CN104718062A - 3d多阶段方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多阶段的、用于制造一个或多个成型体的方法，其中，该方法包括以下步骤：a.在3D打印方法中，通过重复施加粒子材料而逐层地构造一个或多个成型体；b.预凝固步骤，用于实现成型体的预凝固；c.卸下步骤，其中，使未凝固的粒子材料与已预凝固的成型体分离；d.最终凝固步骤，在该步骤中，通过热能作用使成型体具有最终强度。本发明还涉及一种能够用于该方法的装置。

Description

3D多阶段方法
技术领域
本发明涉及一种3D多阶段打印方法以及一种能够用于该方法的装置。
背景技术
用于生产成型件和铸造型芯的方法公知有多种多样。自动化的机器成型方法在大批量生产领域是一种经济的解决方案。对于小批量或中型批量而言，利用所谓的快速原型方法或3D打印方法的无工具的成型件构建可以作为机器成型方法的替换方案。
基于以发明人姓名Johannes Croning命名的克洛宁方法(Croning-Verfahren)(DE832937)，开发了激光烧结方法，其实现了无工具生产。在此，成型件由以粘结剂涂层的粒子材料逐层地构造而成。单个松散粒子的连结例如通过由激光射线产生的能量输入而实现(EP0711213)。
实践中，现有技术公开的凝固几乎不能经由缩聚反应实现，因为在过程(工艺)技术方面具有很大困难。那么，用于形成最终凝固强度的充足光照会导致粘结剂包裹物的强烈收缩，并且该收缩又会导致实际的层不再具有能处理的变形。这样产生的成型部件在成型部件从松散的型砂上拆解(也称为卸下)时的强度(生坯强度(Grünfestigkeit))因此特别小。这会造成在卸下时产生问题，并且造成对成型部件不寻常的毁损，由此致使成型部件不能用。对此公开了，该问题可以在卸下时通过采用喷灯来解决，同时额外地利用喷灯对表面进行凝固。但是这样的处理方法不仅需要经验丰富，而且消耗过多的工作和时间成本。
不足的生坯强度又会导致过小或过弱的粘结剂桥接。只要需要无变形生产，就要保持粘结剂的高粘性并且没有形成充分的桥接。
与之不同地，在DE19723892C1中公开了一种层构造方法，在该方法中打印具有缓冲剂的克洛宁型砂，这导致，经打印的包裹粘结剂的克洛宁型砂的活化能相对于未经打印的材料减小或增加，然后再借助于热辐射源对型砂进行光照。这样随后会导致，仅仅经打印的或未经打印的区域进行时效硬化或连结。接下来，使制成的成型部件与未连结的型砂脱离。然而已表明，适宜的缓冲剂(如亚硫酸)用商用的单液滴发生器(Einzeltropfenerzeuger)不会或不容易打错。对此表明不利的是，未凝固的型砂由于光照而预先受损，以至于这样的型砂在该方法的整个范围内不能再重复使用。因此，这样不仅提高了材料消耗，而且也提高了成本，因而这也是不利的。
在US2005/0003189A1中公开了一种用于制造模型的层构造方法，在该方法中将热塑性粒子材料与粉末状粘结剂混合，并且用含水溶剂逐层地打印。在此，粘结剂应该易溶于含水的打印介质中。接下来，模型与包围的粉末脱离，并且可能在后续处理中于热炉中进行干燥，从而提高强度。
在DE10227224B4中公开了一种用于制造精密铸造原始模型的层构造方法，在该方法中将用PVP粘结剂涂层的PMMA粒子材料用由溶剂和活化剂构成的混合物逐层地进行打印，从而溶解粘结剂并且激活粘结剂效用。
公知的方法或者是依赖于工具的过程，或者是公知的3D打印过程达到对于成型部件的有效且经济有益的制造而言甚小的生坯强度。
发明内容
