BR112014004155B1 - Método para fabricação de camada aditiva de objetos compreendendo mais de que um material com capacidade de forma livre para todos os materiais - Google Patents

Método para fabricação de camada aditiva de objetos compreendendo mais de que um material com capacidade de forma livre para todos os materiais Download PDF

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Abstract

método para fabricação de camada aditiva de objetos compreendendo mais do que um material com a capacidade de forma livre para todos os materiais método de para fabricar camada aditiva de objetos compostos por mais do que um material com capacidade de forma livre para todos os materiais incluídos. o método pode, por exemplo, ser usado para uma produzir embalagens para microssistemas onde a cerâmica age como um isolante e o material secundário é usado para produzir linhas condutoras elétricas ou ópticas em 3d ou vias elétricas ou ópticas em 3d. o pó fino usado nesse método permite que ele seja usado para construir componentes com pequeno tamanho característico e demanda para alta precisão. outros usos pretendidos para esse método é construir partes de precisão mecânica pequena ou ferramentas de trituração, objetos dentários ou implantes médicos.

Description

Campo da Invenção
A presente invenção refere-se uma fabricação de camada, mais particularmente, a um método para fabricar camada aditiva de objetos compreendida por mais do que um material com capacidade de forma livre para todos os materiais incluídos.
A invenção lida com um método de para fabricar objetos de partida com um modelo 3D virtual (modelo-CAD) e usar essa informação para adicionar o material de uma forma controlada para formar o objeto. Esses tipos de métodos são comumente referidos por uma série de termos, por exemplo, prototipagem rápida, fabricação de forma livre, fabricação de camada e aditivo. Impressão em 3D é um método que pertence a esse grupo. Uma vez que objetos com formas muito complexas podem ser descritos por um conjunto de camadas planas, esse método faz com que seja possível fabricar qualquer forma desejada dentro da precisão das implementações efetivas desses métodos de fabricação de camadas.
Fundamentos da técnica
Impressão em 3D é um método onde uma camada de pó é distribuída sobre uma superfície. Uma impressora de jato de tinta é utilizada para distribuir um ligante na superfície para criar uma ligação temporária entre as partículas. O ligante é secado e o processo é repetido até que um leito de pó contendo um objeto ligado em conjunto com o ligante é criado. O pó de perda é lavado ou limpo a partir do objeto e o objeto é, então, sinterizado. As fronteiras entre as camadas originais de pó desaparecem e um objeto sólido é criado.
Vantagens com a impressão em 3D comparadas com outros métodos de fabricação de camada são alta velocidade, nenhuma necessidade de construir estruturas de apoio e que o objeto final é homogêneo sem tensões residuais. A alta velocidade vem da deposição da camada de pó em uma única etapa e que o ligante pode ser depositado com vários bocais simultaneamente. Outros métodos que podem construir objetos por dispensar em cada ponto ou usar um laser único ou ponto do feixe de elétrons para a solidificação seletiva são inerentemente mais lentos, uma vez que eles podem construir apenas um ponto de cada vez. O leito de pó apoia a estrutura tornando possível construir estruturas que contenham arcos sem construir uma estrutura de suporte separada que tem que ser removida em uma etapa posterior. O pó pode ser depositado sem gradientes de densidade e isso assegura que a sinterização feita em uma etapa separada possa criar objeto homogêneo sem encolhimento diferencial.
Na invenção de uma impressão em 3D original (US6146567 Cima) o pó foi aplicado sobre a superfície pela pulverização de suspensão. Em uma invenção posterior pelo Fcubic o pó é espalhado na forma seca para criar uma camada (Fcubic WO03055628). O último método é muito rápido, mas limitado a pós mais grossos com tamanho de partícula aproximado de 10-20 pm que podem ser espalhados de forma homogênea no estado seco. Pós mais finos, esses incluem pós cerâmicos mais sinterizáveis e pós metálicos duros, são impossíveis de se espalhar no estado seco, em uma camada fina homogênea, devido à atração de van der Waals que inibe o fluxo de pequenas partículas secas.
