CN111433003A

CN111433003A - 三维打印

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Publication number: CN111433003A
Application number: CN201780096550.XA
Authority: CN
Inventors: A·范布洛克林; K·P·德卡姆; V·卡斯珀基克; J·霍尔罗伊德; D·彼得森; S·查芬斯
Original assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 2017-11-17
Filing date: 2017-11-17
Publication date: 2020-07-17
Also published as: US20210283834A1; EP3687769B1; EP3687769A1; EP3687769A4; WO2019099029A1; US11292189B2

Abstract

在三维(3D)打印方法的一个实例中，施加聚合物或聚合物复合构建材料。在该聚合物或聚合物复合构建材料的至少一部分上选择性施加介电剂。该介电剂包含有效相对介电常数(ε_r)值为1.1至大约10,000的介电材料。在聚合物或聚合物复合构建材料的至少所述部分上选择性施加熔合剂，并将该聚合物或聚合物复合构建材料暴露于辐射以融合聚合物或聚合物复合构建材料的至少所述部分，以形成3D部件的层的区域。该区域表现出介电性质、压电性质或其组合。

Description

三维打印

发明背景

三维(3D)打印可以是一种用于由数字模型制造三维固体部件的增材打印方法。3D打印通常用于产品快速原型设计、模具生成、母模生成和小批量制造。一些3D打印技术被认为是增材方法，因为它们涉及施加连续的材料层(其在一些实例中可以包含构建材料、粘合剂和/或一种或多种其它印刷液，或其组合)。这不同于传统的加工方法——其通常依赖于去除材料以生成最终的部件。一些3D打印方法使用化学粘合剂或粘结剂以便将构建材料粘合在一起。其它3D打印方法至少涉及构建材料的部分固化、热融合/熔合、熔融、烧结等等。对一些材料，可以使用热辅助挤出实现至少部分熔融，对一些其它材料(例如可聚合材料)，可以使用例如紫外光或红外光实现固化或熔合。

附图概述

参照下列详述和附图，本公开的实例的特征将变得显而易见，在下列详述和附图中，相同的附图标记对应于类似的(虽然也许并不相同)组件。为了简洁起见，具有先前描述的功能的附图标记或特征可能或可能不结合它们出现在其中的其它附图进行描述。

图1是图示说明本文中公开的3D打印方法的一个实例的流程图；

图2A至2E是描绘使用本文中公开的3D打印方法的一个实例形成3D部件的示意性和部分截面剖视图；

图3是图示说明本文中公开的3D打印方法的另一实例的流程图；

图4是本文中公开的3D打印系统的一个实例的简化等距示意图；

图5显示了沿其垂直高度截取的一个示例性部件的一部分的X射线图像，其中该示例性部件是厚度或高度(顶部至底部)为大约2毫米且直径为大约10毫米的圆盘，其根据本文中公开的3D打印方法的一个实例打印；

图6显示了沿其垂直高度截取的另一示例性部件的一部分的X射线图像，其中该示例性部件是厚度或高度(顶部至底部)为大约2毫米且直径为大约10毫米的圆盘，其根据本文中公开的3D打印方法的另一实例打印；且

图7是描绘实施例和比较部件的介电常数响应测量值随频率变化的图，相对介电常数值在y轴上显示且频率(以Hz为单位)在x轴上显示。

发明详述

在致密部件上和/或其中构建和/或嵌入电子器件(例如导电元件)可能涉及组装几个不同组件。例如，三维打印技术(如挤出或增材制造)已经用于产生致密部件，随后其它技术(如电镀或施加导电材料)已经用于产生电子器件。许多用于产生电子器件的材料涉及特定的活化程序，这可使用专门(例如专用、昂贵等等)的设备，如退火设备。

本文中公开的三维(3D)打印方法的实例可以采用介电剂和熔合剂来形成表现出介电性质和/或压电性质的层或层的区域。在这些实例中，聚合物或聚合物复合构建材料的整个层暴露于辐射，但是该聚合物或聚合物复合构建材料的图案化区域(其在一些情况下小于整个层)熔合并硬化以成为3D部件的层。在图案化区域中，该熔合剂，或该熔合剂与介电剂组合，能够至少部分渗入聚合物或聚合物复合构建材料粒子之间的空隙中，并还能够铺展到聚合物或聚合物复合构建材料粒子的外表面上。这种熔合剂能够吸收辐射，并将吸收的辐射转化为热能，这又熔合了与该熔合剂接触的聚合物或聚合物复合构建材料。熔合导致图案化的聚合物或聚合物复合构建材料通过热融合、熔融、粘结、固化等等连接或共混以形成单一实体(即3D部件的层)。

该介电剂能够向其中施加介电剂的层的一个或多个区域赋予介电性质和/或压电性质。采用数字喷墨技术施加介电剂是可控的，这使得在3D物体模型的体素水平(即在数字域中)改变该3D物体/部件层的表面内和/或上的介电性质和/或压电性质。

在本文中公开的实例中，该介电剂包含介电材料。该介电材料嵌在向其施加介电剂的3D部件的一个或多个区域中，并使得所述一个或多个区域表现出介电性质和/或压电性质。该介电材料具有1.1至大约10,000的有效相对介电常数ε_r值。在一个实例中，该介电材料具有大约1.1至大约100的有效ε_r值。在另一实例中，该介电材料具有大约2至大约80的有效ε_r值。在再一实例中，该介电材料具有大约3至大约10的有效ε_r值。在又一实例中，该介电材料具有大约1.4至大约8的有效ε_r值。在再一实例中，该介电材料具有大约2至大约5的有效ε_r值。本文中所用的“有效ε_r值”是指当介电材料嵌在3D部件中时该介电材料的相对介电常数值(即与绝对介电常数1.0的比)。

在一个实例中，该介电材料是钛酸钡(BaTiO₃)纳米粒子。介电材料的其它实例包括钛酸铅锆(PZT)纳米粒子、二氧化硅(SiO₂)纳米粒子、氮化硅(Si₃N₄)纳米粒子、氧化铝(Al₂O₃)纳米粒子、氧化锆(ZrO₂)纳米粒子、氧化钛(TiO₂)纳米粒子、五氧化二钽(Ta₂O₅)纳米粒子、钛酸钡锶(BST)纳米粒子和钛酸锶氧化物(SrTiO₃)纳米粒子。在再一实例中，该介电材料选自钛酸钡纳米粒子、钛酸铅锆纳米粒子、二氧化硅纳米粒子、氮化硅纳米粒子、氧化铝纳米粒子、氧化锆纳米粒子、氧化钛纳米粒子、五氧化二钽纳米粒子、钛酸钡锶纳米粒子、钛酸锶氧化物纳米粒子及其组合。

有效ε_r值为大约1.1至大约100、或为大约2至大约80的介电材料的实例包括钛酸钡纳米粒子、钛酸铅锆纳米粒子、二氧化硅纳米粒子、氮化硅纳米粒子、氧化铝纳米粒子、氧化锆纳米粒子、氧化钛纳米粒子、五氧化二钽纳米粒子、钛酸钡锶纳米粒子和钛酸锶氧化物纳米粒子。有效ε_r值为大约3至大约10的介电材料的实例包括二氧化硅纳米粒子、氮化硅纳米粒子和氧化铝纳米粒子。在一些情况下，有效ε_r值为大约3至大约10的介电材料还可以包括氧化锆、氧化钛和五氧化二钽。有效ε_r值为大约1.4至大约8、或为大约2至大约5的介电材料的实例包括二氧化硅纳米粒子和氮化硅纳米粒子。在一些情况下，有效ε_r值为大约2至大约5的介电材料还可以包括氧化铝。

在一个实例中，该介电材料具有大约10nm至大约150nm的平均粒度。在另一实例中，该介电材料具有大约10nm至大约50nm的平均粒度。在再一实例中，该介电材料具有大约50nm的平均粒度。在又一实例中，该介电材料具有大约100nm的平均粒度。当要使用喷墨打印头施加该介电剂时，该介电材料可以具有小于50nm的平均粒度。可以部分根据用于施加该介电剂的方法来选择该介电材料的粒度。例如，当要喷墨该介电剂时，粒度可以为100nm或更小、或是50nm或更小。对另一实例，当要用移液管或其它分配工具施加介电剂时，粒度可以较大，如最高150nm。本文中所用的术语“粒度”是指球形粒子的直径，或非球形粒子的平均直径(即跨越该粒子的多个直径的平均值)或粒子分布的体积加权平均直径。

在一个实例中，该介电材料以基于该介电剂总重量的大约2重量％至大约50重量％的量存在于该介电剂中。在另一实例中，该介电材料以基于该介电剂总重量的大约5重量％至大约45重量％的量存在于该介电剂中。在再一实例中，该介电材料以基于该介电剂总重量的大约22重量％的量存在于该介电剂中。据信这些介电材料载量在具有喷射可靠性的介电剂与提供介电性质和/或压电性质的效率之间提供平衡。

除了介电材料之外，该介电剂可以包含水、助溶剂和表面活性剂。在一些实例中，该介电剂还可以包含辐射吸收剂(例如炭黑)。在其它实例中，该介电剂还可以包含抗结垢剂。在一个实例中，该介电剂由以下组成：有效ε_r值为1.1至大约10,000的介电材料；水；助溶剂；表面活性剂；其量为基于该介电剂总重量的0重量％至大约12重量％的辐射吸收剂；和其量为基于该介电剂总重量的0重量％至大约0.65重量％的抗结垢剂。