由此存在这样的需求，提供一种用于通过包裹粘结剂的粒子材料逐层地无工具地构造成型部件的方法，成型部件优选用于铸造领域，在该方法中达到这样的拆解强度或卸下强度，以实现能够减少或完全避免耗时耗成本的手工操作，并且优选实现了机器或机器人辅助的卸下处理，或者不管如何减少或完全避免现有技术中的缺陷。
根据本申请的目的通过权利要求1的方法以及权利要求10的装置或装置设备来实现。
优选的实施方式在从属权利要求中说明。
特别是，上述目的通过一种用于制造一个或多个成型体的方法来实现，其中，该方法包括以下步骤：
a.在3D打印方法中，通过重复施加粒子材料而逐层地构造一个或多个成型体；
b.预凝固步骤，用于实现成型体的预凝固；
c.卸下步骤，其中，使未凝固的粒子材料与已预凝固的成型体分离；
d.最终凝固步骤，在该步骤中，通过热能作用使成型体具有最终强度。
优选地，对成型体进行一个或多个其他加工步骤。在此可以采用技术人员公知的所有其他方法或加工步骤。该一个或多个其他加工步骤例如选自由抛光或染色构成的组。
在本发明的方法中，使成型体(也称为构造部件)在预凝固步骤中进行凝固，直至能够从未凝固的粒子材料卸下，并且在此，成型体基本保持其在3D打印方法中所限定的形状。特别是基本上避免了收缩或类似现象。在此，卸下处理可以通过手动、机械或机器人辅助的方式进行。
预凝固步骤之后预凝固的成型体(生坯())可以获得的弯曲强度大于120N/cm2，优选大于200N/cm2，特别优选为120至400N/cm2。
在卸下之后，可以使成型体再次用优选为惰性的粒子材料包围，从而在随后的热处理步骤中支承住成型体，并且能够更好地导热，以及实现均匀地热传导。对于粒子材料的均匀分布可以使用振动器。
最终凝固步骤之后的成型体可以获得的弯曲强度大于250N/cm2，优选为250至750N/cm2，优选大于750N/cm2，特别优选大于1000N/cm2，更优选大于1200N/cm2。
在一个优选的实施方式中，本发明的方法这样实施，使预凝固步骤在没有引入附加的热能的条件下进行。
优选地，预凝固步骤通过采用溶剂或/和聚合反应进行。
优选地，最终凝固步骤可以通过热处理进行。当然，技术人员已知的其他最终凝固方法和处理也是可以的。
成型部件可以在热处理期间得到惰性(非活性)材料的支承。
在最终凝固步骤中，温度优选为110℃-130℃，优选为130℃-150℃，特别优选为150℃-200℃。
该温度在构造部件上优选保持2-24小时的时间范围，特别优选保持2-5小时。
作为粒子材料采用天然石英砂、凯孚拉特(Kerphalit，一种红柱石的商品名)、塞拉珠(Cerabeads，一种铈稳定氧化锆珠的商品名)、锆石砂、铬铁矿砂、橄榄石砂、耐火粘土(Schamotte)、金刚砂或玻璃珠。
粒子材料的特征是单相涂层或包裹一种或多种材料。涂层或包裹物可以优选是粘结剂。
在本发明的方法中优选地，包裹物或涂层由热塑性聚合物、可溶性聚合物、蜡(Wachsen)、合成树脂或天然树脂、糖、盐、无机交联剂(anorganischen Netzwerkbildnern)或水玻璃构成，或包括这些物质。
优选地，溶剂由水、烃、醇、酯、醚、酮、醛、乙酸盐、琥珀酸盐、单体、甲醛、苯酚以及它们的混合物构成，或者包括这些物质。
在所述方法中可以使粘结剂含有能聚合的单体。在所述方法的一个优选实施方式中，涂层或包裹物含有用于启动与粘结剂聚合作用的物质。
优选地，在包裹物或涂层中含有的材料有利于最终强度，或在预凝固步骤中的预强度以及在最终凝固步骤中的最终强度。
在本发明方法中根据一个优选的实施方式，在包裹物或涂层中含有两种不同的材料，其中的一种材料基本用于预凝固步骤，另一种材料基本用于最终凝固步骤。
由此使所述方法简化，能够更快地实施，并且因此更经济。