Microssistemas são cada vez mais usados para fazer produtos mais inteligentes, ou seja para adicionar nova funcionalidade aos produtos. Eles são, por exemplo, usados em produtos como células solares, baterias, OLED, componentes de microondas, lab-on-a-chip (laboratório em um chip) e sensores de temperaturas altas, veículos e utensílios de cozinha. Microssistemas podem conter sensores que sentem (aceleração, radiação, força, pressão, umidade, ambiente químico, etc) que eles podem conter atuadores baseados em princípios eletrostáticos, magnetorestritivos, piezoelétricos e outros princípios.
Para datar isso não foi possível usar fabricação em camadas para fabricar diretamente embalagens de Microssistemas com verdadeiras estruturas em 3D. Métodos avaliáveis, tal como LTCC (cerâmica de cozedura simultânea de baixa temperatura) podem fornecer apenas superfície planas onde a conexão eletrônica (vias) tem que ser colocada perpendicular às camadas. Isso frequentemente faz com que seja necessário combinar estruturas LTCC com outras estruturas em 3D fabricadas separadamente. Uso de aditivo e fabricação direta para construir a embalagem criaria uma vantagem competitiva. Desenvolvimento de chips eletrônicos é um processo de produção racionalizado muito eficiente feito pelas fundições de silício. A embalagem não é, contudo, padronizada na mesma maneira. A embalagem é, muitas vezes, o custo principal na produção de Microssistemas. Adicionalmente desenho, fabricação e testagem de embalagem são processos que consomem muito tempo.
As interconexões elétricas para Microssistemas são construídas com um isolante e material eletricamente condutor elétrica. Para algumas aplicações outros materiais são necessários para construir resistências e para modificar as propriedades dielétricas. Para interconexões ópticas, outras combinações de materiais são necessárias para construir guias de onda. Isso requer que o processo de fabricação possa construir com vários materiais integrados. Isso não tem sido possível nos métodos anteriormente disponíveis para uma fabricação em camadas.
Resumo da Invenção
Em vista do acima mencionado e outros inconvenientes do estado da técnica, um objeto geral da presente invenção consiste em prover fabricação de objetos em 3D que contêm diversos materiais com fabricação em camadas de aditivos. A invenção permite a produção eficiente de objetos compostos de um material a base de pó (tal como uma cerâmica, vidro, híbrido, metal intermetálico, metal duro ou material de metal), mas com adições de um ou mais materiais secundários (tais como uma cerâmica, vidro, híbrido, metal intermetálico, metal duro ou material de metal). O material de secundário pode ser Integrado com capacidade de forma livre.
De acordo com um aspecto da presente invenção, esta refere-se a um método para a fabricação de camada aditiva de objetos compreendidos de mais do que um material com capacidade de forma livre para todos os materiais incluídos, cujo método compreende prover um substrato plano como uma plataforma para construir o objeto, hidrofobizar partes selecionadas de um substrato plano por aplicar uma solução hidrofóbica, espalhar uma suspensão de pó à base de água compreendida de partículas com um tamanho inferior a 5 pm em uma camada com uma espessura inferior a 50 pm, aplicar um ligante para as partes da camada de pó que poderiam ser retidas no corpo de pó formado, aplicar um ou mais materiais secundários como suspensões de pós ou massas de pó para as lacunas na camada criada pela repulsão hidrofóbica da suspensão com base de água, adicionar repetidamente camadas de pó, áreas hidrofóbicas, ligantes e materiais secundários como acima para construir um corpo de pó da forma e tamanho desejados, lavar ou limpar o objeto do pó de perda e remover o objeto do suporte, e realizar o tratamento térmico para remover o ligante e sinterizar o objeto em pó para um corpo sólido.
