DE112020003214T5 - Additive manufacturing powder, additive manufacturing slurry, three-dimensional additive manufacturing body, sintered body, additive manufacturing slurry manufacturing method, additive manufacturing method and sintering method - Google Patents

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Abstract

Ein Additiv-Herstellpulver (10) enthält: anorganische grobe Teilchen (1) und anorganische feine Teilchen (2) mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser, der kleiner ist als der der anorganischen groben Pulver (1). Das Verhältnis des volumenbasierten Teilchendurchmessers der anorganischen groben Pulver (1) zu den anorganischen feinen Pulvern (2) ist 28,0 bis 53,0.An additive manufacturing powder (10) contains: inorganic coarse particles (1) and inorganic fine particles (2) having an average particle diameter smaller than that of the inorganic coarse powders (1). The volume-based particle diameter ratio of the inorganic coarse powders (1) to the inorganic fine powders (2) is 28.0 to 53.0.

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Diese Erfindung betrifft ein Additiv-Herstellungspulver, eine Additiv-Herstellungsaufschlämmung, einen dreidimensionalen hergestellten Additivkörper, einen Sinterkörper, ein Verfahren zur Erzeugung einer Additiv-Herstellungsaufschlämmung, ein Additiv-Herstellungsverfahren und ein Sinterverfahren.This invention relates to an additive manufacturing powder, an additive manufacturing slurry, a three-dimensional additive manufacturing body, a sintered body, a method for producing an additive manufacturing slurry, an additive manufacturing method and a sintering method.

Die Priorität der japanischen Patentanmeldung 2019-125452 , angemeldet am 4. Juli 2019, wird beansprucht, und deren Inhalt wird hierin durch Bezugnahme eingefügt.The priority of the Japanese patent application 2019-125452 , filed July 4, 2019, is claimed and the contents of which are incorporated herein by reference.

Hintergrundbackground

Turbinenblätter und Gasturbinen für Flugzeuge werden durch Präzisionsgießen erzeugt. Keramikkerne werden zur Bildung von internen Strukturen von Turbinen oder dgl. verwendet. Zur Verbesserung der Effizienz von Gasturbinen und Motoren müssen Keramikkerne, die die internen Strukturen bestimmen, kompliziertere Formen aufweisen.Turbine blades and gas turbines for aircraft are produced by investment casting. Ceramic cores are used to form internal structures of turbines or the like. In order to improve the efficiency of gas turbines and engines, ceramic cores, which determine the internal structures, have to have more complicated shapes.

Als Verfahren zur Erzeugung eines Keramikkerns gibt es beispielsweise ein Verfahren, das im Patentdokument 1 offenbart ist. Bei diesem Verfahren wird eine getrocknete Form durch Injizieren eines Wachses in eine Düse zur Herstellung einer Wachsform, Eintauchen der hergestellten Wachsform in eine Aufschlämmung, die anorganische Teilchen enthält, Beschichten der hergestellten Wachsform mit der Aufschlämmung und anschließendes Trocknen der Aufschlämmung hergestellt.As a method for producing a ceramic core, there is a method disclosed in Patent Document 1, for example. In this method, a dried mold is produced by injecting a wax into a wax mold-making nozzle, immersing the produced wax mold in a slurry containing inorganic particles, coating the prepared wax mold with the slurry, and then drying the slurry.

LISTE DER DRUCKSCHRIFTENLIST OF PUBLICATIONS

Patentliteraturpatent literature

[Patentdokument 1] Ungeprüfte japanische Patentanmeldung, erste Veröffentlichung 2016-132021 [Patent Document 1] Japanese Unexamined Patent Application, First Publication 2016-132021

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Technisches ProblemTechnical problem

Weil Injektionsformen bei dem Verfahren unter Verwendung der Aufschlämmung gemäß Patentdokument 1 verwendet wird, gibt es Beschränkungen wie Maßnahmen bezüglich der Formentfernung, und es gibt ein Problem, dass es schwierig ist, Kerne mit komplizierten Formen herzustellen.Because injection molding is used in the method using the slurry according to Patent Document 1, there are restrictions such as mold removal measures, and there is a problem that it is difficult to manufacture cores with complicated shapes.

Auf der anderen Seite ist als Verfahren zur Bildung eines präzisen Formkörpers ohne Beschränkung durch die Formentfernung oder dgl. eine dreidimensionale Additiv-Herstelltechnik bekannt, die in der Lage ist, eine willkürliche dreidimensionale Form zu bilden. Beispiele der dreidimensionalen Additiv-Herstelltechniken enthalten Lagenlamination, Stereolithografie, Injektionsverfahren, selektive Lasersinterverfahren, „Laser-engineered Netshaping“, verschmolzenes Niederschlagsmodellieren und dgl. Unter diesen ist die Stereolithografie zur Bildung eines dreidimensionalen Objektes durch Bestrahlen eines fotohärtbaren Harzes mit einem Laserstrahl und Härten des fotohärtbaren Harzes bevorzugt im Hinblick auf die Produktivität, weil die Stereolithografie Vorteile einer hohen Formgebungsgeschwindigkeit und hohen Genauigkeit hat.On the other hand, as a method for forming a precise molded body without being restricted by mold removal or the like, a three-dimensional additive manufacturing technique capable of forming an arbitrary three-dimensional shape is known. Examples of three-dimensional additive manufacturing techniques include layer lamination, stereolithography, injection methods, selective laser sintering methods, laser-engineered netshaping, fused precipitation modeling, and the like. Among these is stereolithography for forming a three-dimensional object by irradiating a photocurable resin with a laser beam and curing the photocurable Resin is preferable in view of productivity because stereolithography has advantages of high molding speed and high accuracy.

Als Stereolithografie zur Bildung eines dreidimensionalen hergestellten Additivkörpers aus einer Keramik gibt es ein Verfahren zur Bildung einer dreidimensionalen Additivherstellung, gebildet aus einer Keramik, indem eine Aufschlämmung, die durch Mischen eines flüssigen fotohärtbaren Harzes mit einem Keramikpulver (anorganisches Pulver) erzeugt ist, mit Licht bestrahlt wird. Es ist möglich, einen Sinterkörper zu erhalten, indem eine Entfettungsbehandlung zum Brennen eines fotohärtbaren Harzes und eine Sinterbehandlung zum Sintern eines anorganischen Pulvers mit dem dreidimensionalen hergestellten Additivkörper, der auf diese Weise hergestellt ist, durchgeführt werden.As stereolithography for forming a three-dimensional additive manufactured body of a ceramic, there is a method of forming a three-dimensional additive manufactured body formed of a ceramic by irradiating a slurry made by mixing a liquid photocurable resin with a ceramic powder (inorganic powder) with light will. It is possible to obtain a sintered body by performing a degreasing treatment for firing a photocurable resin and a sintering treatment for sintering an inorganic powder with the three-dimensional additive body manufactured in this way.

