程中的各个层，或在形成少量层，例如2至4个层后施加。在闪速加热过程中，例如，可蒸发掉挥发性材料并且留下的金属(例如来自在升高的温度下还原的可还原金属化合物)可将更大的金属粒子粘合在一起。因此，留下的“粘合剂”和构建材料都可以是金属性质的，以提供视需要避免使用聚合物粘合剂的能力。