De acordo com várias modalidades exemplificativas, um suporte plano é provido como uma plataforma para construir o objeto. Um pó fino é depositado como uma suspensão com base de água sobre o suporte usando uma matriz de ranhura, lâmina de raspagem ou método de extrusão. Um ligante temporário é usado para ligar partes da camada que devem ser incluídas no objeto moldado final. A água seca rapidamente fora da suspensão concentrada para solidificar a camada. Várias camadas são depositadas no topo uma da outra para construir o objeto com a adição de um ligante. Um material hidrofóbico é depositado seletivamente sobre cada camada de pó para criar lacunas na camada seguinte. As partes hidrofóbicas repelem a suspensão com base em água. Essas lacunas são preenchidas com materiais secundários usando um impressão à jato ou dispersão. A deposição de camadas de pó e materiais secundários é repetida com um número desejado de camadas. Quando todo o objeto é construído, o pó de perda, por exemplo, pó não ligado juntamente com ligantes temporários, é lavado ou limpo a partir do objeto. O objeto é removido do suporte antes ou após uma lavagem ou limpeza do pó de perda. O objeto é então aquecido para remover o ligante temporário seguido por um aquecimento adicional para sinterizar o objeto a um componente sólido contendo vários materiais.
Neste modo, estruturas de materiais secundários com uma forma arbitrária podem ser incluídas no objeto. Estas estruturas podem, por exemplo, ser usadas para construir vias em 3D (linhas eletricamente, oticamente ou termicamente condutoras de uma forma e direção arbitrária) em uma matriz isolante ou de ref ração.
Em geral, outros objetivos, características e vantagens da presente invenção aparecerão a partir da seguinte descrição detalhada, a partir das reivindicações dependentes anexas bem como a partir das figuras são igualmente possíveis dentro do escopo da invenção.
Breve descrição das Figuras
Modalidades da invenção serão descritas agora, a título de exemplo, com referência à modalidades exemplificadoras , experiências e às figuras acompanhantes, em que: Fig. 1 é uma vista esquemática ilustrando a adição de ligante para moldar uma estrutura e a remoção do pó de perda de acordo com uma modalidade da presente invenção. Fig. 2 é uma vista esquemática que ilustra o princípio de criar lacunas em camada para ser preenchida com material secundário de acordo com uma modalidade da presente invenção. Fig. 3 é uma vista esquemática de um padrão de contato de acordo com uma modalidade da presente invenção. Fig. 4 é uma vista esquemática de uma modalidade exemplificativa de acordo com a presente invenção. Fig. 5 é um fluxograma esquemático de uma modalidade do método de acordo com a presente invenção.
Deve ser entendido que as figuras não são verdadeiras em escala e, como é facilmente apreciado por um versado na técnica, dimensões outras que não aquelas ilustradas nas figuras são igualmente possíveis dentro do escopo da invenção.
Descrição detalhada das modalidades da invenção
De acordo com várias modalidades, a invenção pode ser usada para produzir embalagens para Microssistemas onde a cerâmica age como um isolante e o material secundário é usado para, ou forma, linhas condutoras em 3D ou vias em 3D. O pó fino usado nesse método faz com que seja possível ser usado, ou permite, para construir componentes com tamanho de característica reduzido, alta precisão e/ou demanda para alta precisão. Outros usos pretendidos para esse método é a construção de sistemas optoeletrônicos, sistemas microfluídicos, peças de precisão mecânica pequenas, ferramentas de trituração, objetos dentários ou implantes médicos. Microssistemas formados de acordo com várias modalidades de acordo com a invenção podem vantajosamente ser usados para fazer produtos mais inteligentes, ou seja adicionar nova funcionalidade aos produtos.
A invenção baseia-se sobre o conceito de impressão em 3D. Mas, ao invés de se espalhar ou pulverizar um pó seco, a camada de pó é adicionada como uma suspensão concentrada na água. A suspensão é aplicada em uma camada fina, utilizando uma matriz de ranhura, uma lâmina de raspagem, deposição de extrusâo ou outras técnicas para espalhar a suspensão. Isto é diferente da pulverização onde a cerâmica ou metal tem que estar em uma suspensão muito diluída de um modo a ter uma viscosidade para passar através do bocal de pulverização. Com a aplicação de uma suspensão, com uma matriz de ranhura é possível adicionar uma camada de pó muito fino (1-50 pm) em uma maneira controlada com precisão a partir de uma suspensão altamente concentrada. O termo altamente concentrado é aqui usado para descrever uma suspensão perto da concentração de embalagem próxima da aleatória teórica. A suspensão altamente concentrada solidifica rapidamente a medida que esta leva apenas a remoção de uma quantidade de minuto de água para converter isso em um sólido. Um ligante é, então, impresso sobre partes da camada que devem permanecer no corpo final.
