[发明专利]三维(3D)打印

说明书

在三维(3D)打印方法的示例中，施加结晶或半结晶构造材料。将结晶或半结晶构造材料的温度维持在低于结晶或半结晶构造材料的熔点100℃以内。将熔体流动性能降低剂施加到结晶或半结晶构造材料的至少部分，并且结晶或半结晶构造材料的与熔体流动性能降低剂接触的该至少部分在该温度下熔化或聚结。

背景技术

三维(3D)打印可以是用于从数字模型制造三维固体部件的增材打印过程。3D打印通常用于快速产品原型制作、模具生成、模具母版生成和短期制造。一些3D打印技术被认为是增材过程，因为它们涉及施加连续材料层。这与传统的加工过程不同，传统的加工过程通常依赖于去除材料来创建最终部件。3D打印通常需要固化或熔融构造材料，对于一些材料可以使用热辅助挤出、熔化或烧结来实现，而对于其他材料可以使用数字光投影技术来实现。

附图说明

通过参考以下详细描述和附图，本公开的示例的特征将变得明显，其中相同的附图标记对应于相似但可能不相同的组件。为了简洁起见，具有先前描述的功能的附图标记或特征可以或可以不结合它们出现的其他附图来描述。

图1A和1B是共同描绘本文公开的3D打印方法的两个不同示例的示意性截面图；

图1A和图1C-图1E是共同描绘本文公开的3D打印方法的另一示例的示意性截面图；

图1A、1C、1D、1F和1G是共同描绘本文公开的3D打印方法的又一示例的示意性截面图；

图2是描绘相对于应用于聚酰胺12的2-吡咯烷酮的质量分数，聚酰胺12的熔化温度和再结晶温度降低的图。

图3-图5是使用本文公开的熔体流动性能降低剂的不同示例而形成的3D部件的不同示例的照片(以黑色和白色显示)；

图6是使用不同量的本文公开的熔体流动性能降低剂的另一示例而形成的三个3D部件的照片(以黑色和白色显示)；

图7是使用熔体流动性能降低剂与液体功能剂的组合的不同示例形成的3D部件的不同示例的照片(以黑色和白色显示)；并且

图8是描绘示例3D部件的模量、强度和断裂伸长率的图。

具体实施方式

多射流熔融(MJF)是3D打印方法的一个示例。在MJF的示例中，构造材料(例如，结晶或半结晶构造材料)的整个层暴露于辐射，但是构造材料的选定区域(在一些情况下小于整个层)被熔融并且硬化成为3D部件的层。在MJF的一些示例中，液体功能剂(有时称为熔融剂)选择性地沉积与构造材料的选定区域接触。液体功能剂能够渗透到构造材料层中并扩散到构造材料的外表面上。该液体功能剂还能够吸收辐射并将吸收的辐射转换成热能，该热能进而熔化、聚结或烧结与液体功能剂接触的构造材料。这使得构造材料熔融、粘合、固化等以形成3D部件的层。

先前描述的MJF的示例可能涉及在用液体功能剂图案化的区域内不受控制的温度积累，这可能导致部件熔化和/或热渗出(thermal bleed)。在热渗出期间，由于热量从图案化区域扩散到未图案化区域，接近图案化区域的构造材料的未图案化区域非故意地熔融。在打印系统中热渗出可以是热梯度的函数。

本文公开的方法的示例使用熔体流动性能降低剂以选择性地控制结晶或半结晶构造材料的熔体流动性能(例如，熔化温度/熔点(T_m)和粘度))，在一些情况下，不会使打印系统的温度发生显著性或任何变化。当熔体流动性能降低剂的装载足够时(相对于结晶或半结晶构造材料)，熔体流动性能降低剂可局部冷却图案化区域，使图案化区域吸收来自周围环境的热，而不是将热传递到非图案化区域中。另外，液体从图案化区域扩散出来比热传递慢几个数量级。这些因素减少或消除热渗出，并因此也减少或消除热渗出的有害影响。