优选地，涂层或包裹物可以含有颜色指示剂，该颜色指示剂由粘结剂激活。
在另一方面，本发明涉及一种适用于实施本发明方法的装置或装置设备。
本发明方法的第一步骤可以大致如现有技术的3D打印方法所述地实施。例如，这里由EP0431924B1和DE102006038858A1已知。接下来的卸下步骤可以通过手工、然而优选通过机械辅助来实施。机器人辅助的卸下处理表现为本发明的机械的方法步骤的另一个优选变型方案。在此既能够进行卸下处理，也就是未凝固的粒子材料的分离，也能够进行借由计算机控制的机械手和抽吸单元的成型部件的传递。
优选地，本发明借由基于粒子材料的3D打印方法来实施。所希望的成型体可以在3D打印中通过重复逐层地构造而实现。对此，粒子材料以较薄的层涂敷(平抹)在一个平面上。然后，根据该步骤，通过所希望的3D目标物利用喷墨打印头打印一个图像。使打印的部位凝固，并且使该部位与位于其下方的经打印的表面连接。所产生的层对应于设备的构造形状以一个层的厚度移动。
可以使用这样的3D打印机，该打印机使层朝向重力的方向下沉。优选采用这样的设备，其根据打印运行原理而构成，并且在此使层沿运输方法行进。在构造表面上，再次施加粒子材料。由涂层、打印和下沉这些步骤所组成的构造过程重复进行，直至制成成型体。
3D打印的方法步骤和预凝固处理优选通过有选择地在包裹粘结剂的粒子材料上打印溶剂来实现。溶剂使包裹物液化。粘性在此明显低于热熔化条件下的粘性。熔融聚合物的粘性大约在10-1000Pas的范围内，而聚合物溶液根据添加量以及溶剂可以实现粘度为几个mPas。优选，粘度为2-100mPas，特别优选2-10mPas，更优选2-5mPas。
在溶剂干燥时，液体混合物撤回到两个粒子之间的接触部位，并因此造成强力的桥接。该效果可以通过在加压液体中添加聚合物而得到加强。在此，选择适合的方法条件，并且聚合反应所必须的相应组分或者混入到溶剂中，或者混入到粒子材料的涂层中。这里可以使用技术人员已知的所有适用于聚合反应、加聚反应或缩聚反应的树脂或合成树脂。这样的材料优选由DIN55958来限定，以及通过就此参照本说明书公开内容来选取。
根据本发明，作为粒子材料使用用粘结剂包裹的铸造模制材料。包裹物在室温条件下为固体。粒子材料因此是松散的且具有流动性。包裹粒子的物质优选可溶于加压液体中，该加压液体通过喷墨打印头施加。在同样优选的实施方式中，加压液体含有包裹物质或作为分散体或溶液的包裹物质预制体。
同样优选地，存在于加压液体中的物质可以属于另一个材料组。在本发明的设计方案中，溶剂通过蒸发而挥发到包围的粒子材料中或大气环境中。然而同样也可以使溶剂与包裹物质反应且凝固。
用于粒子材料和包裹物的材料组是多种多样的。基础材料例如可以是天然石英砂、凯孚拉特、塞拉珠、锆石砂、铬铁矿砂、橄榄石砂、耐火粘土或金刚砂。然而通常，还可以适用其他粒子形状的基础材料。包裹物可以是有机的或无机的。包裹物以热学方式、以溶液、或者通过机械冲击或轧制进行施加。
例如对于适合的粘结剂，除了酚醛树脂，还可以有呋喃树脂、尿素树脂或氨基树脂、酚醛树脂(Novolake)或甲阶酚醛树脂、脲-甲醛树脂、糠醇-脲-甲醛树脂、苯酚改性的呋喃树脂、苯酚-甲醛树脂或糠醇-苯酚-甲醛树脂，这些物质可以分别是液体的、固体的、颗粒状的或粉末形式的。还可以采用环氧树脂。
特别优选地，例如包裹的石英砂的平均颗粒大小为大约140μm，例如Hüttenes-Albertus化学厂的产品RFS-5000。这样的石英砂载有甲阶酚醛树脂包裹物。在一个简单的实施方式中，作为加压流体采用乙醇/异丙醇混合物。附加地，可以对加压流体附加预先溶解的树脂。对此的一个示例是Hüttenes-Albertus的产品Corrodur。在打印过程之后24小时以及添加10重量％液体粘结剂的条件下，根据本发明实现的强度高于120N/cm2。因此当然可以使细丝结构本身快速卸下。