A adição de um ligante para moldar a estrutura removendo pó de perda pela lavagem ou limpeza é ilustrada pela figura 1. O princípio de criar lacunas nas camadas para serem preenchidas com material secundário é ilustrado pela Figura 2.
O material adicionado como camadas pode ser uma cerâmica, mas também é possível espalhar camadas de outros pós finos tal como vidro, materiais híbridos, carbonetos cimentados, intermetálicos ou metais. O requisito é que os pós tenham um tamanho de partícula menor, tal como <5 pm, de modo que eles possam ser dispersos com ou sem uma sedimentação reduzida, mas também de ser capazes de trabalhar com camadas finas para tornar possível formar pequenos moldes com alta precisão. Pós podem ser adicionalmente dispersos na água com ou sem reação significativa reduzida entre o pó fino e a água. Além disso, de acordo com o método, o pó pode ser sinterizado com um material final denso. Para esse propósito, pós finos não aglomerados com capacidade de sinterização são utilizados, em que o requisito de tamanho de partícula depende do tipo real de material. Para cerâmicas de alto desempenho um tamanho de partícula inferior a 1 pm pode ser usado.
Processos de impressão em 3D podem ser dispostos para criar cavidades internas (orifícios ou canais) em um componente desde que elas estejam conectadas à superfície do componente e possam ser lavados ou limpos a partir do pó de perda após o componente ser criado. Para preencher cavidades criadas com um material secundário após fabricação do componente inteiro é difícil e pouco prático. Ser capaz de adicionar um segundo material no interior do componente pode ser útil, ou necessário, a fim de criar o espaço para isso a medida em que a camada é criada.
Usar perfuração mecânica ou usinagem a laser para criar cavidades em cada camada é possível, mas causaria emissão de chips ou outros detritos. Isso seria muito difícil de remover e destruiria um processo que visa pequenas estruturas criadas com precisão e qualidade altas.
Ao invés de usinar, um líquido hidrofóbico é impresso seletivamente sobre a parte de uma camada. Quando a próxima camada é adicionada, as áreas hidrofóbicas repelem a suspensão em pó baseada em água em causando uma lacuna (orifício da cavidade) na camada onde um segundo (ou terceiro ou quarto materiais podem ser adicionados). O líquido hidrófobo pode, pode exemplo, compreender, ou consistir de, hidrocarbonetos (alcanos, gorduras de óleos), fluorocarbonetos ou silicones.
Uma vez que cavidades são criadas camada a camada elas podem ser preenchidas camada a camada com uma massa de um material secundário usando dispensadores, impressão a jato de tinta ou outros métodos de aplicação. O preenchimento de cavidades com um distribuidor (feito em um ponto por vez) é um processo mais lento do que impressão a jato de tinta do ligante (feita com uma matriz de bocais), mas na maioria das aplicações a área que tem que ser preenchida é apenas uma pequena porção de toda a secção do componente. Desse modo, a principal vantagem de depositar e solidificar rapidamente camadas inteiras é mantida.
Esse processo permite a criação de orifícios de passagem tridimensionais (ligações condutoras em 3-D ou vias ópticas) no interior do componente ou para integrar outras estruturas em 3D de um segundo material na estrutura. Os materiais adicionados podem ser escolhidos ou ser adaptados para serem compatíveis com o procedimento de sinterização. Esse problema, no entanto, é resolvido, por exemplo, na tecnologia LTCC comercialmente disponível (cerâmicas de cozimento simultâneo de temperatura baixa para aplicações eletrônicas).