水可以构成该介电剂的余量。作为一个实例，可以使用去离子水。

该介电剂还可以包含助溶剂。在一个实例中，介电剂中存在的一种或多种助溶剂的总量为基于该介电剂总重量的大约5重量％至大约45重量％。在另一实例中，介电剂中存在的一种或多种助溶剂的总量为大约20重量％。

可以包含在介电剂中的合适的助溶剂的实例包括1，6-己二醇或其它二醇(例如1，5-戊二醇、2-甲基-1，3-丙二醇等等)、二甲亚砜(DMSO)、异丙醇、乙醇、戊醇、丙酮、三乙二醇、四乙二醇、三丙二醇甲基醚等等，或其组合。在一些实例中，该助溶剂可以包括润湿剂。合适的润湿剂的实例包括1-甲基-2-吡咯烷酮、N-2-羟乙基-2-吡咯烷酮、2-吡咯烷酮及其组合。

该介电剂的一种或多种助溶剂可以部分取决于要用于分配该介电剂的喷射技术。例如，如果要使用热喷墨打印头，水和/或乙醇和/或其它更长链的醇(例如戊醇)可以占介电剂的35重量％或更多。对另一实例，如果要使用压电喷墨打印头，水可以占介电剂的大约25重量％至大约80重量％，且该介电剂的35重量％或更多可以是乙醇、异丙醇、丙酮等等。

该介电剂可以包含一种或多种表面活性剂以改善介电剂的可喷射性。在一个实例中，介电剂中存在的一种或多种表面活性剂的总量为基于介电剂总重量的大约0.04重量％至大约6重量％。在另一实例中，介电剂中存在的一种或多种表面活性剂的总量为大约0.4重量％。

合适的表面活性剂的实例包括基于炔二醇化学品的自乳化非离子润湿剂(例如来自Air Products and Chemicals，Inc.的

SEF)，非离子含氟表面活性剂(例如来自DuPont的

含氟表面活性剂，如

FS-35，先前称为ZONYL FSO)，以及其组合。在其它实例中，该表面活性剂是乙氧基化低泡沫润湿剂(例如来自Air Products and Chemical Inc.的

465、

440或

CT-111)或乙氧基化润湿剂和分子消泡剂(例如来自Air Products andChemical Inc.的

420)。再其它合适的表面活性剂包括非离子润湿剂和分子消泡剂(例如自Air Products and Chemical Inc.的

104E)或水溶性非离子表面活性剂(例如来自The Dow Chemical Company的TERGITOL^TM TMN-6、TERGITOL^TM15-S-7或TERGITOL^TM 15-S-9(一种仲醇乙氧基化物))。在一些实例中，合意的是使用亲水亲油平衡(HLB)小于10的表面活性剂。

在一些实例中，该介电剂可以包含辐射吸收剂。在这些实例中，该辐射吸收剂与介电剂相容(即能够并入该介电剂中)。当该介电剂包含辐射吸收剂时，该介电剂可以充当介电剂和熔合剂。

该辐射吸收剂可以是炭黑颜料。炭黑颜料的实例包括由Mitsubishi ChemicalCorporation，Japan制造的那些(例如炭黑No.2300、No.900、MCF88、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、MA100和No.2200B)；由Columbian Chemicals Company，Marietta，Georgia制造的

系列的各种炭黑颜料(例如

5750、

5250、

5000、

3500、

1255和

700)；由CabotCorporation，Boston，Massachusers制造的

系列、

系列或

系列的各种炭黑颜料(例如

400R、

330R、和

660R)；以及由Evonik Degussa Corporation，Parsippany，New Jersey制造的各种黑色颜料(例如Color Black FW1、Color Black FW2、Color Black FW2V、Color BlackFW18、Color Black FW200、Color Black S150、Color Black S160、Color Black S170、

35、

U、

V、

140U、Special Black 5、Special Black 4A和Special Black 4)。

当炭黑颜料用作辐射吸收剂时，其可以通过重均分子量为大约12,000至大约20,000的聚合分散剂聚合分散在该介电剂中。在本文中公开的一些实例中，该炭黑颜料初始为水基颜料分散体形式。水基颜料分散体包含炭黑颜料(其未经表面处理)、聚合分散剂、和水(含有或不含有助溶剂如2-吡咯烷酮)。该聚合分散剂可以是任何苯乙烯-丙烯酸酯或任何聚氨酯，其重均分子量为大约12,000至大约20,000。苯乙烯丙烯酸酯聚合分散剂的一些市售实例是

671和

683(均可获自BASF Corp.)。在水基颜料分散体中，炭黑颜料与聚合分散剂之比为大约3.0至大约8.0。在一个实例中，炭黑颜料与聚合分散剂之比为大约3.6。在一些实例中，聚合分散剂可以令炭黑颜料表现出增强的辐射吸收。

在一个实例中，辐射吸收剂的量为基于该介电剂总重量的0重量％至大约12重量％。在另一实例中，存在于该介电剂中的辐射吸收剂的量为基于该介电剂总重量的大于0重量％至大约12重量％。在其它实例中，介电剂中的辐射吸收剂的量为大于0重量％至大约6重量％、大约3重量％至6重量％、或大于4.0重量％至大约6重量％。据信这些辐射吸收剂载量在具有喷射可靠性的介电剂与辐射吸收效率之间提供平衡。当辐射吸收剂是水基颜料分散体形式的炭黑颜料时，可以选择添加到介电剂中的水基颜料分散体的量，以使介电剂中炭黑颜料的量在所给范围内。

如果合意的是将辐射吸收与表现介电性质和/或压电性质分开，该介电剂可以不含辐射吸收剂，并可以使用单独的熔合剂(即使该辐射吸收剂与介电剂相容)。此外，当并非所有熔合层均要表现出介电性质和/或压电性质时，可合意的是该熔合剂与介电剂分离且不同，使得可以施加熔合剂而不施加介电剂。再进一步的，当合意的是在加工后最大化可能的介电性质，可合意的是熔合剂与该介电剂分离且不同。在这些实例中，可以将单独的介电剂(即在介电剂中不含熔合剂且不含辐射吸收剂)施加到构建材料16以产生表现出高介电性质和最低机械强度或不具有机械强度的层或其一部分。那么，在这些实例中，接收单独的介电剂的构建材料16的体积被机械强度更高的层或其部分(即用熔合剂图案化并熔合的部分)支撑和/或围绕。在这些实例中，用熔合剂图案化并熔合的构建材料16可以具有足够的机械强度以便充当用单独的细化剂(detailing agent)图案化的构建材料的支撑结构。

本文中所用的术语“不含”在涉及组分(如辐射吸收剂等等)时可以是指不包含任何外加量的组分，但可以含有残余量的组分(如以杂质的形式)的组合物。该组分可以以痕量存在，并在一方面以基于该组合物(例如介电剂)总重量的小于0.1重量％的量存在，即使该组合物被描述为“不含”该组分。换句话说，“不含”组分可以是指没有特别包含该组分，但可能以痕量存在，或作为某些成分中固有的杂质存在。

在一些实例中，该介电剂可以包含抗结垢剂。该介电剂中一种或多种抗结垢剂的总量可以为基于该介电剂总重量的0重量％至大约0.65重量％。在一个实例中，该介电剂中一种或多种抗结垢剂的总量可以为基于该介电剂总重量的大于0重量％至大约0.65重量％。在另一实例中，该介电剂中一种或多种抗结垢剂的总量可以为基于该介电剂总重量的大于0.20重量％至大约0.65重量％。

在要使用热喷墨打印喷射介电剂时，该介电剂可以包含抗结垢剂。结垢是指在热喷墨打印头的加热元件上的干燥打印液体(例如介电剂)沉积。包含一种或多种抗结垢剂以辅助防止结垢积聚。合适的抗结垢剂的实例包括油基聚氧乙烯(3)醚磷酸酯(例如可作为CRODAFOS^TM O3A或CRODAFOS^TM N-3酸购自Croda)，或油基聚氧乙烯(3)醚磷酸酯和低分子量(例如＜5,000)聚丙烯酸聚合物(例如可作为CARBOSPERSE^TM K-7028Polyacrylate购自Lubrizol)的组合。

该介电剂可以附加地包含下文中列举的作为熔合剂的可能组分的任何其它组分(例如一种或多种抗微生物剂、一种或多种螯合剂等等)。

在一个实例中，该介电剂具有大约7至大约9的潜在氢(potential hydrogen)(pH)值。该范围内的pH是合意的，因为该介电材料的一些实例在该范围之外的pH值下可能变得水解不稳定。该介电材料在该范围之外的pH值下是否变得水解不稳定可能部分取决于所用的介电材料和/或该介电材料的粒度(这影响其保持悬浮在该试剂中的能力)。

如上所述，该介电剂可用于向3D打印层或物体的区域赋予介电性质和/或压电性质。要理解的是，在本文中公开的实例中，多种介电剂也可以一起使用。例如，第一介电剂可以与另一种或第二介电剂一起使用。该另一种或第二介电剂包含至少另一种或第二介电材料，其可以提供不同于第一介电剂所提供的介电性质和/或压电性质的介电性质和/或压电性质。第一和第二介电剂各自可以以任何前述量包含任何组分(除了该量基于相应试剂的总重量)。使用多种介电剂能够形成在不同区域中(例如在x-y平面内)和/或在不同层中(例如在z方向上)具有不同介电性质和/或压电性质的3D部件。虽然已经描述了使用两种不同的介电剂，要理解的是，任何合意数量的不同介电剂可用于本文中公开的实例中。