Wenn eine Konzentration eines anorganischen Pulvers in einer Additiv-Herstellungsaufschlämmung sich erhöht, vermindert sich eine Menge an fotohärtbarem Harz, das durch eine Entfettungsbehandlung ausgebrannt ist. Aus diesem Grund vermindert sich, wenn die Konzentration eines anorganischen Pulvers in der Additiv-Herstellungsaufschlämmung sich erhöht, die Schrumpfungsrate eines Sinterkörpers. Wenn die Schrumpfungsrate eines Sinterkörpers niedrig ist, treten Risse und dgl. des Sinterkörpers, mit dem die Sinterbehandlung durchgeführt ist, nicht auf. Somit ist erforderlich, die Konzentration eines anorganischen Pulvers möglichst hoch zu machen.As a concentration of an inorganic powder in an additive manufacturing slurry increases, an amount of photocurable resin burned out by a degreasing treatment decreases. For this reason, as the concentration of an inorganic powder in the additive manufacturing slurry increases, the shrinkage rate of a sintered body decreases. When the shrinkage rate of a sintered body is low, cracks and the like of the sintered body with which the sinters treatment is carried out, not on. Thus, it is required to make the concentration of an inorganic powder as high as possible.

Wenn sich die Konzentration eines anorganischen Pulvers erhöht, erhöht sich die Viskosität der Additiv-Herstellungsaufschlämmung und eine gute Verteileigenschaft kann nicht erhalten werden. Eine gute Verteileigenschaft bedeutet, dass dann, wenn eine Additiv-Herstellungsaufschlämmung verwendet wird, die Additiv-Herstellungsaufschlämmung sich gleichmäßig und dünn verteilt. Bei Kreieren des Additiv-Herstellungskörpers durch Stereolithografie wird, wenn die beschichtete Oberfläche der Additiv-Herstellungsaufschlämmung nicht gleichmäßig ist, die Form des Additiv-Herstellungskörpers nach Härten des fotohärtbaren Harzes verzerrt, und der Vorteil einer hohen Genauigkeit der Stereolithografie kann nicht verwendet werden. Aus diesem Grund ist zusätzlich zu der hohen Konzentration des anorganischen Pulvers eine gute Verteilungseigenschaft für die Additiv-Herstellungsaufschlämmung erforderlich.When the concentration of an inorganic powder increases, the viscosity of the additive manufacturing slurry increases and good dispersing property cannot be obtained. Good spreading property means that when an additive manufacturing slurry is used, the additive manufacturing slurry spreads evenly and thinly. When creating the additive manufacturing body by stereolithography, if the coated surface of the additive manufacturing slurry is not uniform, the shape of the additive manufacturing body will be distorted after curing of the photocurable resin, and the advantage of high accuracy of stereolithography cannot be used. For this reason, in addition to the high concentration of the inorganic powder, a good dispersing property is required for the additive manufacturing slurry.

Ebenso ist eine gleichmäßige Dicke nach der Beschichtung für die Additiv-Herstellungsaufschlämmung erforderlich. In einem Lichtbestrahlungsschritt ändert sich, wenn sich die Dicke einer Aufschlämmung aufgrund eines externen Einflusses oder dgl. wie Vibration ändert, die Dicke des gehärteten Harzes ebenfalls. Aus diesem Grund muss die Additiv-Herstellungsaufschlämmung thixotrope Eigenschaften aufweisen, wobei die Additiv-Herstellungsaufschlämmung während der Beschichtung fließt und nicht nach der Beschichtung fließt. Die thixotropen Eigenschaften betreffen Eigenschaften, worin sich die Viskosität vermindert, wenn eine Scherkraft auferlegt wird und die Viskosität sich graduell erhöht, wenn die Scherkraft freigesetzt wird, so dass ein Ruhezustand verursacht wird und eine gelartige Form erhalten wird.Also, post-coating thickness uniformity is required for the additive manufacturing slurry. In a light irradiation step, when the thickness of a slurry changes due to an external influence or the like such as vibration, the thickness of the cured resin also changes. For this reason, the additive manufacturing slurry must exhibit thixotropic properties wherein the additive manufacturing slurry flows during coating and does not flow after coating. The thixotropic properties refer to properties in which the viscosity decreases when a shearing force is applied and the viscosity gradually increases when the shearing force is released to cause a dormant state and a gel-like form is obtained.

Diese Erfindung wurde durchgeführt, um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, und ein Ziel dieser Erfindung liegt darin, ein Additiv-Herstellungspulver anzugeben, worin eine Additiv-Herstellungsaufschlämmung eine gute Verteilungseigenschaft und thixotrope Eigenschaften haben kann, selbst wenn eine Konzentration eines anorganischen Pulvers in einer Additiv-Herstellungsaufschlämmung hoch ist. Ein anderes Ziel dieser Erfindung liegt darin, eine Additiv-Herstellungsaufschlämmung, ein Verfahren zur Erzeugung einer Additiv-Herstellungsaufschlämmung, ein Additiv-Herstellungsverfahren und ein Sinterverfahren, das in der Lage ist, einen dreidimensionalen hergestellten Additivkörper mit einer komplizierteren Form als bei Formgebung durch Injektion zu bilden, und einen Sinterkörper mit einer geringen Schrumpfungsrate nach dem Sintern anzugeben.This invention was made to solve the problems described above, and an object of this invention is to provide an additive manufacturing powder wherein an additive manufacturing slurry can have a good spreading property and thixotropic properties even when a concentration of an inorganic powder in a Additive manufacturing slurry is high. Another object of this invention is to provide an additive manufacturing slurry, a method for producing an additive manufacturing slurry, an additive manufacturing method and a sintering method capable of producing a three-dimensional additive body having a more complicated shape than injection molding form, and to provide a sintered body having a low shrinkage rate after sintering.

Lösung des Problemsthe solution of the problem

Um die obigen Ziele zu erreichen, schlägt diese Erfindung folgende Mittel vor.