De acordo com uma modalidade, o processo também pode ser usado com uma adição de um material de sacrifício como material secundário nas lacunas criadas pelas áreas hidrofóbicas. O material de sacrifício é escolhido para preenchimento temporário das lacunas, mas para desaparecer durante o tratamento térmico antes da sinterização ou durante os primeiros estágios de sinterização. Isso pode ser usado para incluir canais, canais fechados e/ou cavidades no componente. Uma vez que estas cavidades não são preenchidas com material secundário permanente, elas não têm que ser conectadas à superfície externa do corpo. O material de sacrifício quebra/evapora através dos poros do objeto antes de serem selados durante a sinterização. Um exemplo de um material de sacrifício é grafite que oxida para formar dióxido de carbono se o objeto é aquecido no ar durante o tratamento térmico. Outro exemplo de um material de sacrifício é uma cera que derrete e evapora durante o tratamento térmico. Lavagem ou limpeza de pequenos canais ou pequenas cavidades é muitas vezes difícil e demorada mesmo que os canais ou as cavidades sejam abertas para a superfície do objeto.
É também possível com esse método adicionar linhas condutoras planas pelo jato de tinta com uma tinta metálica condutora antes da próxima camada de cerâmica ser adicionada de uma maneira semelhante como feito na tecnologia LTCC.
Por exemplo, o método permite fabricação de embalagens de cerâmica (ou cerâmica interligada) para uma ampla gama de Microssistemas. Para adicionar materiais funcionais e para conectar esse material por condutores elétricos torna possível adicionar sensores ou atuadores. Adicionar linhas condutoras, resistências, indutâncias e capacitâncias e pontos de conexão para chips eletrônicos abre espaço para integração de sistemas inteligentes. Microssistemas podem, por exemplo, ser usados em produtos como painéis solares, baterias, OLED, componentes de microondas, lab-on-a-chip (laboratório em um chip) e sensores de alta temperatura, veículos e utensílios domésticos. Microssistemas podem adicionalmente conter sensores que detectam (aceleração, radiação, força, pressão, umidade, ambiente químico etc) eles podem conter também atuadores baseados em princípios eletrostáticos, magnetorestritivos, piezoelétricos e outros princípios. Microssistemas podem também conter cavidades que formam guias de onda para luz e microondas, bem como os canais para transporte de fluídos. Microssistemas formados de acordo com o método podem também incluir guias de onda ópticas.
A alta precisão e capacidade para construir características complexas e integrar materiais secundários dão possibilidades de fabricar pequenas ferramentas de usinagem complexas ou implantes médicos, bem como produtos odontológicos. O método também permite a possibilidade de criar canais e cavidades com uma metalização interna. Tais estruturas podem ser usadas como guias de onda em aplicações de microondas. Para microondas de alta frequência (THz ou próximas a THz) conexões de microfita precisam ser substituídas com guias de onda. Esses guias de onda (canais metalizados) precisam ser de alta precisão e com rugosidade de superfície baixa para evitar perdas. Essa alta precisão e rugosidade de superfície baixa podem ser fabricadas com esse método.
Exemplo 1
Em uma experiência de modelo simples uma estação de fundição de lâmina de raspagem foi usada invés da matriz de ranhura para aplicação manual de camadas. Em uma placa de alumina sinterizada, um padrão metálico foi serigrafado. O padrão consistiu de linhas condutoras retas em diferentes dimensões finalizadas por um ponto de contato, Figura 3. A impressão foi feita com uma massa de prata para ter uma boa condução elétrica.
A placa com o condutor foi colocada na estação de moldagem. Uma suspensão de alumina (40% em vol de AKP 30, Sumitomo Chemicals), em água com um agente de dispersão (0,35% de Dolapix PC21) foi moldada com uma lâmina de raspagem com lacuna de 80 pm. Esta moldagem criou uma película com pó de alumina fina sobre a placa.
Orifícios para vias foram criados pela dispensação de um líquido hidrofóbico. O líquido hidrofóbico foi um líquido a base de fluorocarbono . Em áreas onde o líquido hidrofóbico foi aplicado a suspensão com base em água de alumina não molhou e, portanto, evitou essas áreas. São criados orifícios que penetram a camada de pó de alumina seca.