现在参照图1和图2A至2E，描绘了三维(3D)打印的方法100、200的实例。在执行方法100、200之前或作为方法100、200的一部分，控制器46(参见例如图4)可以访问存储在数据存储器48(参见例如图4)中的与要打印的3D部件有关的数据。该控制器46可以确定要形成的聚合物或聚合物复合构建材料16的层数量，由施加器24A在各相应层上沉积介电剂26的位置、以及由施加器24B在各相应层上沉积熔合剂28的位置。

如图1中所示，三维(3D)打印方法100的一个实例包括：施加聚合物或聚合物复合构建材料16(附图标记102)；在聚合物或聚合物复合构建材料16的至少一部分32上选择性施加介电剂26，该介电剂26包含有效相对介电常数(ε_r)值为1.1至大约10,000的介电材料(附图标记104)；在聚合物或聚合物复合构建材料16的至少所述部分32上选择性施加熔合剂28(附图标记106)；并将该聚合物或聚合物复合构建材料16暴露于辐射40以熔合聚合物或聚合物复合构建材料16的至少所述部分32以形成3D部件的层42的区域44，其中该区域44表现出介电性质、压电性质或其组合(附图标记108)。

如图1中的附图标记102处和图2A与2B中所示，该方法100、200包括施加聚合物或聚合物复合构建材料16。在图2A与2B中显示的实例中，打印系统(例如图4中显示的打印系统10)可用于施加该聚合物或聚合物复合构建材料16。该打印系统10可以包括构建区域平台12、含有聚合物或聚合物复合构建材料粒子16的构建材料供应器14，以及构建材料分布器18。

该构建区域平台12接收来自构建材料供应器14的聚合物或聚合物复合构建材料16。该构建区域平台12可以在箭头20所示的方向上，例如沿z轴移动，以便可以将聚合物或聚合物复合构建材料16输送至构建区域平台12或先前形成的层42(参见例如图2E)。在一个实例中，当要输送聚合物或聚合物复合构建材料粒子16时，该构建区域平台12可以编程为足够前进(例如向下)以使该构建材料分布器18可以将聚合物或聚合物复合构建材料粒子16推到构建区域平台12上以便在其上形成聚合物或聚合物复合构建材料16的基本均匀的层30。该构建区域平台12还可以返回其原始位置，例如当要构建新部件时。

该构建材料供应器14可以是容器、床或在构建材料分布器18与构建区域平台12之间放置聚合物或聚合物复合构建材料粒子16的其它表面。

该构建材料分布器18可以在如箭头22所示的方向上，例如沿着y轴，在构建材料供应器14上并跨越构建区域平台12移动以便在构建区域平台12上铺展聚合物或聚合物复合构建材料16的层30。该构建材料分布器18还可以在铺展聚合物或聚合物复合构建材料粒子16之后返回到与构建材料供应器14相邻的位置。该构建材料分布器18可以是刮刀(例如刮墨刀片)、辊、辊与刮刀的组合和/或能够在构建区域平台12上铺展聚合物或聚合物复合构建材料16的任何其它装置。例如，该构建材料分布器18可以是反向旋转的辊。

如图2A中所示，该构建材料供应器14可以将聚合物或聚合物复合构建材料粒子16供应到一个位置，以使它们准备好铺展到构建区域平台12上。该构建材料分布器18可以将供应的聚合物或聚合物复合构建材料粒子16铺展到构建区域平台12上。该控制器46可以处理控制构建材料供应器数据，并作为响应控制构建材料供应器14以适当地放置聚合物或聚合物复合构建材料粒子16，并可以处理控制铺展器数据，并作为响应控制构建材料分布器18以便在构建区域平台12上铺展供应的聚合物或聚合物复合构建材料粒子16，从而在其上形成聚合物或聚合物复合构建材料16的层30。如图2B中所示，已经形成了一个构建材料层30。

聚合物或聚合物复合构建材料16的层30在构建区域平台12上具有基本均匀的厚度。在一个实例中，构建材料层30的厚度为大约100μm。在另一实例中，构建材料层30的厚度为大约30μm至大约300μm，尽管也可以使用更薄或更厚的层。例如，构建材料层30的厚度可以为大约20μm至大约500μm、或大约50μm至大约80μm。对于更精细的部件定义，该层厚度最低限度可以是粒子直径的大约2×(即2倍)(如图2B中所述)。在一些实例中，该层厚度可以是粒径的大约1.5×。

在施加聚合物或聚合物复合构建材料16之后，并在进一步处理之前，该构建材料层30可以暴露于加热。可以进行加热以预热该聚合物或聚合物复合构建材料粒子16，因此，该加热温度可低于该聚合物或聚合物复合构建材料粒子16的熔点或软化点。由此，所选温度将取决于使用的聚合物或聚合物复合构建材料粒子16。例如，预加热温度可以比聚合物或聚合物复合构建材料粒子16的熔点或软化点低大约5℃至大约50℃。在一个实例中，该预加热温度为大约50℃至大约250℃。在另一实例中，该预加热温度为大约150℃至大约170℃。

预加热聚合物或聚合物复合构建材料粒子16的层30可以使用任何合适的热源来完成，该热源将构建区域平台12上的所有聚合物或聚合物复合构建材料粒子16暴露于热。热源的实例包括热加热源(例如集成到构建区域平台12(其可以包括侧壁)中的加热器(未显示))或辐射源36、36’。

如图1的附图标记104和图2C中所示，该方法100、200通过在聚合物或聚合物复合构建材料16的至少一部分32上选择性施加介电剂26来继续。如上所述，该介电剂26包含介电材料。

如图1的附图标记106和图2C中所示，该方法100、200还包括在聚合物或聚合物复合构建材料16的至少所述部分32上选择性施加熔合剂28。该熔合剂28包含辐射吸收剂。在下文中将更详细地描述该熔合剂28的组成。

如图2C中图示说明，该介电剂26可以由第一施加器24A分配，并且该熔合剂28可以由第二施加器24B分配。在一个实例中，可以首先将该介电剂26分配到该部分32上，随后可以将熔合剂28分配到该部分32上。在另一实例中，可以首先将该熔合剂28分配到该部分32上，随后可以将介电剂26分配到该部分32上。当分配的介电材料(通过施加该介电剂26)的量较小时(例如分配的介电材料为施加的全部载量，即熔合剂28的载量与介电剂26的载量的总和的大约1％至大约60％)，合意的是首先分配熔合剂28，并随后分配介电剂26。在这些实例中，首先分配熔合剂28并随后分配介电剂26可以减少层中介电材料聚集体的形成(与首先施加介电剂26并随后施加熔合剂28的层中的介电材料聚集体的形成相比)。在再一实例中，该介电剂26与该熔合剂28可以至少基本同时分配(例如在单个打印遍次中一个紧随另一个，或同时)。

如上所述，当该介电剂26包含辐射吸收剂时，该介电剂26可以充当介电剂26和熔合剂28。由此，在这些实例中，可以不使用单独的熔合剂28，并通过施加包含辐射吸收剂的介电剂26同时实现介电剂26的选择性施加和熔合剂28的选择性施加。由此，在这些实例中，可以使用一个施加器24A或24B。

该施加器24A和/或24B可以各自为热喷墨打印头、压电打印头等等，并且选择性施加介电剂26和选择性施加熔合剂28各自可以通过热喷墨打印、压电喷墨打印等等来完成。

该控制器46可以处理数据，并作为响应控制第一施加器24A(例如在箭头38指示的方向上)以便将介电剂26沉积到要形成层42的区域44(表现出介电性质和/或压电性质)的聚合物或聚合物复合构建材料16的一个或多个预定部分32上。层42的区域44具有嵌在其中的介电剂26的介电材料。该第一施加器24A可以编程以接收来自控制器46的指令并根据要表现出介电性质和/或压电性质的(要形成的3D部件的层的)区域44的横截面图案来沉积该介电剂26。在图2C所示的实例中，该第一施加器24A在该3D部件第一层中要表现出介电性质和/或压电性质的层30的一个或多个部分32上选择性施加介电剂26。在图2C所示的实例中，该介电剂26沉积在层30的部分32上，而不沉积在部分34上。

当在一个或多个所需区域中选择性施加介电剂26时，该介电材料(存在于介电剂26中)渗入该聚合物或聚合物复合构建材料16中的粒子间空间。图案化部分32中每单位聚合物或聚合物复合构建材料16施加的介电剂26的体积可足以获得表现出所需介电性质和/或所需压电性质的区域44。每单位聚合物或聚合物复合构建材料16施加的介电剂26的体积可以至少部分取决于介电材料、介电剂26中的介电材料载量以及所用的聚合物或聚合物复合构建材料16。在一个实例中，可以选择该载量，以便获得所需介电和/或压电性质，但是使得该介电材料不形成可能削弱该3D物体/部件的机械强度的大的聚集体。在一个实例中，大于层厚度的10％的介电材料聚集体可以削弱该3D物体/部件的机械强度。当介电材料聚集体为层厚度的10％或更小时，相邻聚合物粒子之间的熔合粘结可能足以实现所需机械强度。例如，对于34μm厚的层，最大直径3.4μm的聚集体通常能够实现一定的机械强度，因为相邻聚合物粒子之间的一些熔合粘结能够在整个层中实现机械粘结。在同一实例中，更大的介电材料聚集体，例如大约10μm至20μm，可能降低该34μm层的机械强度。在另一实例中，当该介电材料(通过施加不含辐射吸收剂的介电剂26)以10体积％或更少施加时，该3D物体/部件的机械强度至少基本不受削弱。在再一实例中，当该介电材料为50体积％或更多时，该3D物体/部件的机械强度可被严重削弱，部分因为用于熔合剂的体积较少。

