[发明专利]增材制造

说明书

本申请描述了用于使增材制造的聚合物部件着色的设备(100)，其包括用于放置至少一个待着色的增材制造的聚合物部件(105)的腔室(106)，用于将待悬浮在气体中的染料颜料颗粒容纳到其中的第一容器(102)，所述第一容器(102)与所述腔室流体地联接，以及另一个容器(104)，其用于容纳溶剂蒸气并与所述腔室流体地联接。还描述了使增材制造的聚合物部件着色的方法。

技术领域

本发明涉及增材制造，尤其是但不仅仅是对增材制造的聚合物部件着色。

背景技术

增材制造(Additive manufacturing，AM)是一种过程，在此过程中可以使用逐层方法从数字文件中制造物体，而无需使用模具。用这种方法制造的物体通常需要后处理，包括着色。对于通常用于美学目的的AM聚合物部件尤其如此。给AM聚合物部件着色的已知方法包括将部件浸入包含染料颜料的液体中并将其加热至预定温度。AM部件保持浸没在液体中，直到它们被染料渗透到所需水平为止。这需要恒定的淡水进料，并导致大量被化学物质污染的废水以及大量被塑料微纤维污染的废水被排放掉。一个这样的着色设备每年可能消耗多达1 00,000L的淡水。

期望以均匀，受控和环境友好的方式对AM部件进行着色。浸入染料中可以在某种程度上相对均匀地使AM部分着色。但是，由于液体的毛细压力，AM部件中的小孔或腔室可能保持未着色。因此，另一个挑战是确保着色的准确性，因为上述的液浸过程具有特别有限的控制参数。例如，特别难以确保染料颜料从一个AM部件到另一AM部件的饱和度的可重复性和一致性，进而确保AM部件的一致着色。

发明内容

因此，本发明的某些实施例的目的是提供一种用于以有效，准确，一致和环保的方式对AM部件进行着色的方法和设备。

根据本发明的第一个方面提供了用于着色增材制造的聚合物部件的设备，包括：

腔室，其用于放置至少一个待着色的增材制造的聚合物部件；

第一容器，用于容纳待悬浮在气体中的染料颜料颗粒，并与所述腔室流体地联接；和

第二容器，用于容纳溶剂蒸气，并与所述腔室流体地联接。

可选地，所述第一容器直接或通过所述第二容器联接至所述腔室。

包括加热器，以蒸发容纳在所述第二容器中的液体溶剂。

可选地，所述设备包括过滤器，其流体地联接至所述腔室，以回收从所述腔室中排出的溶剂蒸气和染料颜料颗粒。

可选地，所述设备包括气体供应装置，以选择性地至少对所述第一容器加压。

可选地，所述设备包括真空泵，在所述腔室中产生相对于所述第一容器和/或所述第二容器中的压力的减压。

可选地，所述设备包括干燥器，以干燥成着色的聚合物部件。

可选地，所述设备包括控制器，所述控制器控制溶剂蒸气和染料颜料颗粒到所述腔室的引入，以及对位于其中的增材制造的聚合物部件的着色。

可选地，所述设备包括至少一个磁体，其被配置为产生穿过所述腔室和位于所述腔室中的部件的磁场。

可选地，所述至少一个磁体可相对于所述腔室选择性地移动，从而使所述磁场以期望方向穿过所述腔室和位于所述腔室中的部件定向。

根据本发明的第二个方面提供了一种对增材制造的聚合物部件进行着色的方法，包括：

将增材制造的聚合物部件放置在腔室内；

将悬浮在气体中的染料颜料颗粒引入所述腔室中；以及

将溶剂蒸气引入所述腔室中。

可选地，所述方法包括将预定量的染料颜料颗粒悬浮在与所述腔室流体地联接的第一容器中的气体中。