Uma nova camada de condutores foi de serigrafia na parte superior da camada de cerâmica seca. O segundo padrão condutivo de camada é deslocado de modo que a primeira camada possa se conectar através do ponto de contato. Massa de prata penetra através dos orifícios criados e conecta a primeira camada com uma segunda camada, estabelecendo assim uma conexão de passagem.
Conexão foi confirmada pela medição de um curto-circuito entre os pontos de extremidade da camada superior e inferior e que são mostrados na Figura 4. A corrente tem sido alternada através da camada superior e inferior através de seis vias.
Exemplo 2
Uma máquina para fabricação de camada foi construída. Trata-se de uma tabela com atuadores lineares (NSK e HIWIN) que podem mover um estágio nas direções x-y-z. O estágio móvel é controlado com um controlador PLC (Beijer).
O estágio móvel é equipado com uma matriz de ranhura (Premier Dies) alimentada por uma suspensão cerâmica sob pressão com uma bomba de precisão (tal como uma bomba de engrenagem de precisão). A suspensão cerâmica é semelhante ao exemplo 1, mas a concentração dos sólidos foi ajustada para uma viscosidade adequada de para a matriz de ranhura.
Cabeça de jato de tinta (HP) com um acionamento eletrônico (Megatech Eletronic) foi fixada ao estágio para ser capaz de imprimir tanto um ligante de látex temporário como um líquido hidrofóbico.
Distribuidores também foram equipados para o estágio movível e preenchidos com massa condutiva.
Um computador foi programado para controlar a matriz de ranhura através do PLC e para transferir informação de impressão para conduzir uma impressão eletrônica para cada camada. O estágio movível foi, então, levantado antes da deposição da camada seguinte.
Essa máquina foi usada para construir vias condutoras em 3D na estrutura de embalagem cerâmica.
Com referência à Fig.1, a Fig. 2 e Fig. 5, objetos de modalidade 1 fabricados usando método 11 exemplificativo são ilustrados. Como mostrado, a modalidade exemplificativa do método 11 compreende: - prover um substrato plano como uma plataforma de formação de um suporte 2 para a construção do objeto 1, indicado pelo bloco 12 na fig. 5, - hidrofobizar partes selecionadas de um substrato plano, tal como a camada de pó 4, 4a, 4b de suspensão de pó à base de água, ou a plataforma de formação do suporte 2, pela aplicação de uma solução hidrofóbica, tal como 3a ou 3b, indicado pelo bloco 13 na Fig. 5; - espalhar uma suspensão de pó baseada em água 4a ou 4b constituída por partículas com um tamanho inferior a 5 (cinco) pm em uma camada com uma espessura inferior a UMA a 50 (cinquenta) pm, indicada pelo bloco 14 na FIG. 5; - aplicar um ligante 5 para as partes da camada de pó que deveriam ser retidas no corpo de pó moldado, indicado pelo bloco 15 na FIG. 5; - aplicar um ou mais materiais secundários 6a como suspensões de pó ou massas de pó para as lacunas na camada criada pela repulsão hidrofóbica da suspensão com base de água, indicada pelo bloco 16 na FIG. 5; - adicionar repetidamente camadas de pó 4a, 4b, 4c, etc, áreas hidrofóbicas 3a e 3b, ligantes 5a, 5b e 5c e materiais secundários correspondentes ao material secundário 6a, como acima para construir um corpo de pó da forma e tamanho desejados, indicado pelo bloco 17 na FIG. 5; - lavar ou limpar o objeto de pó de perda e remover o objeto do suporte 2, indicado pelo bloco 18 na Fig. 5; e - realizar o tratamento térmico para remover o ligante e sinterizar o objeto de pó para um corpo sólido, indicado pelo bloco 19 na FIG. 5.