  1. (1) Ein Additiv-Herstellungspulver gemäß einem Aspekt dieser Erfindung enthält: ein anorganisches grobes Pulver und ein anorganisches feines Pulver mit einem kleineren Teilchendurchmesser als bei dem anorganischen groben Pulver, worin ein Verhältnis eines volumenbasierten Teilchendurchmessers zwischen dem anorganischen groben Pulver und dem anorganischen feinen Pulver 28,0 bis 53,0 ist.
  2. (2) In dem Additiv-Herstellungspulver gemäß (1) kann ein durchschnittlicher Teilchendurchmesser des anorganischen groben Pulvers 2,0 bis 20,0 µm und ein durchschnittlicher Teilchendurchmesser des anorganischen feinen Pulvers 0,10 bis 0,64 µm sein.
  3. (3) In dem Additiv-Herstellpulver gemäß (1) oder (2) kann das volumenbasierte Teilchendurchmesser-Verhältnis 28,0 bis 49,6 sein.
  4. (4) Bei dem Additiv-Herstellpulver gemäß einem von (1) bis (3) kann ein Verhältnis d10/d50 zwischen d10 und d50 des anorganischen groben Pulvers 0,1 bis 0,7 und ein Verhältnis d90/d50 zwischen d90 und d50 des anorganischen groben Pulvers 1,6 bis 2,9 sein.
  5. (5) Bei dem Additiv-Herstellpulver gemäß einem von (1) bis (4) kann ein Verhältnis d10/d50 zwischen d10 und d50 des anorganischen feinen Pulvers 0,1 bis 0,6 sein und ein Verhältnis d90/d50 zwischen d90 und d50 des anorganischen feinen Pulvers 2,0 bis 5,0 sein.
  6. (6) Bei dem Additiv-Herstellpulver gemäß einem von (1) bis (5) kann das anorganische grobe Pulver zumindest eines von Silica und einer Verbindung aus Silica und Aluminiumoxid sein.
  7. (7) Bei dem Additiv-Herstellpulver gemäß einem von (1) bis (6) kann das anorganische feine Pulver zumindest eines von Silica und Aluminiumoxid sein.
  8. (8) Bei dem Additiv-Herstellpulver gemäß einem von (1) bis (7) kann die Form des anorganischen groben Pulvers sphärisch sein.
  9. (9) Bei dem Additiv-Herstellpulver gemäß einem von (1) bis (8) kann die Form des anorganischen feinen Pulvers sphärisch sein.
  10. (10) Ein Additiv-Herstellpulver gemäß einem anderen Aspekt dieser Erfindung enthält: ein anorganisches Pulver mit einem d10 von 0,1 bis 2,0 µm, einem d50 von 3,0 bis 20 µm und einem d90 von 10 bis 30 µm, worin ein Volumenanteil eines anorganischen Pulvers mit einem Teilchendurchmesser von 2,0 µm oder mehr in dem anorganischen Pulver 75,0 bis 85,0 Vol.-% ist.
  11. (11) In dem Additiv-Herstellpulver gemäß (10) kann ein Volumenanteil eines Pulvers aus Aluminiumoxid in dem anorganischen Pulver 5 bis 20 Vol.-% sein.
  12. (12) In dem Additiv-Herstellpulver gemäß (10) oder (11) kann der Volumenanteil eines sphärischen Pulvers, das in dem anorganischen Pulver enthalten ist, 86 Vol.-% oder mehr sein.
  13. (13) Eine Additiv-Herstellungsaufschlämmung gemäß einem Aspekt dieser Erfindung enthält: das Additiv-Herstellpulver gemäß einem von (1) bis (12) und ein flüssiges Harz, worin die Konzentration des Additiv-Herstellpulvers 70,0 bis 80,0 Vol.-% ist.
  14. (14) Ein dreidimensionaler, hergestellter Additivkörper gemäß einem Aspekt dieser Erfindung enthält: das Additiv-Herstellpulver nach einem von (1) bis (12), das verwendet werden soll.
  15. (15) Ein Sinterkörper gemäß einem Aspekt dieser Erfindung enthält: das Additiv-Herstellpulver gemäß einem von (1) bis (12), das verwendet werden soll.
  16. (16) Ein Verfahren zur Erzeugung einer Additiv-Herstellungsaufschlämmung gemäß einem Aspekt dieser Erfindung enthält: Mischen des Additiv-Herstellpulvers gemäß einem von (1) bis (12) mit einem flüssigen Harz und Rühren der Mischung bei 400 bis 600 Upm.
  17. (17) Ein Additiv-Herstellverfahren gemäß einem Aspekt dieser Erfindung enthält: Bilden eines dreidimensionalen hergestellten Additivkörpers unter Verwendung der Additiv-Herstellaufschlämmung gemäß (13).
  18. (18) Ein Sinterverfahren gemäß einem Aspekt dieser Erfindung enthält: Durchführen einer Entfettungsbehandlung und einer Sinterbehandlung bei einem dreidimensionalen hergestellten Additivkörper, der unter Verwendung des Additiv-Herstellverfahrens gemäß (17) gebildet ist.
In order to achieve the above objects, this invention proposes the following means.
  1. (1) An additive manufacturing powder according to an aspect of this invention contains: an inorganic coarse powder and an inorganic fine powder having a smaller particle diameter than the inorganic coarse powder, wherein a ratio of a volume-based particle diameter between the inorganic coarse powder and the inorganic fine powder is 28.0 to 53.0.
  2. (2) In the additive manufacturing powder according to (1), an average particle diameter of the inorganic coarse powder can be 2.0 to 20.0 μm and an average particle diameter of the inorganic fine powder can be 0.10 to 0.64 μm.
  3. (3) In the additive manufacturing powder according to (1) or (2), the volume-based particle diameter ratio can be 28.0 to 49.6.
  4. (4) In the additive manufacturing powder according to any one of (1) to (3), a ratio d10/d50 between d10 and d50 of the inorganic coarse powder can be 0.1 to 0.7 and a ratio d90/d50 between d90 and d50 of the inorganic coarse powder can be 1.6 to 2.9.
  5. (5) In the additive manufacturing powder according to any one of (1) to (4), a d10/d50 ratio between d10 and d50 of the inorganic fine powder may be 0.1 to 0.6, and a d90/d50 ratio between d90 and d50 of the inorganic fine powder may be 2.0 to 5.0.
  6. (6) In the additive manufacturing powder according to any one of (1) to (5), the inorganic coarse powder may be at least one of silica and a compound of silica and alumina.
  7. (7) In the additive manufacturing powder according to any one of (1) to (6), the inorganic fine powder may be at least one of silica and alumina.
  8. (8) In the additive manufacturing powder according to any one of (1) to (7), the shape of the inorganic coarse powder may be spherical.
  9. (9) In the additive manufacturing powder according to any one of (1) to (8), the shape of the inorganic fine powder may be spherical.
  10. (10) An additive manufacturing powder according to another aspect of this invention contains: an inorganic powder having a d10 of 0.1 to 2.0 µm, a d50 of 3.0 to 20 µm and a d90 of 10 to 30 µm, wherein a volume fraction of an inorganic powder having a particle diameter of 2.0 µm or more in the inorganic powder is 75.0 to 85.0% by volume.
  11. (11) In the additive manufacturing powder according to (10), a volume fraction of a powder of alumina in the inorganic powder may be 5 to 20% by volume.
  12. (12) In the additive manufacturing powder according to (10) or (11), the volume fraction of a spherical powder contained in the inorganic powder may be 86% by volume or more.
  13. (13) An additive manufacturing slurry according to an aspect of this invention contains: the additive manufacturing powder according to any one of (1) to (12) and a liquid resin, wherein the concentration of the additive manufacturing powder is 70.0 to 80.0 vol. % is.
  14. (14) A three-dimensional manufactured additive body according to an aspect of this invention contains: the additive manufacturing powder according to any one of (1) to (12) to be used.
  15. (15) A sintered body according to an aspect of this invention contains: the additive manufacturing powder according to any one of (1) to (12) to be used.
  16. (16) A method for producing an additive manufacturing slurry according to an aspect of this invention includes: mixing the additive manufacturing powder according to any one of (1) to (12) with a liquid resin and stirring the mixture at 400 to 600 rpm.
  17. (17) An additive manufacturing method according to an aspect of this invention includes: forming a three-dimensional manufactured additive body using the additive manufacturing slurry according to (13).
  18. (18) A sintering method according to an aspect of this invention includes: performing a degreasing treatment and a sintering treatment on a three-dimensional additive manufacturing body formed using the additive manufacturing method according to (17).