该控制器46还可以处理数据，并作为响应，控制第二施加器24B(例如在箭头38指示的方向上)以便将熔合剂28沉积到要成为该3D部件的一部分的聚合物或聚合物复合构建材料16的一个或多个预定部分32上。该第二施加器24B可以编程以接收来自控制器46的指令并根据要形成的3D部件的层42的横截面图案来沉积该熔合剂28。如本文中所用，要形成的3D部件的层42的横截面是指平行于构建区域平台12的表面的横截面。在图2C所示实例中，第二施加器24B在要成为3D部件的第一层的层30的一个或多个部分32上选择性施加熔合剂28。作为实例，如果要形成的3D部件的形状类似立方体或圆柱体，该熔合剂28分别将以正方形图案或圆形图案(由顶视图)在聚合物或聚合物复合构建材料粒子16的层30的至少一部分上沉积。在图2C所示的实例中，该熔合剂28沉积在层30的部分32上，而不沉积在部分34上。

如上所述，该熔合剂28包含辐射吸收剂。在图案化部分32中每单位聚合物或聚合物复合构建材料16施加的熔合剂28的体积可足以吸收和转化足够的辐射40，以便熔合图案化部分32中的聚合物或聚合物复合构建材料16。每单位聚合物或聚合物复合构建材料16施加的熔合剂28的体积可至少部分取决于所用的辐射吸收剂、熔合剂28中的辐射吸收剂载量、和所用的聚合物或聚合物复合构建材料16。

在一些实例中，如图2C中所示实例，在一个或多个相同的部分(例如部分32)中施加介电剂26与熔合剂28。在这些实例中，含有介电材料并由此表现出介电性质和/或压电性质的区域44是该3D部件的整个层42。

虽然显示层30的部分32具有施加于其上的介电剂26与熔合剂28，要理解的是，在方法100、200的一些实例中，该层30的一个或多个区域可以具有施加于其上的熔合剂28，但可能不具有施加于其上的介电剂26。该层30的所述一个或多个区域将成为形成的3D部件的一部分，但将不表现出介电性质和/或压电性质。由此，所述一个或多个区域不成为具有嵌入其中的介电材料并表现出介电性质和/或压电性质的3D部件的区域44的一部分。相反，所述一个或多个区域构成不表现出介电性质或压电性质的3D部件的剩余区域。

由此，在方法100、200的一些实例中，聚合物或聚合物复合构建材料16的至少所述部分32(具有施加于其上的介电剂和熔合剂)小于所有聚合物或聚合物复合构建材料16；该方法100、200进一步包括在聚合物或聚合物复合构建材料16的另一部分上选择性施加熔合剂28；将该聚合物或聚合物复合构建材料16暴露于辐射40熔合聚合物或聚合物复合构建材料16的该其它部分，并形成3D部件的层42的剩余区域。在这些实例的一些中，层42的剩余区域不表现出介电性质或压电性质。

在这些其它实例中，该方法100、200包括在未施加介电剂26的聚合物或聚合物构建材料16的部分上施加熔合剂28。例如，该介电剂26可以施加到该聚合物或聚合物构建材料16的一部分上(由此该部分小于所有聚合物或聚合物构建材料16)，并且该熔合剂28可以在该聚合物或聚合物构建材料16的该部分上和在另一部分上选择性施加。由此，将聚合物或聚合物复合构建材料16暴露于辐射40熔合聚合物或聚合物复合构建材料16的所述部分与所述其它部分，并形成层42，其包括剩余区域。在这些实例中，形成了不表现出介电性质或压电性质的区域(即剩余区域)。不含有嵌入其中的介电材料的区域可以是该3D部件的整个层，或可以是也包括区域44的层的剩余区域(即层的一部分表现出介电性质和/或压电性质，该层的另一部分不表现出介电性质和/或压电性质)。当不表现出介电性质和/或压电性质的区域是也表现出介电性质和/或压电性质的层42的剩余区域时，施加介电剂26的聚合物或聚合物复合构建材料16的部分小于所有聚合物或聚合物复合构建材料16。

在方法100、200的一些实例中，当该区域44小于所有熔合层42时，选择性施加熔合剂28包括向在其上施加介电剂26的区域施加比未在其上施加介电剂26的剩余区域更大量的熔合剂28。可能合意的是向该区域施加比剩余区域更大量的熔合剂28，以补偿介电剂26可能在施加其的区域上所具有的冷却效果。例如，介电剂26的水和/或一种或多种助溶剂的蒸发可降低该聚合物或聚合物复合构建材料16的温度。施加至该区域的更大量的熔合剂28可以吸收更多辐射40，并将附加的辐射40转化为热能。由此，更大量的熔合剂28可部分或完全补偿该介电剂26造成的温度降低。

在方法100、200的一些其它实例中，当该区域44小于所有熔合层42时，选择性施加熔合剂28包括在不同的时间，或在不同于选择性施加介电剂26时的时间向该区域(在其上施加介电剂26)和向剩余区域(在其上未施加介电剂26)选择性施加至少基本类似量的熔合剂28。在一个实例中，可以向该区域和剩余区域施加相同量的熔合剂28，并且熔合剂28施加与介电剂26施加的时间可以隔开。可合意的是在不同时间施加熔合剂28和介电剂26以补偿该区域与剩余区域处的热差异，所述热差异可能是由于该介电剂26在施加其的区域上可具有的冷却效果。如上所述，介电剂26的水和/或一种或多种助溶剂的蒸发可降低该聚合物或聚合物复合构建材料16的温度。在该区域与剩余区域在不同的时间施加该熔合剂28提供了更多的用于溶剂蒸发的时间，并由此在施加相同量的熔合剂28的情况下令该区域和剩余区域处在一个或多个相同的温度下。

在方法100、200的其它实例中，可不合意的是补偿或完全补偿该介电剂26的冷却效果。在这些实例中，同时在整个部分上施加相同量的熔合剂28，并且整个层42将熔合。或者，在这些实例中，可以通过向该区域施加比剩余区域更大量的熔合剂28(但是不足以达到与剩余区域相同的温度)或通过提供更多用于溶剂蒸发的时间(但是不足以达到与剩余区域相同的温度)来部分补偿所述冷却效果。

在方法100、200的其它实例中，该区域44是层42的全部。在这些实例中，介电剂26的冷却效果不会导致热梯度。在这些实例中，将该介电剂26施加在施加了熔合剂28的所有部分32上。由此，当同时施加相同量的熔合剂28时，整个部分32可以处在一个或多个相同的温度下。在这些实例中，在整个部分32上同时施加相同量的熔合剂28。

虽然未显示，在一些实例中，该方法100、200可以进一步包括在聚合物或聚合物复合构建材料16的一部分上选择性施加包含其它或第二介电材料的其它或第二介电剂。在这一实例中，熔合层42表现出另一或第二介电性质和/或另一或第二压电性质。

该其它或第二介电剂可以施加到与施加介电剂26的一个或多个部分(例如部分32)相同的一个或多个部分(例如部分32)或不同的一个或多个部分上。例如，如果该试剂提供不同的介电性质和/或压电性质，所述不同的介电性质和/或压电性质共同导致表现出所需介电性质和/或所需压电性质的区域(例如区域44)(由试剂中不同的介电材料的组合形成)，可合意的是在相同的一个或多个区域或一个或多个部分32施加该试剂。对另一实例，如果该3D部件要在不同区域中表现出不同的介电性质和/或压电性质，可合意的是在不同的一个或多个区域或一个或多个部分32中施加该试剂。

该其它或第二介电剂可以用施加器24A、24B之一(从用于分配该其它或第二介电剂的单独的墨盒)或用可类似于施加器24A、24B的第三施加器(未显示)施加到聚合物或聚合物复合构建材料16上。

要理解的是，可以在部分32上选择性施加单一熔合剂28，或者可以在部分32上选择性施加多种熔合剂28。当使用多种熔合剂28时，每一种均能够吸收足够的辐射40，使得图案化部分32中的聚合物或聚合物复合构建材料16熔合。例如，当该介电剂26包含辐射吸收剂(并由此充当一种熔合剂28)时可以使用多种熔合剂28，并且另一熔合剂28在未施加该介电剂26的构建材料16的另一部分上施加。

还要理解的是，选择性施加介电剂26和/或选择性施加熔合剂28可以在单个打印遍次中或在多个打印遍次中实现。例如，选择性施加介电剂26和/或选择性施加熔合剂28可以在4个打印遍次中实现。可合意的是在多个打印遍次中施加介电剂26和/或熔合剂28以提高施加到层30上的介电材料的量和/或辐射吸收剂的量，以避免液体飞溅和/或使构建材料16移位等等。

如图1的附图标记108和图2C与2D中所示，通过将聚合物或聚合物复合构建材料16暴露于辐射40以熔合该聚合物或聚合物复合构建材料16的至少所述部分32，以便形成层42的区域44，该方法100、200继续进行，其中层42的区域44表现出介电性质、压电性质或其组合。辐射46可以用图2D中所示的辐射40的源36来施加，或用图2C中所示的辐射40的源36’来施加。

要理解的是，将聚合物或聚合物复合构建材料16暴露于辐射40可以在单个辐射事件或在多个辐射事件中完成。例如，将聚合物或聚合物复合构建材料16暴露于辐射40可以在8个辐射事件中完成。可合意的是在多个辐射事件中将聚合物或聚合物复合构建材料16暴露于辐射40以抵消施加到层30上的大量介电剂26和/或熔合剂28带来的冷却效果。