Nota-se que, com referência à Fig. 2, é ilustrado que a parte selecionada da camada de pó 4a e 4b constitui o substrato plano que é/são hidrofobizados por aplicar soluções hidrofóbicas de 3a e/ou 3b. No entanto, a solução hidrofóbica também pode ser aplicada diretamente sobre uma plataforma formando o suporte 2, em que uma plataforma formando o suporte 2 forma o substrato plano na etapa de hidrofobização.
Deve se notado que a invenção foi descrita principalmente acima com referência a algumas modalidades. No entanto, como é facilmente apreciado por uma pessoa versada na técnica, outras modalidades que não aquelas divulgadas acima são igualmente possíveis dentro do escopo da invenção, como definido 5 pelas reivindicações de patente anexas.
Nota-se adicionalmente que, nas reivindicações, a palavra "compreendendo" não exclui outros elementos ou etapas, e o artigo indefinido "um" ou " uma" não exclui uma pluralidade. Um aparelho único ou outra unidade pode desempenhar funções de vários itens recitados nas reivindicações. O mero 10 fato de que certas características ou etapas do método são recitadas nas reivindicações dependentes mutuamente diferentes não indica que uma combinação destas características ou etapas não pode ser usada para uma vantagem.

Claims (15)

1. Método (11) para fabricação de camada aditiva de objetos (1) compreendendo mais do que um material com a capacidade de forma livre para todos os materiais incluídos, caracterizado pelo fato de que com as etapas de: a) proporcionar (12) um substrato plano como uma plataforma formando um suporte (2) para construir o objeto (1), b) hidrofobizar (13) partes selecionadas de um substrato plano pela aplicação de uma solução hidrofóbica (3a, 3b), c) espalhar (14) uma suspensão de pó à base de água (4a, 4b) constituída por partículas com um tamanho inferior a 5 pm em uma camada com espessura inferior a 50 pm, d) aplicar (15) um ligante (5) para as partes da camada de pó que devem ser retidas no corpo em forma de pó, e) aplicar (16) um ou mais materiais secundários (6a) como suspensões de pós ou massas de pó para as lacunas nas camada criadas pela repulsão hidrofóbica da suspensão à base de água, f) repetidamente (17) adicionar camadas de pó (4a, 4b, 4c), áreas hidrofóbicas (3a, 3b), ligantes (5a, 5b, 5c) e materiais secundários como acima para construir um corpo de pó da forma e tamanho desejados, g) lavar (18) ou limpar o objeto de pó de perda, e h) realizar o tratamento térmico (19) para remover o ligante e sinterizar o objeto em pó para um corpo sólido.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender, entre as etapas g) e h) uma etapa de remoção do objeto do suporte (2).
3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que as lacunas nas camadas em pó são preenchidas seletivamente com um material de sacrifício (6a) que deixa cavidades ou canais no objeto sinterizado.
4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a suspensão de pó é depositada nas camadas por uma lâmina médica, uma matriz de ranhura ou método de extrusão, em que o material hidrofóbico e ligante é depositado pela impressão a jato de tinta, e os materiais secundários são depositados pela dispensação ou impressão a jato de tinta.
5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o material hidrofóbico (3a, 3b) é uma solução ou dispersão de fluorocarbonetos ou silicones.
6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a suspensão de pó consiste de uma cerâmica ou um pó de metal duro.
7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o adicional funcionalmente é adicionado através da inclusão de dielétrico, resistivo, semicondutor, magnético ou outros materiais funcionais para sensores ou atuadores.
8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o método é usado para criar estruturas com materiais de isolamento e condutivo para criar embalagens para Microssistemas.
9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o método é usado para criar implantes ou substituições dentárias.
10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o método é usado para criar ferramentas para triturar ou cortar.
11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o método é usado para criar partes de precisão mecânicas.
12. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o método é usado para criar canais e cavidades, em um material de cerâmica com superfícies metalizadas (7) para o uso como guias de onda para microondas.
13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o método é usado para criar canais e cavidades, em um material de cerâmica com superfícies metalizadas (7) para o transporte de fluido.
14. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o método é usado para criar guias de ondas ópticas.
15. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que os guias de ondas são criados no, ou em cima, de um material cerâmico.
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