Vorteilhafte Wirkungen der ErfindungAdvantageous Effects of the Invention

Gemäß einem Additiv-Herstellpulver, das mit einem Aspekt dieser Erfindung assoziiert ist, ist es möglich, eine Additiv-Herstellaufschlämmung mit guter Verteileigenschaft und thixotropen Eigenschaften zu erhalten, selbst wenn eine Konzentration eines anorganischen Pulvers in einer Additiv-Herstellaufschlämmung hoch ist. Gemäß einer Additiv-Herstellaufschlämmung, einem Verfahren zur Erzeugung einer Additiv-Herstellaufschlämmung, eines Additiv-Herstellverfahrens und eines Sinterverfahrens gemäß dieser Erfindung ist es möglich, einen dreidimensionalen hergestellten Additivkörper mit einer komplizierteren Form zu erzeugen als bei Formen durch Injektion, und einen Sinterkörper zu erhalten, der eine geringe Schrumpfungsrate nach einer Sinterbehandlung hat.According to an additive manufacturing powder associated with an aspect of this invention, it is possible to obtain an additive manufacturing slurry having good spreading property and thixotropic properties even when a concentration of an inorganic powder in an additive manufacturing slurry is high. According to an additive manufacturing slurry, a method for producing an additive manufacturing slurry, an additive manufacturing method and a sintering method according to this invention, it is possible to produce a three-dimensional additive manufactured body having a more complicated shape than molding by injection, and to obtain a sintered body , which has a low shrinkage rate after a sintering treatment.

Figurenlistecharacter list

  • 1 ist ein schematisches Diagramm eines Additiv-Herstellpulvers gemäß einem Aspekt dieser Erfindung. 1 Figure 12 is a schematic diagram of an additive manufacturing powder according to one aspect of this invention.
  • 2 ist ein schematisches Diagramm einer Additiv-Herstellaufschlämmung gemäß einem Aspekt dieser Erfindung. 2 Figure 12 is a schematic diagram of an additive manufacturing slurry according to one aspect of this invention.
  • 3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Beziehung zwischen dem Verhältnis zwischen einem anorganischen groben Pulver und einem anorganischen feinen Pulver, dem gesamten Volumenverhältnis (gesamter Volumenanteil) zwischen dem anorganischen groben Pulver und dem anorganischen feinen Pulver und den thixotropen Eigenschaften einer Aufschlämmung zeigt. 3 13 is a graph showing an example of a relationship between the ratio between an inorganic coarse powder and an inorganic fine powder, the total volume ratio (total volume fraction) between the inorganic coarse powder and the inorganic fine powder, and the thixotropic properties of a slurry.
  • 4 ist ein Fließdiagramm, das einen Vorgang eines Verfahrens zur Erzeugung einer Aufschlämmung, eines Additiv-Herstellverfahrens und eines Sinterverfahrens gemäß einem Aspekt dieser Erfindung zeigt. 4 Fig. 12 is a flow chart showing an operation of a slurry producing method, an additive manufacturing method, and a sintering method according to an aspect of this invention.
  • 5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Beziehung zwischen einem volumenbasierten Teilchendurchmesser-Verhältnis und einem Volumenmischverhältnis zwischen einem anorganischen groben Pulver und einem anorganischen feinen Pulver und der Verteileigenschaft einer Aufschlämmung zeigt. 5 12 is a graph showing an example of a relationship between a volume-based particle diameter ratio and a volume mixing ratio between an inorganic coarse powder and an inorganic fine powder and the spreading property of a slurry.

Beschreibung von AusführungsbeispielenDescription of exemplary embodiments

Additiv-HerstellpulverAdditive manufacturing powder

Ein Additiv-Herstellpulver gemäß einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung wird unten unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.An additive manufacturing powder according to an embodiment of this invention will be described below with reference to the drawings.

Wie in 1 gezeigt ist, setzt sich ein Additiv-Herstellpulver 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel aus einem anorganischen groben Pulver 1 und einem anorganischen feinen Pulver 2 mit einem kleineren Teilchendurchmesser als bei dem anorganischen groben Pulver 1 zusammen. In der folgenden Erläuterung bedeutet, wenn ein oberer Grenzwert und ein unterer Grenzwert unter Verwendung eines Bereiches gezeigt sind, worin der obere Grenzwert und der untere Grenzwert durch den Ausdruck „bis“ definiert werden, ein solcher Bereich einen Bereich, der den oberen Grenzwert und den unteren Grenzwert enthält, solange nichts anderes angegeben ist.As in 1 1, an additive manufacturing powder 10 according to an embodiment is composed of an inorganic coarse powder 1 and an inorganic fine powder 2 having a smaller particle diameter than the inorganic coarse powder 1. FIG. In the following explanation, when an upper limit and a lower limit are shown using a range in which the upper limit and the lower limit are defined by the term "to", such a range means a range that includes the upper limit and the lower limit unless otherwise noted.

Ein Verhältnis des volumenbasierten Teilchendurchmessers zwischen dem anorganischen groben Pulver 1 und dem anorganischen feinen Pulver 2 (als „volumenbasiertes Teilchendurchmesser-Verhältnis“ in manchen Fällen bezeichnet) ist 28,0 bis 53,0. Eine mehr bevorzugte obere Grenze des volumenbasierten Teilchendurchmesser-Verhältnisses zwischen dem anorganischen groben Pulver 1 und dem anorganischen feinen Pulver 2 ist 49,6 oder weniger. Eine bevorzugte untere Grenze des volumenbasierten Teilchendurchmesser-Verhältnisses zwischen dem anorganischen groben Pulver 1 und dem anorganischen feinen Pulver 2 ist 28,0 oder mehr und eine mehr bevorzugte untere Grenze davon ist 32,0 oder mehr. Wenn das Verhältnis des volumenbasierten Teilchendurchmessers zwischen dem anorganischen groben Pulver 1 und dem anorganischen feinen Pulver 2 weniger als 28,0 ist, wird die Tragewirkung des anorganischen feinen Pulvers 2 nicht entfaltet. Somit ist die Konzentration des Additiv-Herstellpulvers 10 in einer Additiv-Herstellaufschlämmung 11 hoch, die Additiv-Herstellaufschlämmung 11 verfestigt sich und thixotrope Eigenschaften werden nicht erhalten. Wenn das Verhältnis des volumenbasierten Teilchendurchmessers zwischen dem anorganischen groben Pulver 1 und dem anorganischen feinen Pulver 2 53,0 übersteigt, wird viel Friktion innerhalb des anorganischen groben Pulvers 1 verursacht. Wenn die Konzentration des Additiv-Herstellpulvers 10 in der Additiv-Herstellaufschlämmung 11 hoch ist, verfestigt sich die Additiv-Herstellaufschlämmung 11 und thixotrope Eigenschaften können nicht erhalten werden. Das Verhältnis des volumenbasierten Teilchendurchmessers ist eine Summe einer Volumenfraktion eines jeden anorganischen groben Pulvers, multipliziert mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser eines jeden anorganischen groben Pulvers, dividiert durch eine Summe einer Volumenfraktion eines jeden anorganischen feinen Pulvers, multipliziert mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser eines jeden anorganischen feinen Pulvers. Beispielsweise ist eine Gleichung bei anorganischen groben Pulvern A und B und anorganischen feinen Pulvern a und b (Volumenanteil des anorganischen groben Pulvers A × durchschnittlicher Teilchendurchmesser des anorganischen groben Pulvers A + Volumenanteil des anorganischen groben Pulvers B × durchschnittlicher Teilchendurchmesser des anorganischen groben Pulvers B)/(Volumenanteil des anorganischen feinen Pulvers a × durchschnittlicher Teilchendurchmesser des anorganischen feinen Pulvers a + Volumenanteil des anorganischen feinen Pulvers b × durchschnittlicher Teilchendurchmesser des anorganischen feinen Pulvers b).A volume-based particle diameter ratio between the inorganic coarse powder 1 and the inorganic fine powder 2 (referred to as “volume-based particle diameter ratio” in some cases) is 28.0 to 53.0. A more preferable upper limit of the volume-based particle diameter ratio between the inorganic coarse powder 1 and the inorganic fine powder 2 is 49.6 or less. A preferable lower limit of the volume-based particle diameter ratio between the inorganic coarse powder 1 and the inorganic fine powder 2 is 28.0 or more, and a more preferable lower limit thereof is 32.0 or more. When the volume-based particle diameter ratio between the inorganic coarse powder 1 and the inorganic fine powder 2 is less than 28.0, the supporting effect of the inorganic fine powder 2 is not exhibited. Thus, the concentration of the additive manufacturing powder 10 in an additive manufacturing slurry 11 is high, the additive manufacturing slurry 11 solidifies, and thixotropic properties are not obtained. When the volume-based particle diameter ratio between the inorganic coarse powder 1 and the inorganic fine powder 2 exceeds 53.0, much friction is caused inside the inorganic coarse powder 1 . When the concentration of the additive manufacturing powder 10 in the additive manufacturing slurry 11 is high, the additive manufacturing slurry 11 solidifies and thixotropic properties cannot be obtained. The ratio of the volume-based particle diameter is a sum of a volume fraction of each inorganic coarse powder multiplied by an average particle diameter of each inorganic coarse powder divided by a sum of a volume fraction of each inorganic fine powder multiplied by an average particle diameter of each inorganic fine powder. For example, in inorganic coarse powders A and B and inorganic fine powders a and b, an equation is (volume fraction of inorganic coarse powder A × average particle diameter of inorganic coarse powder A + volume fraction of inorganic coarse powder B × average particle diameter of inorganic coarse powder B)/ (volume fraction of inorganic fine powder a × average particle diameter of inorganic fine powder a + volume fraction of inorganic fine powder b × average particle diameter of inorganic fine powder b).