熔合剂28增强了辐射40的吸收，将吸收的辐射40转化为热能，并促进热能向与之接触的聚合物或聚合物复合构建材料粒子16传递。在一个实例中，该熔合剂28充分提高层30中的聚合物或聚合物复合构建材料粒子16的温度至高于该粒子16的熔点或软化点，使得发生聚合物或聚合物复合构建材料粒子16的熔合(例如熔融、粘结等等)。如图2D中所示，施加辐射40形成了熔合层42。

要理解的是，没有施加熔合剂28的聚合物或聚合物复合构建材料16的部分34不吸收足够的辐射40以熔合。由此，这些部分34不成为最终形成的3D部件的一部分。部分34中的聚合物或聚合物复合构建材料16可以回收以便在另一3D部件的打印中重新用作构建材料。

该介电材料(来自该介电剂26)嵌在熔合层42的区域44中，并向该区域44赋予介电性质和/或压电性质。在一些实例中，该介电材料可以在区域44中形成基质和/或聚集体。在这些实例中，基质和/或聚集体可有助于区域44表现出介电性质和/或压电性质。

在方法100、200的一个实例中，该区域44在大于0Hz至大约80GHz的频率下表现出介电性质、压电性质或组合。在另一实例中，该区域44在大约10Hz至大约8GHz的频率下表现出介电性质和/或压电性质。在再一实例中，该区域44在大约10Hz至大约200MHz的频率下表现出介电性质和/或压电性质。在又一实例中，该区域44在大约100Hz至大约1000Hz的频率下表现出介电性质和/或压电性质。

在方法100、200的一个实例中，层42的区域44表现出大约10至大约50的相对介电常数(ε_r)值。在其它实例中，层42的区域44表现出等于所用介电材料的有效ε_r值的相对介电常数(ε_r)值。

要理解的是，未施加介电剂26的聚合物或聚合物复合构建材料16的部分34不具有嵌在其中的介电材料。由此，这些部分34不表现出介电性质和/或压电性质。

可以重复图1和图2A至2D中显示的过程以迭代地构建多个熔合层，并形成3D打印部件。图2E图示说明在先前形成的层42上初始形成聚合物或聚合物复合构建材料粒子16的第二层。在图2E中，在熔合聚合物或聚合物复合构建材料16的层30的一个或多个预定部分32之后，控制器46可以处理数据，并作为响应，令构建区域平台12在箭头20所示方向上移动相对较小的距离。换句话说，该构建区域平台12可以降低以便能够形成聚合物或聚合物复合构建材料粒子16的下一层。例如，该构建材料平台12可以降低等于层30的高度的距离。此外，在降低构建区域平台12之后，控制器46可以控制构建材料供应器14以供应附加的聚合物或聚合物复合构建材料粒子16(例如通过操作升降机、螺旋输送机等等)，并控制构建材料分布器18以便用附加的聚合物或聚合物复合构建材料16在预先形成的层42上方形成聚合物或聚合物复合构建材料粒子16的另一层。新形成的层在一些情况下可以被预热、用介电剂26图案化、用熔合剂28图案化，并随后暴露于来自辐射40的源36、36’的辐射40以形成附加的熔合层。

现在参照图3，描绘了三维(3D)打印方法300的另一实例。如图3中所示，三维(3D)打印方法300的一个实例包括：施加聚合物或聚合物复合构建材料16(附图标记302)；在聚合物或聚合物复合构建材料16的部分32上选择性施加介电剂26，该介电剂26包含有效相对介电常数(ε_r)值为1.1至大约10,000的介电材料(附图标记304)；在聚合物或聚合物复合构建材料16的区段上选择性施加熔合剂28，该区段至少包括该部分32(附图标记306)；将该聚合物或聚合物复合构建材料16暴露于辐射40以熔合聚合物或聚合物复合构建材料16的所述区段以形成3D部件的层42，其中聚合物或聚合物复合构建材料16的部分32形成层42的区域44，并且其中层42的区域44表现出介电性质、压电性质或其组合(附图标记308)；以及重复施加聚合物或聚合物复合构建材料16、选择性施加介电剂26、选择性施加熔合剂28和暴露，其中该重复形成包括层42的3D部件(附图标记310)。

在一些实例中，该方法100、200、300可用于形成高介电低频电容器。这些电容器可特别适于储能应用。在这些实例之一中，高介电低频电容器在大约100Hz至大约10,000Hz的频率下具有大约10至大约50的介电常数。在其它实例中，该方法100、200、300可用于形成表现出介电性质和/或压电性质的其它部件。在一些其它实例中，该方法100、200、300可用于形成压电换能器、传感器(例如麦克风、应变传感器件等等)或驱动或输出设备(例如超声波束发生器、扬声器、精细定位装置等等)。一种示例性传感器是用钛酸钡介电材料形成的电容器结构。在这一实例中，施加到电容器结构上的力将导致结构的尺寸变化。当尺寸变化沿着电容器中电场的轴时，该结构的电容将发生改变。随后可以使用电子电路来检测这种电容变化，并由此检测造成该变化的运动。当使用该方法100、200、300形成驱动或输出设备时，施加到电容器结构上的可变电压可引起机械运动。由此，施加到电容器结构上的电压转换为机械运动。

现在参照图4，示意性描绘了3D打印系统10的一个实例。要理解的是，该3D打印系统10可以包括附加组件(在本文中描述了其中一些)，并且本文中描述的一些组件可以除去和/或修改。此外，图4中描绘的3D打印系统10的组件可能未按比例绘制，并且由此，该3D打印系统10可能具有除本文中所示之外的不同尺寸和/或构造。

在一个实例中，该三维(3D)打印系统10包括：聚合物或聚合物复合构建材料16的供应器14；构建材料分布器18；包含有效介电常数(ε_r)值为1.1至大约10,000的介电材料的介电剂26的供应器；用于选择性分配该介电剂26的第一施加器24A；熔合剂28的供应器；用于选择性分配该熔合剂28的第二施加器24B；辐射40的源36、36’；控制器46；和具有储存在其上的计算机可执行指令的非暂时性计算机可读介质，以使该控制器46能够：使用构建材料分布器18来分配聚合物或聚合物复合构建材料16；使用第一施加器24A和第二施加器24B以便在聚合物或聚合物复合构建材料16的至少一部分32上分别和选择性分配该介电剂26与该熔合剂28；并使用辐射40的源36、36’将聚合物或聚合物复合构建材料16暴露于辐射40以熔合该聚合物或聚合物复合构建材料16的至少所述部分32，由此形成层42的区域44，其中该层42的区域44表现出介电性质、压电性质或其组合。

如图4中所示，打印系统10包括构建区域平台12、含有聚合物或聚合物复合构建材料16的构建材料供应器14和构建材料分布器18。

如上所述，该构建区域平台12接收来自构建材料供应器14的聚合物或聚合物复合构建材料16。该构建区域平台12可以与打印系统10集成，或可以是可单独插入打印系统10的组件。例如，该构建区域平台12可以是可独立于打印系统10获得的模块。显示的构建材料平台12是一个实例，并可以用另一支承构件，如压板、制造/打印床、玻璃板或另一构建表面来代替。

同样如上所述，该构建材料供应器14可以是容器、床或在构建材料分布器18与构建区域平台12之间放置聚合物或聚合物复合构建材料16的其它表面。在一些实例中，该构建材料供应器14可以包括例如由位于构建材料供应器14上方的构建材料源(未显示)在其上供应聚合物或聚合物复合构建材料16的表面。构建材料源的实例可以包括料斗、螺旋输送机等等。此外或替代地，该构建材料供应器14可以包括机构(例如输送活塞)以便从储存位置将聚合物或聚合物复合构建材料16提供，例如移动到待铺展到构建区域平台12上或3D部件的先前形成的层42上的位置。

同样如上所述，该构建材料分布器18可以是刮刀(例如刮墨刀片)、辊、辊与刮刀的组合和/或能够在构建区域平台12上铺展聚合物或聚合物复合构建材料16的任何其它装置(例如反向旋转辊)。

如图4中所示，该打印系统10还可包括第一施加器24A(其可以含有介电剂26)和第二施加器24B(其可以含有熔合剂28)。尽管显示为单独的施加器24A、24B，要理解的是，可以使用具有单独墨盒的单个施加器以便分配相应的流体26、28。此外，当该介电剂26包含辐射吸收剂并充当介电剂26与熔合剂28时，可以使用一个施加器24A或24B。

如上所述，该打印系统10还可以包括第三施加器(未显示)，其可以含有其它或第二介电剂，并可以类似于第一和第二施加器24A、24B。

该施加器24A、24B可以在箭头38指示的方向上，例如沿y轴横跨构建区域平台12扫描。该一个或多个施加器24A、24B可以是例如热喷墨打印头、压电打印头、连续喷墨打印头等等，并可以延伸构建区域平台12的宽度。虽然一个或多个施加器24A、24B的每一个在图4中显示为单个施加器，要理解的是一个或多个施加器24A、24B的每一个可以包括跨越该构建区域平台12的宽度的多个施加器。此外，该一个或多个施加器24A、24B可以定位在多个打印杆中。该一个或多个施加器24A、24B还可以沿x轴扫描，例如在其中该一个或多个施加器24A、24B跨越/未跨越构建区域平台12的宽度以使该一个或多个施加器24A、24B能够在聚合物或聚合物复合构建材料粒子16的大面积层30上分别沉积介电剂26和熔合剂28的配置中。该一个或多个施加器24A、24B可以由此连接到移动的XY工作台或平移支架上(均未显示)，其移动与构建区域平台12相邻的一个或多个施加器24A、24B以便在已经根据本文中公开的一种或多种方法100、200、300在构建区域平台12上形成的聚合物或聚合物复合构建材料粒子16的层30的预定区域32中(分别)沉积该介电剂26与该熔合剂28。该一个或多个施加器24A、24B可以包括多个喷嘴(未显示)，该介电剂26与该熔合剂28(分别)通过该喷嘴喷射。

