[发明专利]用于增材制造的组合物和方法

说明书

本发明涉及用于增材制造的组合物和方法。用于制品的增材制造的组合物可以包含基础材料、具有针状形态和板状形态中的至少一种的功能性颗粒和粘合剂。与用不含所述功能性颗粒的组合物制造的制品的强度性质相比，所述功能性颗粒可以增加用所述组合物制造的制品的强度性质。通过增材制造制造制品的方法可以包括提供第一粉末组合物层。所述粉末组合物可以包含基础材料、功能性颗粒和粘合剂。所述方法还可以包括以预定图案粘合所述第一粉末组合物层以形成包括所述粉末组合物的硬化的二维形状，以及连续提供另外的所述粉末组合物的层和粘合各个层以形成所述制品。

本申请是申请号为201680041575.5母案的分案申请。该母案的申请日为2016年11月2日；发明名称为“用于增材制造的组合物和方法”。

优先权要求

本PCT国际申请要求保护2015年11月4日提交的美国临时申请号62/250,855的优先权的权益，其主题通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开涉及与增材制造相关的组合物和方法，且更具体地，涉及与包括功能性颗粒的增材制造相关的组合物和方法。

背景技术

具有复杂形状的固体物品可以通过有时也称为“三维打印”的增材制造方法来制造。三维打印通常可以指通过其经由增材工艺制造三维物品的方法，其中连续的材料层以不同的形状铺设以形成三维制品。例如，从计算机辅助设计软件获得的制品的数字或虚拟蓝图可以切成制品的二维数字横截面，且三维打印机根据该数字横截面来连续铺设该材料以形成制品。一旦完成，可以认为三维制品已被“打印”。

三维打印技术的实例有时称为“粉末床”制造、“粘合剂喷射”和“粉末上滴液(drop-on-powder)”。在一些粉末床制造的制造技术中，提供粉末床，且通过粘合所述粉末在粉末中形成预定的二维形状，例如通过将液体以预定形状加入到粉末或通过根据预定形状加热粉末。在以预定形状粘合粉末层之后，在粘合层上提供该粉末的另外的层，且重复该过程直到完成三维制品。之后，可以在有时称为“除粉”的过程中从制品除去过量或未粘合的粉末，从而得到三维制品。随后可以进行另外的整饰过程，例如涂漆，或用粘合剂或交联树脂处理以改善制品的强度。

该过程可能有数个潜在的缺点。首先，以这种方式形成的制品通常缺乏所需的强度水平，该所需强度水平取决于制品及其所需用途。另外，尽管一些成形后的工艺可能增加制品的强度，这些工艺可能增加费用或向制品提供不足的强度。

因此，可能需要提供用于增材制造的组合物和方法，其缓解或克服一个或多个上述可能的缺点以及其他可能的缺点。

发明内容

根据一方面，用于制品的增材制造的组合物可以包含基础材料、具有针状形态和板状形态中的至少一种的功能性颗粒和粘合剂。与用不含所述功能性颗粒的组合物制造的制品的强度性质相比，所述功能性颗粒可以增加用所述组合物制造的制品的强度性质。

根据另一方面，用于制品的增材制造的粉末组合物可以包含基础材料、具有针状形态和板状形态中的至少一种的功能性颗粒和粘合剂。与用不含所述功能性颗粒的粉末组合物制造的制品相比，所制造的包含功能性颗粒的制品内的粉末组合物可以具有改善的粒子填充。

根据其他方面，通过增材制造制造制品的方法可以包括提供第一粉末组合物层。所述粉末组合物可以包含基础材料、具有针状形态和板状形态中的至少一种的功能性颗粒和粘合剂。所述功能性颗粒可以具有至少3:1的长径比。所述方法还可以包括以预定图案粘合第一粉末组合物层以形成包含所述粉末组合物的二维形状。所述方法可以进一步包括连续提供所述粉末组合物的另外的层且粘合各个层以通过包含所述粉末组合物的所述二维形状的层形成所述制品。