[发明专利]以增强的打印床附着和释放为特征的增材制造方法

说明书

可将蜡层施用到打印床以在增材制造期间促进打印零件的附着和释放。增材制造方法可包括：在增材制造装置的打印床上沉积包括一种或多种蜡的蜡层，以及通过打印材料的逐层沉积在该打印床上形成打印零件。一旦打印完成，就可从该打印床释放该打印零件，但不损坏该打印床。

技术领域

本公开整体涉及增材制造，并且更具体地涉及用于改进在增材制造期间打印零件的附着和释放的方法。

背景技术

增材制造，也称为三维(3D)打印，是快速增长的技术领域。虽然增材制造传统上用于快速原型制作活动，但是该技术正被越来越多地用于生产具有任何数量的复杂形状的商业零件和工业零件。增材制造方法通常通过逐层构建零件来操作，例如，通过：1)沉积从连续长丝获得的熔融打印材料流，或2)使用激光或其他定向加热源烧结打印材料的粉末颗粒。逐层沉积通常在计算机的控制下进行，以基于待制造零件的数字三维“蓝图”将打印材料沉积在精确位置，其中打印材料的固结与沉积结合进行以形成打印零件。形成打印零件的主体的打印材料在本文中可被称为“构建材料”。

采用熔融打印材料流供零件形成的增材制造方法有时被称为“熔融沉积成型”(FDM)或“熔丝制造”方法。通过加热热塑性聚合物长丝来形成熔融打印材料，该熔融打印材料然后逐层沉积并聚结以形成具有指定形状的固结零件。基于颗粒的增材制造技术不形成熔融打印材料流，并且可包括例如粉末床融合(PBF)、选择性激光烧结(SLS)、电子束熔融(EBM)、粘结剂喷射和多射流融合(MJF)，其中粉末床内的所选择的颗粒发生固结以形成打印零件。

增材制造工艺涉及将打印材料沉积到打印平台(也被称为“打印床”)上。就熔丝制造而言，可将打印材料加热到柔韧或熔融状态，通过喷嘴挤出并沉积在打印床上，以提供打印零件的逐层形成。打印成功和质量可取决于在沉积期间打印零件与打印床之间存在足够的附着，以及相反地，一旦沉积完成后打印零件的立即释放。遗憾的是，沉积期间的良好附着与在打印后的立即释放有时是相互排斥的，并且不会与彼此结合实现，特别是对于打印材料(热塑性聚合物)和形成打印床的材料的某些组合而言。例如，由于过强的表面附着，在移除打印零件时玻璃打印床可能会碎裂。相比之下，打印零件的前几层的过弱的附着可能致使打印零件从打印床偏移、翘曲或层离，从而导致打印失败或打印零件质量差。用于熔丝制造的打印床不被认为是可消耗材料，并且对其造成的损坏可显著地增加增材制造系统的保养费用。打印失败或质量差同样可增加可消耗打印材料成本。

可将材料(诸如粘合带(例如，木工胶带))施用到打印床以便于打印零件的沉积和释放。然而，在一些情况下，粘合带本身可能难以施用到打印床，并且一旦从打印床被移除，粘合带就可能在打印床上留下残余材料，这提供了打印床发生损坏的另外的机会。此外，粘合带可能无法普遍适用于广泛的打印材料和条件以及打印床材料。用于掩蔽打印床的其他方法(诸如用发胶或胶棒处理)可以在打印床上留下残余材料的形式表现出类似的缺点。目前，不存在用于促进打印床附着和释放的普遍适用的方法。

发明内容

在一些实施方案中，本公开提供了方法，该方法包括：在增材制造装置的打印床上沉积包括一种或多种蜡的蜡层；以及通过打印材料的逐层沉积在该打印床上形成打印零件。

在其他实施方案中，本公开提供了方法，该方法包括：提供其上具有蜡层的打印床，该蜡层包括一种或多种蜡；通过打印材料的逐层沉积在该打印床上形成打印零件；以及一旦形成完成，就从该打印床释放该打印零件。释放该打印零件是在不损坏该打印床的情况下发生的。

附图说明

包括以下附图是为了示出本公开的某些方面，并且不应被视为排他的实施方案。如受益于本公开的本领域普通技术人员将想到的，所公开的主题能够在形式和功能上实现相当大的修改、改变、组合和等同物。

图1为使用构建材料和可移除支撑材料生产打印零件的例示性熔丝制造方法的图。

图2为例示性打印零件的图，其中可移除支撑件插置在限定于打印零件之间的悬伸部与打印床之间，并且可移除支撑件插置在打印零件的两个部分之间。