该施加器24A、24B可以以大约300滴/英寸(DPI)至大约1200DPI的分辨率输送介电剂26和熔合剂28的液滴。在其它实例中，该一个或多个施加器24A、24B可以以更高或更低的分辨率输送各流体26、28的液滴。液滴速度可以为大约5m/s至大约24m/s，并且喷射频率可以为大约1kHz至大约100kHz。在一个实例中，各液滴可以为大约3皮升(pl)至大约18pl的量级，尽管设想可以使用更高或更低的液滴体积。在一些实例中，施加器24A、24B能够分别输送流体26、28的可变尺寸液滴。合适的打印头的一个实例具有600DPI的分辨率，并可以输送大约6pl至大约14pl的液滴体积。

各个前述物理元件可以可操作地连接到该打印系统10的控制器46。该控制器46可以处理基于要生成的3D物体/部件的3D物体模型的打印数据。作为数据处理的响应，该控制器46可以控制构建区域平台12、构建材料供应器14、构建材料分布器18和一个或多个施加器24A、24B的操作。作为一个实例，该控制器46可以控制致动器(未显示)来控制该3D打印系统10组件的各种操作。该控制器46可以是计算设备、基于半导体的微处理器、中央处理单元(CPU)、专用集成电路(ASIC)和/或另一硬件设备。尽管并未显示，该控制器46可以经由通信线路连接至3D打印系统10组件。

该控制器46操纵和变换数据，其可以表示为打印机的寄存器和存储器中的物理(电子)量，以便控制物理元件以产生3D部件。因此，控制器46被描绘为与数据存储器48通信。数据存储器48可以包括涉及要通过该3D打印系统10打印的3D部件的数据。用于选择性输送聚合物或聚合物复合构建材料粒子16、介电剂26、熔合剂28等等的数据可以由要形成的3D部件的模型导出。例如，该数据可以包括第一施加器24A要在聚合物或聚合物复合构建材料粒子16的各个层上沉积介电剂26和第二施加器24B要在聚合物或聚合物复合构建材料粒子16的各个层上沉积熔合剂28的位置。在一个实例中，该控制器46可以使用该数据来控制第一施加器24A以选择性施加介电剂26。在另一实例中，该控制器46可以使用该数据来控制第二施加器24B以选择性施加熔合剂28。该数据存储器34还可以包括机器可读指令(储存在非暂时性计算机可读介质上)，所述机器可读指令要令该控制器46控制由构建材料供应器14供应的聚合物或聚合物复合构建材料粒子16的量、构建区域平台12的移动、构建材料分布器18的移动、一个或多个施加器24A、24B的移动等等。

如图4中所示，该打印系统10还可以包括辐射40的源36、36’。在一些实例中，该辐射40的源36相对于该构建材料平台12可以处于固定位置。处于固定位置的源36可以是作为打印系统10的一部分的传导加热器或辐射加热器。这些类型的加热器可以放置在构建区域平台12下方(例如从平台12下方进行传导加热)或可以放置在构建区域平台12上方(例如辐射加热该构建材料层表面)。在其它实例中，辐射40的源36’可以定位以便在向聚合物或聚合物复合构建材料粒子16的层30施加熔合剂28(单独或与介电剂26一起)之后立即对其施加辐射40。在图4中显示的实例中，该辐射40的源36’连接到施加器24A、24B的侧面，这使得能够在单个遍次中进行图案化和加热/暴露于辐射40。

该辐射40的源36、36’可以发射波长为大约800nm至大约1mm的辐射40。作为一个实例，该辐射40可以为大约800nm至大约2μm。作为另一实例，该辐射40可以是在大约1100nm的波长处具有最大强度的黑体辐射。该辐射40的源36、36’可以是红外(IR)或近红外光源，如IR或近IR固化灯、IR或近IR发光二极管(LED)或具有期望的IR或近IR电磁波长的激光器。

该辐射40的源36、36’可以可操作地连接至灯/激光器驱动器、输入/输出温度控制器和温度传感器，它们共同显示为辐射系统组件50。该辐射系统组件50可以一起运行以控制辐射40的源36、36’。温度方案(recipe)(例如辐射暴露率)可以提交至输入/输出温度控制器。在加热过程中，温度传感器可以感测聚合物或聚合物复合构建材料粒子16的温度，并且温度测量值可以传输至该输入/输出温度控制器。例如，与加热区域相关联的热电偶可以提供温度反馈。该输入/输出温度控制器可以基于方案与实时测量值之间的任何差异来调节辐射40的源36、36’的功率设定点。这些功率设定点被发送至灯/激光器驱动器，其向辐射40的源36、36’传输适当的灯/激光器电压。这是辐射系统组件50的一个实例，要理解的是，可以使用其它辐射源控制系统。例如，该控制器46可以配置为控制辐射40的源36、36’。

在本文中公开的方法100、200、300和系统10的实例中，该构建材料粒子16可以是聚合物构建材料或聚合物复合构建材料。本文中所用的术语“聚合物构建材料”可以是指结晶或半结晶聚合物粒子。本文中所用的术语“聚合物复合构建材料”可以是指由聚合物和陶瓷构成的复合材料粒子。

半结晶聚合物的实例包括具有大于5℃的宽加工窗口(即熔点与再结晶温度之间的温度范围)的半结晶热塑性材料。半结晶热塑性材料的一些具体实例包括聚酰胺(PA)(例如PA 11/尼龙11、PA 12/尼龙12、PA 6/尼龙6、PA 8/尼龙8、PA 9/尼龙9、PA 66/尼龙66、PA612/尼龙612、PA 812/尼龙812、PA 912/尼龙912等等)。适于用作构建材料粒子16的结晶或半结晶聚合物的其它实例包括聚乙烯、聚丙烯和聚甲醛(即聚缩醛)。合适的构建材料粒子16的再其它实例包括聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚酯、聚氨酯、其它工程塑料以及本文中列举的任意两种或更多种聚合物的共混物。

任何前面列举的结晶或半结晶聚合物粒子可以与陶瓷粒子组合以形成聚合物复合构建材料粒子16。合适的陶瓷粒子的实例包括金属氧化物、无机玻璃、碳化物、氮化物和硼化物。一些具体实例包括氧化铝(Al₂O₃)、玻璃、一氮化硅(SiN)、二氧化硅(SiO₂)、氧化锆(ZrO₂)、二氧化钛(TiO₂)或其组合。可以与结晶或半结晶聚合物粒子组合的陶瓷粒子的量可以取决于所用材料和要形成的3D部件。在一个实例中，该陶瓷粒子可以以基于该聚合物复合构建材料粒子16的总重量的大约1重量％至大约20重量％的量存在。

在一些实例中，该聚合物或聚合物复合构建材料16可以为粉末形式。在其它实例中，该聚合物或聚合物复合构建材料16可以为粉末状材料形式，其包括例如长度大于其宽度的短纤维。在一些实例中，该粉末可以由短纤维形成或可以包含短纤维，所述短纤维可例如已经由材料的长丝束或线切割成短的长度。

聚合物或聚合物复合构建材料粒子16可以具有大约50℃至大约400℃的熔点或软化点。取决于复合材料的组成，该熔点或软化点可以更高或更低。作为一个实例，该聚合物或聚合物复合构建材料粒子16可以是熔点为大约180℃的聚酰胺。

聚合物或聚合物复合构建材料粒子16可以由类似尺寸的粒子或不同尺寸的粒子构成。在本文中显示的实例中(图2A-2E和图4)，该聚合物或聚合物复合构建材料16包含类似尺寸的粒子。在一个实例中，该聚合物或聚合物复合构建材料粒子16的平均粒度为大约2μm至大约200μm。在另一实例中，该聚合物或聚合物复合构建材料粒子16的平均粒度为大约20μm至大约90μm。在再一实例中，该聚合物或聚合物复合构建材料粒子16的平均粒度为大约60μm。

在一些实例中，除了聚合物粒子(以及在一些情况下的陶瓷粒子)之外，该聚合物或聚合物复合构建材料16包含抗氧化剂、增白剂、荷电剂(charging agent)、流动助剂或其组合。

可以将一种或多种抗氧化剂添加到聚合物或聚合物复合构建材料16中以防止或减慢聚合物或聚合物复合构建材料16的分子量下降和/或可以通过防止或减慢聚合物或聚合物复合构建材料16的氧化来防止或减慢该聚合物或聚合物复合构建材料16的变色(例如黄化)。在一些实例中，抗氧化剂可以是自由基清除剂。在这些实例中，抗氧化剂可包括

1098(苯丙酰胺，N，N′-1，6-亚己基双(3，5-双(1，1-二甲基乙基)-4-羟基))、

254(40％三乙二醇双(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)，聚乙烯醇和去离子水的混合物)和/或其它位阻酚。在其它实例中，抗氧化剂可包括亚磷酸酯和/或有机硫化物(例如硫酯)。在一个实例中，抗氧化剂可以基于聚合物构建材料16总重量的大约0.01重量％至大约5重量％的量包含在聚合物或聚合物复合构建材料16中。