Eine obere Grenze eines durchschnittlichem Teilchendurchmessers des gesamten Pulvers des Additiv-Herstellpulvers 10 ist 20,0 µm oder weniger. Die obere Grenze des durchschnittlichen Teilchendurchmessers des Additiv-Herstellpulvers 10 ist bevorzugt 16,0 µm oder weniger und mehr bevorzugt 4,1 µm oder weniger. Eine untere Grenze des Teilchendurchmessers des Additiv-Herstellpulvers 10 ist 2,0 µm oder mehr. Die untere Grenze des durchschnittlichen Teilchendurchmessers des Additiv-Herstellpulvers 10 ist bevorzugt 3,0 µm oder mehr und mehr bevorzugt 3,7 µm oder mehr. Wenn der durchschnittliche Teilchendurchmesser des Additiv-Herstellpulvers 10 innerhalb des Bereiches von 2,0 bis 20,0 µm fällt, setzt sich das Additiv-Herstellpulver 10 nicht in der Additiv-Herstellaufschlämmung 11 ab, was bevorzugt ist. Der Teilchendurchmesser wird durch ein Laserbeugungs-/Streuverfahren gemessen, und der durchschnittliche Teilchendurchmesser ist d50, d.h. der Mediandurchmesser. d50 ist ein Teilchendurchmesser bei einem kumulativen Wert von 50 Vol.-% in einer Teilchendurchmesser-Verteilung, erhalten in einem Laserbeugungs-/Streuverfahren.An upper limit of an average particle diameter of the entire powder of the additive manufacturing powder 10 is 20.0 μm or less. The upper limit of the average particle diameter of the additive manufacturing powder 10 is preferably 16.0 μm or less, and more preferably 4.1 μm or less. A lower limit of the particle diameter of the additive manufacturing powder 10 is 2.0 μm or more. The lower limit of the average particle diameter of the additive manufacturing powder 10 is preferably 3.0 μm or more, and more preferably 3.7 μm or more. When the average particle diameter of the additive manufacturing powder 10 falls within the range of 2.0 to 20.0 μm, the additive manufacturing powder 10 does not settle in the additive manufacturing slurry 11, which is preferable. The particle diameter is measured by a laser diffraction/scattering method, and the average particle diameter is d50, i.e., the median diameter. d50 is a particle diameter at a cumulative value of 50% by volume in a particle diameter distribution obtained by a laser diffraction/scattering method.

d10 des gesamten anorganischen Pulvers des Additiv-Herstellpulvers 10 ist 0,2 bis 2,0 µm und mehr bevorzugt 0,70 bis 0,90 µm. Wenn d10 des Additiv-Herstellpulvers 10 innerhalb dieses Bereiches fällt, ist ein ausreichendes anorganisches feines Pulver 2 vorhanden. Somit kann das anorganische feine Pulver 2 gleichmäßig um das anorganische grobe Pulver 1 herum verteilt werden, und das anorganische feine Pulver 2 fungiert als Träger (Tragewirkung). Daher ist es möglich, die Viskosität zu vermindern, selbst wenn die Konzentration des Additiv-Herstellpulvers 10 in der Additiv-Herstellaufschlämmung 11 hoch ist. d10 ist ein Teilchendurchmesser zum Zeitpunkt einer kumulativen Verteilung von 10 Vol.-% in der Teilchendurchmesser-Verteilung, gemessen durch das Laserbeugungs-/Streuverfahren.d10 of the total inorganic powder of the additive manufacturing powder 10 is 0.2 to 2.0 µm, and more preferably 0.70 to 0.90 µm. When d10 of the additive manufacturing powder 10 falls within this range, a sufficient inorganic fine powder 2 is present. Thus, the inorganic fine powder 2 can be evenly distributed around the inorganic coarse powder 1, and the inorganic fine powder 2 functions as a carrier (carrying effect). Therefore, it is possible to lower the viscosity even if the con concentration of the additive manufacturing powder 10 in the additive manufacturing slurry 11 is high. d10 is a particle diameter at the time of a cumulative distribution of 10% by volume in the particle diameter distribution measured by the laser diffraction/scattering method.

d90 des gesamten anorganischen Pulvers des Additiv-Herstellpulvers 10 ist 8 bis 30 µm und mehr bevorzugt 10 bis 15 µm. Wenn d90 des Additiv-Herstellpulvers 10 innerhalb dieses Bereiches liegt, setzt sich das anorganische grobe Pulver 1 in der Additiv-Herstellaufschlämmung 11 nicht ab und die Stabilität der Additiv-Herstellaufschlämmung 11 wird verbessert, was bevorzugt ist. d90 ist ein Teilchendurchmesser zum Zeitpunkt einer kumulativen Verteilung von 90 Vol.-% in einer Teilchendurchmesser-Verteilung, gemessen durch das Laserbeugungs-/Streuverfahren.d90 of the total inorganic powder of the additive manufacturing powder 10 is 8 to 30 µm, and more preferably 10 to 15 µm. When d90 of the additive manufacturing powder 10 is within this range, the inorganic coarse powder 1 does not settle in the additive manufacturing slurry 11 and the stability of the additive manufacturing slurry 11 is improved, which is preferable. d90 is a particle diameter at the time of a cumulative distribution of 90% by volume in a particle diameter distribution measured by the laser diffraction/scattering method.

