[发明专利]建造材料和其应用

说明书

技术领域

本发明涉及用于三维（3D）打印系统的建造材料。

背景技术

市售的三维打印机，例如，由3D Systems of Rock Hill, South Carolina制造的ProJet^TM 3D打印机，使用通过打印头作为液体喷射的建造材料或墨水来形成各种热聚物部件。其他三维打印系统也使用通过打印头喷射的建造材料。在一些情况下，所述建造材料在环境温度下为固态而在高的喷射温度下转化为液态。在其他情况下，建造材料在环境温度下为液态。

发明内容

一方面，本文记述了可操作用于3D打印系统的建造材料，其，在一些实施方案中，与现有的建造材料相比可以提供一个或多个优势。在一些实施方案中，例如，本文所述的建造材料表现高刚度，因此提供可用于各种工程应用中的成品部件。

本文所述的建造材料，在一些实施方案中，包含低聚固化材料(oligomeric curable material)、在25℃下为固态的活性组分、和至少一种稀释剂，其中所述活性组分包含至少一个可与包含在所述低聚固化材料和/或所述至少一种稀释剂中的化学基团聚合的化学基团。本文所述的建造材料，在一些实施方案中，包含低聚固化材料、在25℃下为固态的活性组分、和至少一种稀释剂，其中所述活性组分包含多个可与包含在所述低聚固化材料和/或所述至少一种稀释剂中的化学基团聚合的化学基团。本文所述的建造材料，在一些实施方案中，包含低聚固化材料、在25℃下为固态的活性组分、和至少一种稀释剂，其中所述活性组分包含至少一个可与同时包含在所述低聚固化材料和所述至少一种稀释剂中的化学基团聚合的化学基团。在一些实施方案中，本文所述的建造材料进一步包含非活性组分，其不包含可与包含在所述低聚固化材料或所述至少一种稀释剂中的化学基团聚合的化学基团。

本文所述的建造材料，在一些实施方案中，包含低聚固化材料、在25℃下为固态和基本上晶态的活性组分、和至少一种稀释剂，其中所述活性组分包含至少一个可与包含在所述低聚固化材料和/或所述至少一种稀释剂中的化学基团聚合的化学基团。在一些实施方案中，本文所述的建造材料，在固化时，表现当根据ASTM D 638测量时约1500至约2200MPa的拉伸模量。

另一方面，本文记述了包含三维打印的制品或物品的组合物。在一些实施方案中，组合物包含三维打印的制品，所述三维打印的制品包含建造材料，所述建造材料包含低聚固化材料、在25℃下为固态的活性组分、和至少一种稀释剂，其中所述活性组分包含至少一个可与包含在所述低聚固化材料和/或所述至少一种稀释剂中的化学基团聚合的化学基团。在一些实施方案中，所述三维打印的制品的建造材料进一步包含非活性组分，其不包含可与包含在所述低聚固化材料或所述至少一种稀释剂中的化学基团聚合的化学基团。

在一些实施方案中，组合物包含三维打印的制品，所述三维打印的制品包含建造材料，所述建造材料包含低聚固化材料、在25℃下为固态和基本上晶态的活性组分、和至少一种稀释剂，其中所述活性组分包含至少一个可与包含在所述低聚固化材料和/或所述至少一种稀释剂中的化学基团聚合的化学基团。在一些实施方案中，组合物包含三维打印的制品，所述三维打印的制品包含建造材料，所述建造材料包含低聚固化材料、在25℃下为固态和基本上晶态的活性组分、和至少一种稀释剂，其中所述活性组分包含超过一个可与包含在所述低聚固化材料和/或所述至少一种稀释剂中的化学基团聚合的化学基团。在一些实施方案中，本文所述的组合物包含三维打印的制品，所述三维打印的制品包含建造材料，所述建造材料在固化时，表现当根据ASTM D 638测量时约1500至约2200MPa的拉伸模量。

另一方面，本文描述了打印三维制品或物品的方法。在一些实施方案中，打印三维制品的方法包括选择性地沉积多个流体建造材料层以在基材上形成所述三维制品，所述建造材料包含低聚固化材料、在25℃下为固态和基本上晶体的活性组分、和至少一种稀释剂，其中所述活性组分包含至少一个可与包含在所述低聚固化材料和/或所述至少一种稀释剂中的化学基团聚合的化学基团。在一些实施方案中，所述活性组分包含至少一个可与同时包含在所述低聚固化材料中和所述至少一种稀释剂中的化学基团聚合的化学基团。在一些实施方案中，打印三维制品的方法进一步包括用支撑材料支承至少一层建造材料。此外，所述建造材料和/或支撑材料，在本文所述的方法的一些实施方案中，根据三维制品的图像选择性地沉积，其中所述图像呈电脑可读的格式。

在下面的详细说明中更详细地记述了这些和其他的实施方案。

详细说明