可以将一种或多种增白剂添加到聚合物或聚合物复合构建材料16中以改进可见度。合适的增白剂的实例包括二氧化钛(TiO₂)、氧化锌(ZnO)、碳酸钙(CaCO₃)、二氧化锆(ZrO₂)、氧化铝(Al₂O₃)、二氧化硅(SiO₂)及其组合。在一些实例中，可以使用均二苯乙烯衍生物作为增白剂。在这些实例中，3D打印方法的一个或多个温度可低于阈值温度，高于该阈值温度均二苯乙烯衍生物可能变得不稳定。在一个实例中，增白剂可以基于聚合物或聚合物复合构建材料16的总重量的大约0.01重量％至大约10重量％的量包含在聚合物或聚合物复合构建材料16中。

可以将一种或多种荷电剂添加到聚合物或聚合物复合构建材料16中以抑制摩擦带电。合适的荷电剂的实例包括脂族胺(其可以被乙氧基化)、脂族酰胺、季铵盐(例如山嵛基三甲基氯化铵或椰油酰胺基丙基甜菜碱)、磷酸的酯、聚乙二醇酯或多元醇。一些合适的市售荷电剂包括

FA 38(基于中性的乙氧基化烷基胺)、

FE2(脂肪酸酯)和

HS 1(链烷磺酸盐)，其各自可获自Clariant Int.Ltd.。在一个实例中，荷电剂以基于聚合物或聚合物复合构建材料16总重量的大于0重量％至小于5重量％的量加入。

可以加入一种或多种流动助剂以改善聚合物或聚合物复合构建材料16的涂布流动性。当该聚合物或聚合物复合构建材料16的粒子尺寸小于25微米时，流动助剂可特别有益。该流动助剂通过降低摩擦、横向阻力(lateral drag)和摩擦电荷积聚(通过提高粒子导电性)来改善聚合物或聚合物复合构建材料16的流动性。合适的流动助剂的实例包括磷酸三钙(E341)、粉末纤维素(E460(ii))、硬脂酸镁(E470b)、碳酸氢钠(E500)、亚铁氰化钠(E535)、亚铁氰化钾(E536)、亚铁氰化钙(E538)、骨质磷酸盐(E542)、硅酸钠(E550)、二氧化硅(E551)、硅酸钙(E552)、三硅酸镁(E553a)、滑石粉(E553b)、铝硅酸钠(E554)、硅酸钾铝(E555)、铝硅酸钙(E556)、膨润土(E558)、硅酸铝(E559)、硬脂酸(E570)或聚二甲基硅氧烷(E900)。在一个实例中，流动助剂以基于聚合物或聚合物复合构建材料16总重量的大于0重量％至小于5重量％的量加入。

同样在本文中公开的方法100、200、300和系统10的一些实例中，并如上所述，可以使用与介电剂26分离且不同的熔合剂28。作为实例，当辐射吸收剂与介电剂26不相容时，可以使用分离且不同的熔合剂28。此外，分离且不同的熔合剂28可用于图案化不表现出介电性质和/或压电性质的层的剩余区域(即使该介电剂26包含辐射吸收剂)。

该熔合剂28包含辐射吸收剂。该辐射吸收剂可以是炭黑颜料并可以被上文所述的聚合分散剂分散。该炭黑颜料与聚合分散剂也可以以任何上述量包含在熔合剂28中(除了基于熔合剂28的总重量而不是介电剂26的总重量)。

该熔合剂28还可以包含水(例如去离子水)、一种或多种助溶剂、一种或多种表面活性剂、一种或多种抗结垢剂或其组合。该助溶剂、表面活性剂和/或抗结垢剂可以包括任何上文参照介电剂26所提及的实例。一种或多种助溶剂的总量可以为基于熔合剂28总重量的大约15重量％至大约30重量％。一种或多种表面活性剂的总量可以为基于熔合剂28总重量的大约0.5重量％至大约2重量％。一种或多种抗结垢剂的总量可以为基于熔合剂28总重量的大于0.20重量％至大约0.65重量％。水可以构成该熔合剂28的余量。

在一些实例中，熔合剂28还可以包含一种或多种抗微生物剂、一种或多种螯合剂或其组合。

可以包含在熔合剂28中的合适的抗微生物剂包括杀生物剂和杀真菌剂。示例性的抗微生物剂可以包括NUOSEPT^TM(Troy Corp.)、UCARCIDE^TM(Dow Chemical Co.)、

B20(Thor Chemicals)、

M20(Thor Chemicals)、

MBL(MIT/BIT和Bronopol)(Thor Chemicals)、AXIDE^TM(Planet Chemical)、NIPACIDE^TM(Clariant)、商标为KATHON^TM的CMIT/MIT的共混物(Dow Chemical Co.)及其组合。合适的杀生物剂的实例包括1，2-苯并异噻唑啉-3-酮的水溶液(例如来自ArchChemicals，Inc.的

GXL)、季铵化合物(例如

2250和2280、

50-65B和

250-T，均来自Lonza Ltd.Corp.)和甲基异噻唑酮的水溶液(例如来自Dow Chemical Co.的

MLX)。

在一个实例中，该熔合剂28可以包含大约0.05重量％至大约1重量％的抗微生物剂总量。在一个实例中，该一种或多种抗微生物剂是一种或多种杀生物剂，并以大约0.25重量％的量(基于熔合剂28的总重量)存在于熔合剂28中。

在熔合剂28中可以包含螯合剂以消除重金属杂质的有害影响。螯合剂的实例包括乙二胺四乙酸二钠(EDTA-Na)、乙二胺四乙酸(EDTA)和甲基甘氨酸二乙酸(例如来自BASFCorp.的

M)。

无论使用单一螯合剂还是使用螯合剂的组合，熔合剂28中一种或多种螯合剂的总量可以为基于熔合剂28总重量的大于0重量％至大约2重量％。在一个实例中，一种或多种螯合剂以大约0.04重量％的量(基于熔合剂28的总重量)存在于熔合剂28中。

虽然本文中公开的实例使用与熔合剂28组合的介电剂26或包含辐射吸收剂的介电剂26，要理解的是，方法100、200、300的一些实例可以使用粘合剂流体代替熔合剂或代替辐射吸收剂。采用粘合剂流体，该方法可以包括：施加聚合物或聚合物复合构建材料16；在聚合物或聚合物复合构建材料16的至少一部分32上选择性施加介电剂26，该介电剂26包含有效相对介电常数(ε_r)值为1.1至大约10,000的介电材料；并在聚合物或聚合物复合构建材料16的至少所述部分32上选择性施加粘合剂流体以形成3D部件的层42的区域44，其中该区域44表现出介电性质、压电性质或其组合。

在这一实例中，该构建材料16可以是先前描述的任何实例，该介电剂26可以是不包含辐射吸收剂的任何实例。

同样在该实例中，粘合剂流体可以是含有粘合剂的任何流体，所述粘合剂能够在接触粒子16时或暴露于固化或加热之后将图案化的构建材料粒子16粘附或粘结在一起。粘合剂流体的一个实例包含水、助溶剂、粘合剂和选自表面活性剂、杀生物剂等等的添加剂。任何前述助溶剂、表面活性剂和杀生物剂可以以类似的量使用，除了总量相对于粘合剂流体。在一个实例中，该粘合剂流体包含2-甲基-1，3-丙二醇和2-吡咯烷酮作为助溶剂，并包含TERGITOL^TM 15-S-7和

FS-35作为表面活性剂。

如上所述，粘合剂可以是在接触粒子16时或暴露于固化或加热之后能够将图案化的构建材料粒子16粘附或粘结在一起的任何聚合物粘合剂。在一个实例中，该粘合剂包含胶乳聚合物粒子。本文中所用的术语“胶乳”是指能够分散在水性介质中的聚合物。胶乳可以是聚合物粒子在粘合剂流体的液体载体中的胶体分散体。

胶乳可以由一种或多种高T_g亲水性组分和一种或多种低T_g亲水性组分组成，并可以具有任何合适的形态。该组分相对于彼此限定(即一种或多种高T_g亲水性组分的T_g高于一种或多种低T_g亲水性组分，一种或多种低T_g亲水性组分的T_g低于一种或多种高T_g亲水性组分)。在一些实例中，一种或多种高T_g亲水性组分具有高于25℃的T_g。在其它实例中，一种或多种高T_g亲水性组分具有高于45℃的T_g。在一些实例中，一种或多种低T_g亲水性组分具有低于25℃的T_g。在其它实例中，一种或多种低T_g亲水性组分具有低于5℃的T_g。

可用于形成疏水性组分的低T_g单体的实例包括丙烯酸C4至C8烷基酯或甲基丙烯酸C4至C8烷基酯、苯乙烯、取代的甲基苯乙烯、多元醇丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、乙烯基单体、乙烯基酯等。一些具体实例包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸己酯、甲基丙烯酸己酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸硬脂醇酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、丙烯酸四氢糠酯、烷氧基化丙烯酸四氢糠酯、甲基丙烯酸2-苯氧基乙酯、丙烯酸苄酯、乙氧基化壬基酚甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸三甲基环己酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸十三烷基酯、丙烯酸异癸酯、马来酸二甲酯、马来酸二辛酯、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯、双丙酮丙烯酰胺、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、二乙烯基苯、苯乙烯、甲基苯乙烯类(例如α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯)、氯乙烯、偏二氯乙烯、乙烯基苄基氯、丙烯腈、甲基丙烯腈、N-乙烯基咪唑、N-乙烯基咔唑、N-乙烯基-己内酰胺、它们的组合、它们的衍生物或它们的混合物。