In dem Additiv-Herstellpulver 10 ist ein Volumenmischungsverhältnis zwischen dem anorganischen groben Pulver 1 und dem anorganischen feinen Pulver 2 bevorzugt 7:1 bis 1:1. Das Volumenmischungsverhältnis ist mehr bevorzugt 6:1 bis 3:1. Mehr bevorzugt ist das Volumenmischungsverhältnis 4:1 bis 3:1. Das heißt, das Volumenmischungsverhältnis (anorganisches grobes Pulver/anorganisches feines Pulver) ist bevorzugt 1 bis 7. Das Volumenmischungsverhältnis ist mehr bevorzugt 3 bis 6 und noch mehr bevorzugt 3 bis 4. Wenn das Volumenmischungsverhältnis zwischen dem anorganischen groben Pulver 1 und dem anorganischen feinen Pulver 2 innerhalb dieses Bereiches liegt, ist es möglich, gute Verteilungseigenschaft zu erhalten, während der Additiv-Herstellaufschlämmung 11 thixotrope Eigenschaften verliehen werden.In the additive manufacturing powder 10, a volume mixing ratio between the inorganic coarse powder 1 and the inorganic fine powder 2 is preferably 7:1 to 1:1. The volume mixing ratio is more preferably 6:1 to 3:1. More preferably, the volume mixing ratio is 4:1 to 3:1. That is, the volume mixing ratio (inorganic coarse powder/inorganic fine powder) is preferably 1 to 7. The volume mixing ratio is more preferably 3 to 6 and even more preferably 3 to 4. When the volume mixing ratio between the inorganic coarse powder 1 and the inorganic fine powder 2 is within this range, it is possible to obtain good spreading property while imparting thixotropic properties to the additive manufacturing slurry 11 .

Die untere Grenze eines Volumenanteils eines anorganischen Pulvers mit einem Teilchendurchmesser von 2,0 µm oder mehr, das in dem Additiv-Herstellpulver 10 enthalten ist, ist 75.0 Vol.-% oder mehr. Die obere Grenze eines Volumenanteils eines anorganischen Pulvers mit einem Teilchendurchmesser von 2,0 µm oder mehr, das in dem Additiv-Herstellpulver 10 enthalten ist, ist 85,0 Vol.-% oder weniger und mehr bevorzugt 83,0 Vol.-% oder weniger. Wenn der Volumenanteil des anorganischen Pulvers mit dem Teilchendurchmesser von 2,0 µm oder mehr, das in dem Additiv-Herstellpulver 10 enthalten ist, größer ist als 85,0 %, wird viel Friktion zwischen dem anorganischen groben Pulver 1 in Bezug auf ein flüssiges Harz 3 erzeugt, und die Viskosität kann nicht reduziert werden, selbst wenn es eine Tragewirkung aufgrund eines feinen Pulvers gibt, was nicht bevorzugt ist. Wenn der Volumenanteil des anorganischen Pulvers mit dem Teilchendurchmesser von 2,0 µm oder mehr, das in dem Additiv-Herstellpulver 10 enthalten ist, weniger als 75,0 Vol.-% ist, ist die Verleihung von thixotropen Eigenschaften schwierig, wenn die Konzentration des anorganischen Pulvers in Bezug auf die Additiv-Herstellaufschlämmung 11 erhöht wird, was nicht bevorzugt ist.The lower limit of a volume fraction of an inorganic powder having a particle diameter of 2.0 μm or more contained in the additive manufacturing powder 10 is 75.0% by volume or more. The upper limit of a volume fraction of an inorganic powder having a particle diameter of 2.0 μm or more contained in the additive manufacturing powder 10 is 85.0% by volume or less, and more preferably 83.0% by volume or more fewer. When the volume fraction of the inorganic powder having the particle diameter of 2.0 μm or more contained in the additive manufacturing powder 10 is more than 85.0%, much friction between the inorganic coarse powder 1 with respect to a liquid resin becomes 3 is generated, and the viscosity cannot be reduced even if there is a carrying effect due to fine powder, which is not preferable. When the volume ratio of the inorganic powder having the particle diameter of 2.0 µm or more contained in the additive manufacturing powder 10 is less than 75.0% by volume, imparting thixotropic properties is difficult when the concentration of the of inorganic powder with respect to the additive manufacturing slurry 11 is increased, which is not preferable.

Ein Volumenanteil eines Pulvers aus Aluminiumoxid in dem Additiv-Herstellpulver 10 ist bevorzugt 5 bis 20 Vol.-%. Wenn der Volumenanteil des Pulvers aus Aluminiumoxid 5 bis 20 Vol.-% ist, wird die Tragewirkung eines feinen Pulvers aufgrund einer Beziehung der Wechselwirkung zwischen Aluminiumoxid und dem flüssigen Harz verbessert, was bevorzugt ist. Eine mehr bevorzugte obere Grenze des Volumenanteils des Pulvers aus Aluminiumoxid in dem Additiv-Herstellpulver 10 ist 15 Vol.-% oder weniger, und eine bevorzugtere obere Grenze davon ist 14 Vol.-% oder weniger. Eine weiter bevorzugte untere Grenze des Volumenanteils des Pulvers aus Aluminiumoxid in dem Additiv-Herstellpulver 10 ist 7 Vol.-% oder mehr.A volume fraction of a powder of alumina in the additive manufacturing powder 10 is preferably 5 to 20% by volume. When the volume fraction of the powder of alumina is 5 to 20% by volume, the carrying effect of a fine powder is improved due to a relationship of interaction between alumina and the liquid resin, which is preferable. A more preferable upper limit of the volume fraction of the powder of alumina in the additive manufacturing powder 10 is 15% by volume or less, and a more preferable upper limit thereof is 14% by volume or less. A more preferred lower limit of the volume fraction of the powder of alumina in the additive manufacturing powder 10 is 7% by volume or more.

Eine Form des Additiv-Herstellpulvers 10 kann sphärisch, kubisch, schüppchenartig, granular, lagenförmig, stabförmig, nadelförmig, faserig, klumpig, dendritisch, schaumförmig oder dgl. sein. Zur Verbesserung der Tragewirkung des anorganischen feinen Pulvers 2 ist es bevorzugt, dass die Form des Additiv-Herstellpulvers 10 sphärisch ist. Wenn der Volumenanteil des sphärischen Pulvers, das in dem Additiv-Herstellpulver 10 enthalten ist, 86 Vol.-% oder mehr ist, ist es möglich, eine Erhöhung der Viskosität der Additiv-Herstellaufschlämmung zu reduzieren. Obwohl der obere Grenzwert des Volumenanteils des sphärischen Pulvers nicht besonders beschränkt ist, kann der obere Grenzwert davon 100 Vol.-% sein.A shape of the additive manufacturing powder 10 may be spherical, cubic, scaly, granular, sheet-like, rod-like, acicular, fibrous, lumpy, dendritic, foamy, or the like. In order to improve the carrying effect of the inorganic fine powder 2, it is preferable that the shape of the additive manufacturing powder 10 is spherical. When the volume fraction of the spherical powder contained in the additive manufacturing powder 10 is 86% by volume or more, it is possible to reduce an increase in viscosity of the additive manufacturing slurry. Although the upper limit of the volume fraction of the spherical powder is not particularly limited, the upper limit thereof may be 100% by volume.