另外优选地，作为系统的液体粘结剂，可以使用高浓度材料，该高浓度材料呈Corrodur类型的预先溶解的树脂的形式。作为溶剂添加剂可以加入二氧戊环。由于具有高的树脂成分，可以选择使成型基础材料具有较低的包裹物含量。同样可以(伴随强度损失)使用未经处理的型砂。这里从本发明的实施方式中可以看出一个完整的包裹物原材料的解决方案。
在一个特别优选的实施方式中，在3D打印的第一方法步骤中使用的材料已经包括所有的也对于最终凝固步骤必需的组分，优选在粒子材料中的粘结剂，这些组分首先在预凝固步骤中经由另一粘结机制(物理代替化学，或者化学代替物理)或其他材料(加压溶液中的粘结剂)进行粘结，并且在最后的最终凝固步骤中这样反应/凝固，以获得有利的最终强度。由此有利的是，通过粒子材料在第一方法步骤中已经含有用于最终凝固所需的所有材料，使不同的凝固步骤得到简化，而且实现了在热处理步骤中不需要其他材料添加就能够得到有利的最终强度。
发明人能够利用本发明的方法以及本发明的装置、通过结合材料和方法条件以有利的方式实现：提供一种有效的方法，该方法实现了工作步骤的连接，避免了使用人工步骤并由此积极改善了过程速度。此外，通过本发明的方法还实现了，没有经验的人员也能实现这样的弯曲强度，该弯曲强度足够能在没有损坏或其他损失的条件下，在3D打印方法中不采用工具地引起热凝固步骤。
通过本发明的方法以及对此适合的装置以令人惊奇的方式实现了在粒子材料中包括所有对于预凝固步骤以及热最终凝固步骤所必需的材料。不可思议的是，结合的材料，即对于预凝固步骤以及最终凝固步骤起作用的材料，并没有以不利于本发明方法的材料相互影响的方式而相互影响。
实际上，发明人可以在优选的实施方式中通过有针对性地选择材料来达到对于预凝固步骤和最终凝固步骤有利的效果。在此证明特别有利的是，所有对于本发明方法必需的组分(粘结剂除外)可以结合在一种粒子材料中，由此可采用仅一种粒子材料，而不需要额外的混合步骤或施加步骤。
根据优选实施方式的特别优选的材料结合在实施例中给出。在此还可以共同使用不同实施例中的材料的结合方案。
附图说明
图1示出了粒子材料(100)，其中砂芯(101)用粘结剂(102)包裹；
图2示出了粒子材料(200)蒸发到溶剂的过程，由此使粒子(由201和202构成的200)连接并且使材料预凝固。溶剂的蒸发还可以通过供热(203)加速。
图3示出了已预凝固的成型体(300)的结构；
图4示出了压入之后的过程；在此溶剂开始侵入到粒子核心(401)的粘结剂包裹物(402)中；
图5a-d示出了溶剂的蒸发过程，其中，混合物聚集在粒子(500)之间的接触部位(503)上(图5d)。
具体实施方式
如上文所述，成型体通过各个粒子(颗粒)的连接而形成(图3)。
基于粒子材料的过程的基础是用粘结剂(102)包裹的粒子材料100(图1)。包裹物(102)的特性与基础材料(101)的特性不同。例如可以采用由克洛宁过程(Croning-Prozess)已知的型砂。在此，砂芯(101)用酚醛树脂(102)(Novolakharz)包裹。这种树脂在制造过程中熔化并且与型砂混合。型砂持续混合至树脂冷却。由此分离出单个颗粒，并生成能流动的材料(100)。
在本发明的方法中适合于加工的型砂是平均颗粒直径为10-2000μm的基础材料。对于接下来在浇铸过程中的应用，适合采用不同的基础材料，比如：天然石英砂、凯孚拉特、塞拉珠、锆石砂、铬铁矿砂、橄榄石砂、耐火粘土、金刚砂和玻璃珠。
