[发明专利]通过增材制造技术制造至少一个由至少一种陶瓷和/或金属材料制成的坯件的方法和机器

权利要求书

1.一种用于通过增材制造技术制造至少一个坯件的方法，所述坯件由选自陶瓷材料和金属材料中的至少一种材料制成，所述至少一个坯件形成为生坯状态，然后使其经过清洁、脱脂和烧结操作，所述方法包括下述步骤：

(1)通过计算机辅助设计构建要制造的至少一个坯件的计算机模型；

(2)在加工托板上形成所述要制造的至少一个坯件，所述要制造的至少一个坯件基于陶瓷或金属光固化组合物(CPCb或MPCb)，所述陶瓷或金属光固化组合物包括：

-无机部分，其由至少一种粉末状的陶瓷材料或至少一种粉末状的金属材料组成；以及

-有机部分，其能够在脱脂期间通过加热被破坏掉并且包括至少一种光固化的单体和/或低聚物和至少一种光引发剂；

所述方法的特征在于：

-制备不同于所述基础的CPCb或MPCb的至少一种材料，该材料能够流动并且一旦流动能够固化，所述材料是在脱脂过程中能够通过加热破坏掉的牺牲有机材料(SOM)或者是另外的陶瓷或金属组合物CPCa或MPCa；

-为了构建所述至少一个坯件，在所述加工托板上形成连续的CPCb或MPCb层，每次每一层根据先前由该层的模型限定的图案通过辐照固化，进行下述步骤以形成坯件的中空部分和/或插入由另一种陶瓷或金属材料制成的至少一个部分：

-通过加工从至少一个固化的CPCb或MPCb层的上表面在其中形成至少一个凹部；

-在所述至少一个凹部中沉积SOM或CPCa或MPCa以填充所述至少一个凹部；

-固化置于所述至少一个凹部中的SOM或CPCa或MPCa，以获得与附近的CPCb或MPCb层处于同一水平的硬水平表面，

每次形成一个或多个凹部，该一个或多个凹部根据先前由计算机模型限定的至少一个图案来限定，并且选定该一个或多个凹部的深度以确保要制造的至少一个坯件的连续性，

一个或多个凹部还能够形成在由CPCa或MPCa制成的层的一部分中，以将另一CPCa或MPCa插入其中，

并且，一旦固化的层堆叠起来，就获得一个或多个生坯，该生坯能经过清洁操作以除去至少一个未固化的部分，然后进行脱脂操作和烧结操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用具有糊状稠度的CPCb或MPCb或者悬浮的CPCb或MPCb，所述具有糊状稠度的CPCb或MPCb通过刮擦分层铺开，所述悬浮的CPCb或MPCb通过将所述托板浸入悬浮液的槽中以便每次形成要固化的CPCb或MPCb层并且刮擦由此形成的层来施加。

3.根据权利要求1和2中任一项所述的方法，其特征在于，使用下述材料作为SOM：

-光固化材料，其包括至少一种光固化的单体和/或低聚物和至少一种光引发剂；或者

-塑料材料，其能热熔以便在凹部中能流动，特别是在压力下能流动，并且在返回室温时固化。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，为了形成所述至少一个凹部，进行机械加工。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，为了形成所述至少一个凹部，进行激光加工，特别是在将激光功率设置在1瓦和3瓦之间并且将激光位移速度设置在1毫米/秒和100毫米/秒之间的条件下。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，在每个加工步骤中，在进行所述加工的同时吹走和吸收碎屑。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，通过分配喷嘴将所述SOM或CPCa或MPCa施加于所述至少一个凹部中。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，通过在将激光功率设置为70毫瓦和700毫瓦之间并且将激光位移速度设置在1000毫米/秒和6000毫米/秒的条件下激光辐照每个SOM或CPCa或MPCa层以及激光辐照置于所述凹部中的光固化SOM层来进行固化。