[发明专利]通过可烧结粉末的局部活化粘结进行的三维制造

说明书

粉末床通过含有可活化粘结剂的粉末构建材料逐层填充。每一新层中的粘结剂根据物体的计算机化三维模型被局部活化，以在粉末床中逐层制造物体的可烧结净形体。可烧结净形体可随后被去除、适当地脱粘、并烧结为最终零件。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年4月14日提交的美国临时专利申请No.62/322,760、2016年12月9日提交的美国临时专利申请No.62/432,298和2017年3月18日提交的美国临时专利申请No.62/473,372的优先权。前述申请每一个的全部内容通过引用合并于此。

本申请还涉及2017年3月24日提交的美国专利申请No.15/469,170和2017年3月24日提交的国际专利申请No.PCT/US17/24067。前述申请每一个的全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本文所述的装置、系统、和方法涉及增材制造，且更具体地涉及用可烧结粉末构建材料进行增材制造。

背景技术

增材制造技术可以用于制造半成品，其适于脱粘并烧结为金属的最终物体。尽管各种方法已经用于在粉末床中制造净形体，但是仍然存在用于在可烧结粉末材料床中逐层制造净形体的改进技术的需要。

发明内容

粉末床通过含有可活化粘结剂的粉末构建材料逐层填充。每一新层中的粘结剂根据物体的计算机化三维模型被局部活化，以在粉末床中逐层制造物体的可烧结净形体。可烧结净形体可随后被去除、适当地脱粘、并烧结为最终零件。

在一个方面，本文公开的方法包括：在粉末床中沉积粉末构建材料层，粉末构建材料包括被选择为用于烧结成最终零件的材料的可烧结粉末和用于选择性地将可烧结粉末粘接成形的可活化粘结剂；根据物体的计算机化三维模型的二维截面让该层中的可活化粘结剂局部地活化，由此根据二维截面通过活化的粘结剂粘结该层中的可烧结粉末；和针对粉末床中的多个连续层每一个重复沉积和局部活化的步骤，以用可烧结粉末和已活化粘结剂形成物体的可烧结净形体。

方法可以包括从粉末床去除物体的可烧结净形体并让物体的可烧结净形体脱粘。方法可以包括将物体的可烧结净形体烧结为最终零件。粉末构建材料可以包括陶瓷粉末。粉末构建材料可以包括金属粉末。粉末构建材料可以按体积载有至少百分之五十的可烧结粉末。让可活化粘结剂局部活化可以包括让可活化粘结剂热活化。让可活化粘结剂局部活化可以包括通过热打印头让可活化粘结剂局部活化。让可活化粘结剂局部活化可以包括使用红外线热源、红外线加热遮罩和激光器中的一种或多种来让可活化粘结剂局部活化。让可活化粘结剂局部活化可以包括通过局部施加微波能量来让可活化粘结剂活化。让可活化粘结剂局部活化可以包括向可活化粘结剂施加一溶剂，以让可活化粘结剂回流到邻近的可烧结粉末颗粒。可活化粘结剂可以包括液体粘结剂。液体粘结剂可以包括一液体，其在暴露至一种或多种类型的光时固化，其中，让可活化粘结剂局部活化包括根据二维截面选择性地让该层暴露至一种或多种类型的光。可活化粘结剂可以包括聚丙烯、聚乙烯、尼龙和亚克力中的至少一种。方法可以包括在粉末床中在物体的可烧结净形体的一表面下方制造支撑结构。方法可以包括在支撑结构和物体的可烧结净形体的该表面之间制造界面层，界面层在结构上配置为在烧结期间抵抗与物体的可烧结净形体的连结。

在另一方面，本文公开的用于可烧结物体增材制造的系统包括：粉末床；用于粉末床的粉末构建材料的供应源，粉末构建材料包括被选择为用于烧结成最终零件的材料的可烧结粉末和用于选择性地将可烧结粉末粘接成形的可活化粘结剂；铺展器，用于跨经粉末床以层来铺展粉末构建材料；和工具，配置为根据物体的计算机化三维模型的二维截面在该层中让可活化粘结剂局部活化，由此根据二维截面用活化的粘结剂粘结该层中的可烧结粉末。