粘结剂可以施加到不同的原料中。主要代表是酚醛树脂(甲阶酚醛树脂和酚醛清漆)、丙烯酸树脂和聚氨酯。此外，所有的热塑性塑料都可以热施加在颗粒上。例如对于本发明可使用的物质有聚乙烯、聚丙烯、聚甲醛、聚酰胺、酰基腈(Acylnitril)、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯和聚碳酸酯。
在附加地或者完全地不需要供热的情况下，可以采用溶剂将根据本发明涂层的颗粒涂上粘性材料。通过溶剂还可以实现其他的包裹物。例如可以使水玻璃在水中溶解，并且与型砂混合。紧接着，使材料干燥并断开。通过筛分将过大的粗粒子除去。因为溶解过程是可逆的，所以如此获得的材料可以这样用在本发明的过程中，即，通过用水作为加压液体对材料进行打印。
在本发明的一个优选形式下，在包裹物(102)中预持有这样的物质，该物质在溶解过程中与液体粘结剂发生反应。例如为了聚合反应可以提供启动剂(Starter)。以这种方式可以加速溶剂在粒子材料中的挥发过程，因为较少的加压溶液需要通过蒸发而从粒子材料块中挥发掉。由此能够使成型部件较快地实现其生坯强度，并因此尽早地从粒子材料卸下。
因为打印的部件在溶剂过程中与周围松散的粒子材料仅有少许区别，所以通过将颜料引入到打印介质中进行成型部件的着色具有重要意义。在此实现了对颜色反应的利用，该颜色反应是基于两种物质集合。例如可以在溶剂中使用石蕊。基础材料可以在以粘结剂涂层之前与一种酸盐混合。由此不仅实现了染色，还实现了对于溶解反应强度的控制。如果反应基质例如直接依附在基础材料的颗粒上而且通过包裹物受到保护，那么颜色指示剂显示出包裹物完全溶解。
溶剂的挥发过程还可以通过供热来加速(图2)。供热可以通过对流或热辐射来实现。通风和加热相结合特别有效。在此要注意的是，在过快的干燥过程中可能仅部分地实现粘结剂的溶解。通过对溶剂的测试和改变，可以优化地获取相关的强度改善和卸下时间。
在涂层的颗粒上，于加压过程中提供了加压液体。在加压过程的主要功能方面，加压液体使粘结剂包裹物溶解。在使用克洛宁型砂的情况下，对此压入大约10重量％的加压液体。溶剂例如采用异丙醇。在压入之后，溶剂开始侵入到粘结剂包裹物中(图4)。在此，包裹材料在溶剂中的浓度增大。如果溶剂挥发掉，那么混合物聚集在粒子之间的接触部位中(图5)。另外，蒸发导致包裹材料在接触部位中凝固。由于相对较小的粘性，与熔化过程相对地实现了有益的过程(工艺)窗。例如，可以采用商用的型号为Hüttenes-Albertus RFS 5000的克洛宁型砂获得100N/cm2以上、优选120N/cm2以上的拆解弯曲断裂强度(Auspack-Biegebruchfestigkeit)。这足以使本身大尺寸的、精致易损的部件可靠且无变形地卸下。
在拆解(也被称为“卸下”的方法步骤)之后，成型部件进入到最终凝固步骤。随后，成型部件再进入其他后续过程。本发明的该方法步骤优选实施为热处理步骤。例如，这里可以使用由克洛宁型砂构成的部件，其根据本发明的过程制成。在卸下之后，该部件优选再次嵌入到另一种粒子材料中。然而该粒子材料没有任何粘结剂包裹物，而是优选具有良好的导热性。紧接着，使该部件在热炉中以高于粘结剂的熔化温度进行热处理。在一个优选实施方式中，包裹物的特有的酚醛树脂在此交联，并且强度剧烈增强。通常对于该最终凝固的方法步骤优选的是热熔胶(熔粘物质)。作为基础聚合物，可以优选使用：PA(聚酰胺)、PE(聚乙烯)、APAO(非晶态α烯烃共聚物)、EVAC(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)、TPE-E(聚酯弹性体)、TPE-U(聚氨酯弹性体)、TPE-A(共聚酰胺弹性体)和乙烯吡咯烷酮/醋酸乙烯酯共聚物。可以加入其他惯常的技术人员公知的如成核剂的添加物。