杂聚物可由至少两种先前列举的单体形成，或由至少一种先前列举的单体和高T_g亲水性单体，如酸性单体形成。可以在形成胶乳聚合物粒子时聚合的酸性单体的实例包括丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、二甲基丙烯酸、马来酸酐、马来酸、乙烯基磺酸盐、氰基丙烯酸、乙烯基乙酸、烯丙基乙酸、次乙基(ethylidine)乙酸、次丙基(propylidine)乙酸、巴豆酸、富马酸、衣康酸、山梨酸、当归酸、肉桂酸、苯乙烯基丙烯酸、柠康酸、戊烯二酸、乌头酸、苯基丙烯酸、丙烯酰氧基丙酸、乌头酸、苯基丙烯酸、丙烯酰氧基丙酸、乙烯基苯甲酸、N-乙烯基琥珀酰胺酸、中康酸、甲基丙烯酰基丙氨酸、丙烯酰基羟基甘氨酸、磺乙基甲基丙烯酸、磺丙基丙烯酸、苯乙烯磺酸、磺乙基丙烯酸、2-甲基丙烯酰氧基甲-1-磺酸、3-甲基丙烯酰氧基丙-1-磺酸、3-(乙烯氧基)丙-1-磺酸、亚乙基磺酸、乙烯基硫酸、4-乙烯基苯基硫酸、亚乙基膦酸、乙烯基磷酸、乙烯基苯甲酸、2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙磺酸、它们的组合、它们的衍生物或它们的混合物。高T_g亲水性单体的其它实例包括丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、单羟基化单体、单乙氧基化单体、多羟基化单体或多乙氧基化单体。

在本文中公开的杂聚物中，一种或多种低T_g疏水性组分构成该聚合物的大约65％至大约100％，且一种或多种高T_g亲水性组分构成该聚合物的大约0.1％至大约35％。

该粘合剂可以以大约20重量％至大约45重量％的量存在于该粘合剂流体中。

为了进一步举例说明本公开，在本文中给出了实施例。要理解的是，为了说明目的而提供该实施例，而不应解释为限制本公开的范围。

实施例

制备了介电剂的一个实例。该示例性介电剂包含平均粒度为大约100nm的钛酸钡纳米粒子作为介电材料。将所用钛酸钡纳米粒子添加到水基分散体形式的示例性介电剂中。示例性介电剂的一般配方显示在下表1中，以及所用各组分的重量％。钛酸钡分散体的重量百分比代表％活性物质，即最终配制物中存在的总钛酸钡固体，并且不考虑可能存在于钛酸钡分散体中的任何流体。为了打印的介电剂的可见性包含染料，并可以或可以不包含在本文中公开的实例中。

表1

示例性介电剂用于在聚酰胺12(PA 12)构建材料上打印两个示例性部件。对于第一示例性部件，示例性介电剂在4个打印遍次中打印以获得基于第一示例性部件总重量的7.7重量％的示例性介电材料总重量。对于第二示例性部件，示例性介电剂在4个打印遍次中打印以获得基于第二示例性部件总重量的14.3重量％的示例性介电材料总重量。对于两个示例性部件，在第三打印遍次过程中施加示例性熔合剂，其包含炭黑颜料作为辐射吸收剂。对于两个示例性部件，对每个打印遍次以两个遍次施加辐射(即辐射事件)，总计八个辐射事件。

第一示例性部件以基于第一示例性部件总重量的大约7.7重量％的量含有钛酸钡。图5显示了厚度或高度(顶部至底部)为2毫米的第一示例性部件的X射线图像。第二示例性部件以基于第二示例性部件总重量的大约14.3重量％的量含有钛酸钡。图6显示了厚度或高度(顶部至底部)为2毫米的第二示例性部件的X射线图像。示例性部件中的钛酸钡(在图5和6中标记为BaTiO₃)向该示例性部件赋予介电性质，并且该示例性部件中的聚合物(在图5和6中标记为聚合物)有助于该示例性部件的机械强度。较低的连续色调(contone)水平导致钛酸钡较少聚集，这对改进机械强度是合意的，因为该材料更多地嵌在聚合物内。

在不同的频率下，在2个或3个位置测量了各示例性部件的介电常数响应。还在相同的频率下测量使用相同构建材料和熔合剂但不使用介电剂打印的对比部件的介电常数响应。介电常数响应测量的结果显示在图7中。在图7中，相对介电常数值显示在y轴上，测量相对介电常数值的频率(以Hz为单位)显示在x轴上。如图7中所示，示例性部件的相对介电常数值大于对比部件的相对介电常数值。由此，图7证实了示例性部件表现出介电性质，而对比部件未表现出介电性质。

要理解的是，本文中提供的范围包括所述范围和所述范围内的任何值或子范围。例如，1.1至大约10,000应解释为不仅包括1.1至大约10,000的明确列举的边界，还包括独立的值，如大约1.5、大约2、大约2.5、大约3.75、大约5、大约8、大约150、大约2,000等等，以及子范围，如大约1.4至大约800、大约1.5至大约8,000、大约2至大约10、大约3至大约50等等。此外，当“大约”用于描述一个值时，意味着涵盖所述值的微小改变(至多+/-10％)。

在本说明书通篇中提到“一个实例”、“另一实例”、“一实例”等等是指结合该实例描述的特定要素(例如特征、结构和/或特性)包括在本文中所描述的至少一个实例中，并且可以存在或可以不存在于其它实例中。此外，要理解的是，除非上下文另行明确规定，否则任何实例的所述要素可以在各种实例中以任何合适的方式组合。

在描述和要求保护本文中公开的实例时，除非上下文另行明确规定，单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数对象。

虽然已经详细描述了几个实例，要理解的是，可以修改公开的实例。因此，前述描述应被认为是非限制性的。

Claims

1.三维(3D)打印方法，包括：

施加聚合物或聚合物复合构建材料；

在所述聚合物或聚合物复合构建材料的至少一部分上选择性施加介电剂，所述介电剂包含有效相对介电常数(ε_r)值为1.1至大约10,000的介电材料；

基于3D物体模型，在所述聚合物或聚合物复合构建材料的至少所述部分上选择性施加熔合剂；和

将所述聚合物或聚合物复合构建材料暴露于辐射以熔合所述聚合物或聚合物复合构建材料的至少所述部分，以形成3D部件的层的区域，其中所述区域表现出介电性质、压电性质或其组合。

2.如权利要求1中所述的方法，其中所述有效ε_r值为大约2至大约80。

3.如权利要求1中所述的方法，其中所述有效ε_r值为大约3至大约10。

4.如权利要求1中所述的方法，其中所述区域在大于0Hz至大约80GHz的频率下表现出介电性质、压电性质或其组合。

5.如权利要求1中所述的方法，其中：

至少所述部分小于所有聚合物或聚合物复合构建材料；

所述方法进一步包括基于3D物体模型在所述聚合物或聚合物复合构建材料的其它部分上选择性施加所述熔合剂；和

在暴露过程中，所述聚合物或聚合物复合构建材料的所述其它部分熔合以形成3D部件的层的剩余区域。

6.如权利要求5中所述的方法，其中所述剩余区域不表现出介电性质或压电性质。

7.如权利要求1中所述的方法，其中所述介电材料选自钛酸钡纳米粒子、钛酸铅锆纳米粒子、二氧化硅纳米粒子、氮化硅纳米粒子、氧化铝纳米粒子、氧化锆纳米粒子、氧化钛纳米粒子、五氧化二钽纳米粒子、钛酸钡锶纳米粒子、钛酸锶氧化物纳米粒子及其组合。

8.如权利要求1中所述的方法，其中所述介电材料具有大约10nm至大约150nm的平均粒度。

9.如权利要求1中所述的方法，其中所述介电材料以基于所述介电剂总重量的大约2重量％至大约50重量％的量存在于所述介电剂中。

10.如权利要求1中所述的方法，其中所述介电剂具有大约7至大约9的潜在氢(pH)值。

11.如权利要求1中所述的方法，其中所述介电剂进一步包含：

水；

助溶剂；和

表面活性剂。

12.三维(3D)打印方法，包括：

施加聚合物或聚合物复合构建材料；

在所述聚合物或聚合物复合构建材料的一部分上选择性施加介电剂，所述介电剂包含有效相对介电常数(ε_r)值为1.1至大约10,000的介电材料；

基于3D物体模型，在所述聚合物或聚合物复合构建材料的区段上选择性施加熔合剂，所述区段包括至少所述部分；

将所述聚合物或聚合物复合构建材料暴露于辐射以熔合所述聚合物或聚合物复合构建材料的所述区段，以形成3D部件的层，其中所述聚合物或聚合物复合构建材料的所述部分形成所述层的区域，并且所述层的所述区域表现出介电性质、压电性质或其组合；和

重复所述施加聚合物或聚合物复合构建材料、所述选择性施加介电剂、所述选择性施加熔合剂和所述暴露，其中所述重复形成包括所述层的3D部件。

13.如权利要求12中所述的方法，其中所述有效ε_r值为大约3至大约10。

14.介电剂，由以下成分组成：

有效相对介电常数(ε_r)值为1.1至大约10,000的介电材料；

水；

助溶剂；

表面活性剂；

基于所述介电剂总重量的0重量％至大约12重量％的量的辐射吸收剂；和

基于所述介电剂总重量的0重量％至大约0.65重量％的量的抗结垢剂。

15.如权利要求14中所述的介电剂，其中所述有效ε_r值为大约3至大约10。