Ein Verfahren zum Mischen des anorganischen groben Pulvers 1 mit dem anorganischen feinen Pulver 2 ist nicht besonders beschränkt. Beispiele des Mischverfahrens enthalten ein Verfahren zum Trockenmischen des anorganischen groben Pulvers 1 und des anorganischen feinen Pulvers 2 und ein Verfahren zum Mischen des anorganischen groben Pulvers 1 und des anorganischen feinen Pulvers 2 in einem flüssigen Harz. Als Trockenmischverfahren kann ein Verfahren zum manuellen Durchführen des Mischens oder ein Verfahren zum Verwenden eines Blenders wie eines Henschelmischers oder eines Hochgeschwindigkeitsmischers verwendet werden.A method of mixing the inorganic coarse powder 1 with the inorganic fine powder 2 is not particularly limited. Examples of the mixing method include a method of dry-mixing the inorganic coarse powder 1 and the inorganic fine powder 2 and a method of mixing the inorganic coarse powder 1 and the inorganic fine powder 2 in a liquid resin. As the dry blending method, a method of conducting mixing manually or a method of using a blender such as a Henschel mixer or a high-speed mixer can be used.

Anorganisches grobes PulverInorganic coarse powder

Das anorganische grobe Pulver 1, das erfindungsgemäß verwendet wird, ist aus zumindest einem von Silica und einer Verbindung aus Silica und Aluminiumoxid erzeugt. Beispiele von Silica enthalten kristallines Silica, amorphes Silica, verschmolzenes Silica und dgl. Weiterhin enthalten Beispiele der Verbindung aus Silica und Aluminiumoxid Mullit und dgl. Wenn das anorganische grobe Pulver 1 aus Aluminiumoxid erzeugt ist, wird viel Friktion zwischen dem anorganischen groben Pulver 1 erzeugt. Wenn die Konzentration des Additiv-Herstellpulvers 10 in der Additiv-Herstellaufschlämmung 11 hoch ist, verfestigt sich die Additiv-Herstellaufschlämmung 11, was nicht bevorzugt ist.The inorganic coarse powder 1 used in the present invention is made of at least one of silica and a compound of silica and alumina. Examples of silica include crystalline silica, amorphous silica, fused silica and the like. Further, examples of the compound of silica and alumina include mullite and the like. When the inorganic coarse powder 1 is made of alumina, much friction is generated between the inorganic coarse powder 1. When the concentration of the additive manufacturing powder 10 in the additive manufacturing slurry 11 is high, the additive manufacturing slurry 11 solidifies, which is not preferable.

Eine obere Grenze eines durchschnittlichen Teilchendurchmessers des anorganischen groben Pulvers 1 ist 20,0 µm oder weniger. Die obere Grenze des durchschnittlichen Teilchendurchmessers des Additiv-Herstellpulvers 10 ist bevorzugt 16,0 µm oder weniger und mehr bevorzugt 4,1 µm oder weniger. Eine untere Grenze des durchschnittlichen Teilchendurchmessers des Additiv-Herstellpulvers 10 ist 2,0 µm oder mehr. Die untere Grenze des durchschnittlichen Teilchendurchmessers des Additiv-Herstellpulvers 10 ist bevorzugt 3 µm oder mehr und mehr bevorzugt 3,7 µm oder mehr. Wenn der durchschnittliche Teilchendurchmesser des Additiv-Herstellpulvers 10 innerhalb des Bereiches von 2,0 bis 20,0 µm liegt, setzt sich das Additiv-Herstellpulver 10 in der Additiv-Herstellaufschlämmung 11 nicht ab, was bevorzugt ist.An upper limit of an average particle diameter of the inorganic coarse powder 1 is 20.0 μm or less. The upper limit of the average particle diameter of the additive manufacturing powder 10 is preferably 16.0 μm or less, and more preferably 4.1 μm or less. A lower limit of the average particle diameter of the additive manufacturing powder 10 is 2.0 μm or more. The lower limit of the average particle diameter of the additive manufacturing powder 10 is preferably 3 μm or more, and more preferably 3.7 μm or more. When the average particle diameter of the additive manufacturing powder 10 is within the range of 2.0 to 20.0 μm, the additive manufacturing powder 10 does not settle in the additive manufacturing slurry 11, which is preferable.

Ein Verhältnis d10/d50 zwischen d10 und d50 des anorganischen groben Pulvers 1 ist bevorzugt 0,1 bis 0,7. Eine mehr bevorzugte obere Grenze von d10/d50 ist 0,5 oder weniger. Eine weiter bevorzugte obere Grenze von d10/d50 ist 0,2 oder mehr. Wenn das Verhältnis d10/d50 zwischen d10 und d50 des anorganischen groben Pulvers 1 innerhalb dieses Bereiches liegt, ist es möglich, die Friktion zwischen dem anorganischen groben Pulver 1 in der Additiv-Herstellaufschlämmung 11 zu reduzieren.A ratio d10/d50 between d10 and d50 of the inorganic coarse powder 1 is preferably 0.1 to 0.7. A more preferred upper limit of d10/d50 is 0.5 or less. A more preferred upper limit of d10/d50 is 0.2 or more. When the ratio d10/d50 between d10 and d50 of the inorganic coarse powder 1 is within this range, it is possible to reduce the friction between the inorganic coarse powder 1 in the additive manufacturing slurry 11 .

Ein Verhältnis d90/d50 zwischen d90 und d50 des anorganischen groben Pulvers 1 ist bevorzugt 1,6 bis 2,9. Eine mehr bevorzugte obere Grenze von d90/d50 ist 2,0 oder weniger. Eine weiter bevorzugte untere Grenze von d90/d50 ist 1,7 oder mehr. Wenn das Verhältnis d90/d50 zwischen d90 und d50 des anorganischen groben Pulvers 1 innerhalb dieses Bereiches fällt, ist es möglich, das Absetzen des anorganischen groben Pulvers 1 in der Additiv-Herstellaufschlämmung zu reduzieren.A ratio d90/d50 between d90 and d50 of the inorganic coarse powder 1 is preferably 1.6 to 2.9. A more preferred upper limit of d90/d50 is 2.0 or less. A more preferred lower limit of d90/d50 is 1.7 or more. If the ratio d90/d50 between d90 and d50 of the inorganic coarse powder 1 falls within this range, it is possible to reduce the settling of the inorganic coarse powder 1 in the additive manufacturing slurry.

Eine Form des Pulvers im anorganischen groben Pulver 1 kann sphärisch, kubisch, schüppchenartig, granular, lagenförmig, stabförmig, nadelförmig, faserig, klumpenförmig, dendritisch, schaumförmig oder dgl. sein. Zur Verbesserung der Tragewirkung des anorganischen feinen Pulvers 2 ist es bevorzugt, dass die Form des anorganischen groben Pulvers 1 sphärisch ist.A shape of the powder in the inorganic coarse powder 1 may be spherical, cubic, scaly, granular, sheet-like, rod-like, acicular, fibrous, lump-like, dendritic, foam-like or the like. In order to improve the supporting effect of the inorganic fine powder 2, it is preferable that the shape of the inorganic coarse powder 1 is spherical.