以本发明的方法利用商用的型砂制成成型部件，该成型部件的弯曲强度高于1000N/cm2。
实施例1
在层构造过程中采用型号为Hüttenes-Albertus RFS 5000的克洛宁型砂。对此，在构造平面中施加一层0.2mm厚的型砂。然后，借助于“按需喷墨”(Drop-On-Demand)打印头用异丙醇溶液将型砂对应于目标物体的横截面如此进行打印，使大约10重量％的液体引入到打印区域中。接下来，使构造平面相对于层施加机构以一层的厚度移动，并且开始重复由层施加和打印构成的该过程。重复进行这样的循环，直至打印出所希望的构造部件。整个过程在标准条件下进行。在此，过程空间中的温度应该在18℃和28℃之间，优选在20℃和24℃之间。
随后，必须等待约24小时，之后使最后层的型砂形成有充分的强度。然后可以将构造部件卸下，从而与包围的型砂和所有粉末粘附物脱离。如果随之增压的测试体在空气循环加热炉中以40℃干燥30分钟，那么该测试体的弯曲断裂强度达到120N/cm2。
所述部件接下来为随后进行的热处理步骤做准备。对此，将这些部件例如引入未涂层的型砂中，这样的型砂存放在温度恒定的容器中。在这里为了使部件和支撑作用的型砂之间切实实现良好的接触，容器在型砂的配备和填充期间受到振动冲击。
在固化反应期间，也就是最终凝固步骤中，在高温度的条件下，以这种方式可以避免各种变形。构造部件为此持续10小时在150℃的热炉中加热。在从热炉中取出之后，再等待大约30分钟，直至构造部件冷却到可以进行操纵并且从粉末床上取下。粘附物在该过程步骤之后可以通过喷砂处理而除去。同时处理的弯曲测试体在该最终凝固步骤之后的弯曲断裂强度为800-1000N/cm2。
实施例2
与第一实施例类似地实施层构造过程。在这种情况下，采用型号为Hüttenes-Albertus CLS-55的克洛宁型砂。对此，同样在构造平面中施加一层0.2mm厚的型砂。作为加压液体采用由15％的Hüttenes-Albertus的Corrodur、42.5％的乙醇和42.5％的异丙醇构成的溶液。
使大约10重量％的液体打印到型砂上。在成型体(成形体)拆解之后并且在第一方法步骤(或者也被称为预凝固步骤)结束时的弯曲断裂强度在这时为140N/cm2。在第二方法步骤(或者也被称为最终凝固步骤)之后的最终弯曲断裂强度再次为800N/cm2。
实施例3
用于优选的制造方法的过程与前述实施例类似地实施。通过作为基础的未处理的型砂在此到达800N/cm2的强度。作为粘结剂液体采用50％的Corrodur和50％的二氧戊环(Dioxolan)构成的混合物。压印入10重量％的该混合物。该过程在室温条件下进行。在打印之后，构造部件不需要再从粒子材料拆解，因为未包裹的材料由于热能并没有粘合。或者可以使整个盒子、或者例如是以打印的盒子在热炉中实施最终凝固步骤。体积为8×8×20cm的型砂24小时在热炉中以150℃进行热处理，该型砂中含有弯曲测试体。在最终凝固步骤结束后，强度大约为800N/cm2。通过退火损失确定(Glühverlustbestimmung)来确定的有机成分为5重量％。这里，原料对应于Hüttenes-Albertus的RFS 5000和CLS-55产品。在热炉过程之后，可以将部件通过喷砂处理而进行清洁。

Claims (10)

1.一种用于制造一个或多个成型体的方法，其中，该方法包括以下步骤：
a.在3D打印方法中，通过重复施加粒子材料而逐层地构造一个或多个成型体；
