[发明专利]粉末床熔合材料和方法

说明书

一种用于粉末床熔合的微粒材料具有特定的粒度特征并且包含热塑性塑料和具有结构(A)的磺酸盐，其中，Z为磷原子或氮原子；每次出现的X独立地为卤素或氢，条件是至少一个X为卤素；b、d和e是从0至12的整数；c是0或1，条件是当c是1时，d和e不都是0；R^11‑13各自独立地为C₁‑C₁₂烃基；R¹⁴为C₁‑C₁₈烃基；并且Y选自(B)‑其中R¹⁵为氢或C₁‑C₁₂烃基。还描述了利用微粒材料的粉末床熔合的方法。(A)(B)

背景技术

粉末床熔合(powder bed fusion，粉末床融合，粉末床熔融)是一种类型的三维打印，其中物体通过聚合物类材料(polymer-based material，基于聚合物的材料)的细颗粒的激光或电子束熔合形成。由于聚合物类材料的低导电率，在粉末铺展和该方法的其他步骤期间产生静电荷。静电荷积聚导致聚合物类颗粒粘附到用于制备和打印粉末的设备上。因此，需要聚合物类颗粒材料以最小化静电荷积聚的不希望的影响。

发明内容

一个实施方式是用于粉末床熔合的微粒材料(particulate material，颗粒材料)，基于微粒材料的总重量，该微粒材料包含：97.4至99.98重量百分数的选自由半结晶聚碳酸酯和半结晶聚醚酰亚胺组成的组的热塑性塑料(thermoplastic，热塑性材料)；以及0.02至0.6重量百分数的具有以下结构的磺酸盐：

其中，Z为磷原子或氮原子；每次出现的X独立地为卤素或氢，条件是至少一个X为卤素；b、d和e是从0至12的整数；c是0或1，条件是当c是1时，d和e不都是0；R¹¹-R¹³各自独立地为C₁-C₁₂烃基；R¹⁴为C₁-C₁₈烃基；并且Y选自

其中，R¹⁵为氢或C₁-C₁₂烃基；其中，微粒材料包括颗粒，所述颗粒的特征在于根据ISO 13320:2009通过激光衍射测定的等效球直径(equivalent spherical diameter，当量球径)的基于体积的分布(volume-based distribution)，并且该分布表现出在20至200微米范围内的Dv50值，其中，Dv50定义为中值等效球直径(median equivalent sphericaldiameter)。

另一个实施方式是粉末床熔合的方法，包括：在工作区域沉积第一层，该第一层包含微粒材料；用第一辐射来照射工作区域，所述第一辐射有效地将第一层加热至低于半结晶热塑性塑料的熔融起始温度并且低了10℃以内的温度；以及用第二辐射选择性地照射工作区域的一部分，该第二辐射有效地将第一层加热至高于半结晶热塑性塑料的熔点的温度。

下面详细描述这些和其他实施方式。

附图说明

附图示出了测试试样的打印取向。

具体实施方式

本发明人已经确定特定的卤代磺酸盐在减少聚碳酸酯类和聚醚酰亚胺类颗粒中的静电荷积聚方面是特别有效的。因此，一个实施方式是用于粉末床熔合的微粒材料，基于微粒材料的总重量，该微粒材料包含：97.4至99.98重量百分数的选自由半结晶聚碳酸酯和半结晶聚醚酰亚胺组成的组的热塑性塑料；以及0.02至0.6重量百分数的具有以下结构的磺酸盐：