[发明专利]用于选择性烧结粘聚性原料的材料

说明书

本发明公开了一种形成三维物体的方法，包括：将包含可烧结材料和粘结剂的可烧结致密原料沉积到表面上；根据图案沉积烧结选择性材料；去除粘结剂；烧结可烧结的致密原料以形成三维烧结物体；以及精加工烧结物体。本发明公开了一种烧结选择性材料，包含溶剂和在溶剂中的烧结选择性材料，该烧结选择性材料具有能够渗透致密原料的特性。本发明公开了一种系统，具有：表面；原料沉积头，该原料沉积头被布置为将可烧结的致密原料沉积在表面上；烧结选择性沉积头，该烧结选择性沉积头被布置为将烧结选择性材料沉积在表面和原料中的至少一者上；脱粘机制，该脱粘机制被布置为使原料与粘结剂脱粘；和烧结室，该烧结室用于在脱粘之后烧结原料。

相关案例

本专利申请涉及2020年11月10日提交的共同未决的美国专利申请号17/094,506。

技术领域

本公开涉及3D印刷，更具体地涉及可烧结的、粘聚性的致密原料的3D印刷。

背景技术

制造3D物体的某些方法涉及逐层印刷以构建三维物体。在逐层印刷原料材料时，用于构建物体的那些材料通常具有来自构建平台、罐、箱或床的支撑。一些应用没有这些元素，需要不同类型的原料。

目前在3D印刷中使用的可烧结原料通常为松散粉末或由粘结的长丝或原料沉积而成，诸如熔融沉积成型(FDM)或挤出印刷。多孔原料或松散粉末在无支撑构建体构造中不起作用。

发明内容

根据本文所示的方面，提供了一种形成三维物体的方法，该方法包括：将包含可烧结材料和粘结剂的可烧结的致密原料沉积到表面上；根据图案沉积烧结选择性材料；去除粘结剂；烧结可烧结的致密原料以形成三维烧结物体；以及精加工烧结物体。

根据本文所示的方面，提供了一种烧结选择性材料，该烧结选择性材料包含：溶剂；和溶剂中的烧结选择性材料，该烧结选择性材料具有能够渗透致密原料的特性。

根据本文所示的方面，提供了一种系统，该系统具有：表面；原料沉积头，该原料沉积头被布置为将可烧结的致密原料沉积在表面上；烧结选择性沉积头，该烧结选择性沉积头被布置为将烧结选择性材料沉积在表面和原料中的至少一者上；脱粘机制，该脱粘机制被布置为使原料与粘结剂脱粘；和烧结室，该烧结室用于在脱粘之后烧结原料。

附图说明

图1示出了三维圆柱形沉积系统的一个实施方案。

图2示出了在三维沉积系统中发生沉积的基底的一个实施方案。

图3示出了可烧结的粘聚性原料的三维沉积工艺的一个实施方案的流程图。

图4示出了潜在的烧结选择性材料的相图。

具体实施方式

实施方案使用基于选择性抑制烧结机制(SIS)来选择性地图案化连续的、粘聚性的、致密的、可烧结的原料的材料和方法。如本文所用，“致密”原料是具有30％或更小孔隙率的原料。材料更可能具有10％或更小，包括10％或更小、5％或更小或者1％或更小的孔隙率。“粘聚性”原料是在沉积或固定之后拉伸屈服应力为100kPa或更大、10kPa或更大、1kPa或更大、100Pa或更大或者50Pa或更大的原料。“粘聚性”原料也是并非流动粉末、沉积后并非流动粉末或沉积前并非流动粉末的原料。一般来讲，在本文的实施方案中，用于烧结的选择性图案化也可通过除选择性抑制烧结之外的机制来进行，诸如通过使用正图案化、使用烧结促进剂或使用使烧结抑制剂灭活的材料来进行。本发明克服的使用致密的粘聚性原料的挑战通常存在于正图案化实施方案和负图案化实施方案两者中。