b.预凝固步骤，用于实现成型体的预凝固；
c.卸下步骤，其中，使未凝固的粒子材料与已预凝固的成型体分离；
d.最终凝固步骤，在该步骤中，通过热能作用使成型体具有最终强度，
优选其中，对成型体进行一个或多个其他加工步骤；
优选其中，使成型体在预凝固步骤中凝固，直至能够从未凝固的粒子材料卸下，并且在此，成型体基本保持在3D打印方法中所限定的形状；
优选其中，卸下处理通过手动或机械或机器人辅助的方式进行；
优选其中，在预凝固步骤之后预凝固的成型体(生坯)的弯曲强度大于120N/cm2，优选大于200N/cm2，特别优选为120至400N/cm2；
优选其中，在最终凝固步骤之后的成型体的弯曲强度大于250N/cm2，优选为250至750N/cm2，优选大于750N/cm2，特别优选大于1000N/cm2，更优选大于1200N/cm2；
优选其中，预凝固步骤在没有引入附加的热能的条件下进行；
优选其中，预凝固步骤通过采用溶剂或/和聚合反应进行；
优选其中，最终凝固步骤通过热处理进行；
优选其中，成型体通过惰性材料支承地进行热处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在最终凝固步骤中，温度为110℃-130℃，优选为130℃-150℃，特别优选为150℃-200℃；优选其中，该温度在部件上保持2-24小时的时间范围，特别优选2-5小时；
优选其中，作为粒子材料采用天然石英砂、凯孚拉特、塞拉珠、锆石砂、铬铁矿砂、橄榄石砂、耐火粘土、金刚砂或玻璃珠。
3.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其特征在于，粒子材料的特征是单相涂层或包裹一种或多种材料。
4.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其特征在于，涂层或包裹物是粘结剂。
5.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其特征在于，包裹物或涂层由热塑性聚合物、可溶聚合物、蜡、合成树脂和天然树脂、糖、盐、无机交联剂或水玻璃构成，或包括这些物质。
6.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其特征在于，溶剂由水、烃、醇、酯、醚、酮、醛、乙酸盐、琥珀酸盐、单体、甲醛、苯酚以及它们的混合物构成，或者包括这些物质。
7.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其特征在于，粘结剂含有能聚合的单体；
优选其中，涂层或包裹物含有用于启动与粘结剂聚合作用的物质。
8.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其特征在于，在包裹物或涂层中含有的材料有利于最终强度，或在预凝固步骤中的预强度以及在最终凝固步骤中的最终强度。
9.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其特征在于，在包裹物或涂层中含有两种不同的材料，其中的一种材料基本用于预凝固步骤，另一种材料基本用于最终凝固步骤，
其中优选涂层或包裹物含有颜色指示剂，该颜色指示剂由粘结剂活化，
其中优选该一个或多个其他加工步骤选自由抛光或染色构成的组。
10.一种适用于实施根据权利要求1-19中任意一项所述的方法的装置或装置设备。
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