[发明专利]三维打印加热器

权利要求书

1.一种三维(3D)打印加热器，包括：

部件主体，所述部件主体由熔融的热塑性聚合物颗粒形成；

与所述部件主体一体形成的电阻元件，所述电阻元件由在热塑性聚合物颗粒的基体之间散布的导电颗粒的基体形成，其中所述导电颗粒和所述热塑性聚合物颗粒以各自的密度提供，以使所述电阻元件具有预定的电阻水平；和

连接到所述电阻元件的电触点，其中经由所述电触点施加电流通过所述电阻元件，以使所述电阻元件产生预定水平的热量。

2.根据权利要求1所述的3D打印加热器，其中所述电阻元件具有的电阻水平使得当在所述电阻元件两端施加输入电压时所述电阻元件产生所述预定水平的热量。

3.根据权利要求1所述的3D打印加热器，其中所述电阻元件形成在所述部件主体的表面上。

4.根据权利要求1所述的3D打印加热器，其中所述电阻元件嵌入所述部件主体中，并且所述电触点暴露于所述部件主体的外侧。

5.根据权利要求1所述的3D打印加热器，其中所述导电颗粒包括导电聚合物、金属、碳同素异形体或它们的组合。

6.根据权利要求1所述的3D打印加热器，其中所述熔融的热塑性聚合物颗粒包括选自以下的熔融剂：炭黑、近红外吸收染料、近红外吸收颜料、钨青铜、钼青铜、金属纳米颗粒、共轭聚合物或它们的组合。

7.根据权利要求1所述的3D打印加热器，其中所述电阻元件在所述导电颗粒的基体中、熔融的热塑性聚合物颗粒的基体中或两者中进一步包括活化剂。

8.根据权利要求1所述的3D打印加热器，其中所述部件主体由堆叠在z轴方向上的多层熔融的热塑性聚合物颗粒形成，并且其中所述电阻元件至少部分地在所述z轴方向上取向。

9.一种制造三维(3D)打印加热器的方法，所述方法包括：

将含有导电颗粒的导电熔融剂分配到热塑性聚合物颗粒层的选定的第一区域上；

将第二熔融剂分配到所述热塑性聚合物颗粒层的选定的第二区域上，其中所述第二熔融剂包括熔融材料，所述熔融材料吸收电磁辐射以产生热量；和

将所述第一区域和所述第二区域用电磁辐射熔融，以在所述第一区域中形成电阻元件并在所述第二区域中形成部件主体，其中所述电阻元件由与熔融的热塑性聚合物颗粒的基体互锁的导电颗粒的基体构成，且所述部件主体包括熔融的热塑性聚合物颗粒，并且其中当在所述电阻元件两端施加输入电压时所述电阻元件产生预定水平的热量。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述电阻元件形成为至少部分地在z轴方向上取向，使得所述电阻元件跨越所述3D打印加热器的多个层延伸。

11.根据权利要求9所述的方法，进一步包括将另外的导电熔融剂输送到所述选定的第一区域上以形成所述电阻元件。

12.根据权利要求9所述的方法，进一步包括将所述电阻元件嵌入所述部件主体中。

13.根据权利要求9所述的方法，其中所述导电颗粒在分散剂中，所述方法进一步包括：

将活化剂施加到所述选定的第一区域上以从所述导电颗粒中除去所述分散剂。

14.一种加热装置，包括：

3D打印加热器，所述3D打印加热器包括：

部件主体，所述部件主体由熔融的热塑性聚合物颗粒形成；和

与所述部件主体一体形成的电阻元件，所述电阻元件由与导电颗粒的基体互锁的热塑性聚合物颗粒的基体形成，其中所述电阻元件嵌入所述部件主体内并具有预定的电阻水平；和

电压源，所述电压源用于在所述电阻元件两端施加输入电压，其中所述输入电压使所述电阻元件产生预定水平的热量。

15.根据权利要求14所述的加热装置，其中所述部件主体由堆叠在z轴方向上的多层熔融的热塑性聚合物颗粒形成，并且其中所述电阻元件至少部分地在z轴方向上取向。