Anorganisches feines PulverInorganic fine powder

Als anorganisches feines Pulvers 2, das erfindungsgemäß verwendet wird, kann zumindest eines von Silica oder Aluminiumoxid verwendet werden. Beispiele von Aluminiumoxid enthalten α-Aluminiumoxid und γ-Aluminiumoxid. Insbesondere ist α-Aluminiumoxid bevorzugt, weil es thermisch stabil ist. Weiterhin ist Aluminiumoxid bevorzugt, weil es leicht mit dem flüssigen Harz interagiert und die Tragewirkung des anorganischen groben Pulvers 1 verbessern kann.As the inorganic fine powder 2 used in the present invention, at least one of silica and alumina can be used. Examples of alumina include α-alumina and γ-alumina. In particular, α-alumina is preferred because it is thermally stable. Furthermore, alumina is preferable because it easily interacts with the liquid resin and can improve the supporting effect of the inorganic coarse powder 1.

Der durchschnittliche Teilchendurchmesser des anorganischen feinen Pulvers 2 ist 0,10 bis 0,64 µm. Wenn der durchschnittliche Teilchendurchmesser des anorganischen feinen Pulvers 2 weniger als 0,10 µm ist, erhöht sich die Aggregation des anorganischen feinen Pulvers 2 und die Tragewirkung wird vermindert. Wenn der durchschnittliche Teilchendurchmesser des anorganischen feinen Pulvers 2 0,64 µm übersteigt, wird die Tragewirkung aufgrund des großen Teilchendurchmessers in Bezug auf das anorganische grobe Pulver 1 reduziert.The average particle diameter of the inorganic fine powder 2 is 0.10 to 0.64 µm. When the average particle diameter of the inorganic fine powder 2 is less than 0.10 µm, the aggregation of the inorganic fine powder 2 increases and the carrying effect is reduced. When the average particle diameter of the inorganic fine powder 2 exceeds 0.64 µm, the carrying effect is reduced with respect to the inorganic coarse powder 1 due to the large particle diameter.

Das Verhältnis d10/d50 zwischen d10 und d50 des anorganischen feinen Pulvers 2 ist bevorzugt 0,1 bis 0,6. Eine mehr bevorzugte obere Grenze von d10/d50 ist 0,5 oder weniger. Wenn das Verhältnis d10/d50 zwischen d10 und d50 des anorganischen feinen Pulvers 2 innerhalb dieses Bereiches liegt, wird die Aggregation des anorganischen feinen Pulvers 2 in der Additiv-Herstellaufschlämmung 11 reduziert.The ratio d10/d50 between d10 and d50 of the inorganic fine powder 2 is preferably 0.1 to 0.6. A more preferred upper limit of d10/d50 is 0.5 or less. When the ratio d10/d50 between d10 and d50 of the inorganic fine powder 2 is within this range, the aggregation of the inorganic fine powder 2 in the additive manufacturing slurry 11 is reduced.

Ein Verhältnis d90/d50 zwischen d90 und d50 des anorganischen feinen Pulvers 2 ist bevorzugt 2,0 bis 5,0. Wenn das Verhältnis d90/d50 zwischen d90 und d50 des anorganischen feinen Pulvers 2 innerhalb dieses Bereiches liegt, ist es möglich, die Tragewirkung des anorganischen feinen Pulvers 2 in der Additiv-Herstellaufschlämmung 11 zu verbessern.A ratio d90/d50 between d90 and d50 of the inorganic fine powder 2 is preferably 2.0 to 5.0. When the d90/d50 ratio between d90 and d50 of the inorganic fine powder 2 is within this range, it is possible to improve the carrying effect of the inorganic fine powder 2 in the additive manufacturing slurry 11 .

Eine Form des Pulvers in dem anorganischen feinen Pulver 2 kann sphärisch, kubisch, schüppchenartig, granular, lagenförmig, stabförmig, nadelförmig, faserig, klumpenförmig, dendritisch, schaumförmig oder dgl. sein. Zur Verbesserung der Tragewirkung des anorganischen feinen Pulvers 2 ist es bevorzugt, dass die Form des anorganischen feinen Pulvers 2 sphärisch ist.A shape of the powder in the inorganic fine powder 2 may be spherical, cubic, scaly, granular, sheet-like, rod-like, acicular, fibrous, lump-like, dendritic, foam-like, or the like. In order to improve the supporting effect of the inorganic fine powder 2, it is preferable that the shape of the inorganic fine powder 2 is spherical.

Additiv-HerstellaufschlämmungAdditive Manufacturing Slurry

Wie in 2 gezeigt ist, setzt sich die Additiv-Herstellaufschlämmung 11 aus dem flüssigen Harz 3 und dem oben beschriebenen Additiv-Herstellpulver 10 zusammen. Die Konzentration des Additiv-Herstellpulvers 10 in der Additiv-Herstellaufschlämmung 11 ist 70,0 bis 80,0 Vol.-%. Wenn die Konzentration des Additiv-Herstellpulvers in der Additiv-Herstellaufschlämmung 11 weniger als 70 Vol.-% ist, ist die Schrumpfungsrate eines Sinterkörpers, der aus einem anorganischen Pulver gebildet ist, das gesintert ist, groß und Risse können in dem Sinterkörper mit einer komplizierten Form auftreten. Wenn die Konzentration davon 80 Vol.-% übersteigt, wird die Viskosität zu hoch und die Additiv-Herstellaufschlämmung 11 verfestigt sich.As in 2 As shown, the additive manufacturing slurry 11 is composed of the liquid resin 3 and the additive manufacturing powder 10 described above. The concentration of the additive manufacturing powder 10 in the additive manufacturing slurry 11 is 70.0 to 80.0% by volume. When the concentration of the additive manufacturing powder in the additive manufacturing slurry 11 is less than 70% by volume, the shrinkage rate of a sintered body formed from an inorganic powder that is sintered is large and cracks can occur in the sintered body with a complicated form occur. When the concentration thereof exceeds 80% by volume, the viscosity becomes too high and the additive manufacturing slurry 11 solidifies.

Flüssiges Harzliquid resin

Das flüssige Harz 3, das für die Additiv-Herstellaufschlämmung 11 verwendet wird, ist nicht besonders beschränkt, solange das flüssige Harz 3 einen dreidimensionalen Additiv-Herstellkörper mit hoher Genauigkeit bilden kann. Beispiele des flüssigen Harzes, das für die Additiv-Herstellaufschlämmung 11 verwendet wird, enthalten fotohärtbare Harze, wärmehärtende Harze und dgl. Im Hinblick auf die Produktivität und Genauigkeit des dreidimensionalen hergestellten Additivkörpers sind fotohärtbare Harze bevorzugt.The liquid resin 3 used for the additive manufacturing slurry 11 is not particularly limited as long as the liquid resin 3 can form a three-dimensional additive manufacturing body with high accuracy. Examples of the liquid resin used for the additive manufacturing slurry 11 include photocurable resins, thermosetting resins and the like. Photocurable resins are preferred in view of the productivity and accuracy of the three-dimensional additive body produced.

Fotohärtbares HarzPhotocurable Resin

Beispiele des fotohärtbaren Harzes, das für die Additiv-Herstellaufschlämmung 11 verwendet wird, enthalten radikalisch polymerisierbare Verbindungen und kationisch polymerisierbare Verbindungen. Das fotohärtbare Harz wird durch Bestrahlung mit Licht in der Gegenwart eines Fotopolymerisationsinitiators gehärtet.Examples of the photocurable resin used for the additive manufacturing slurry 11 include radically polymerizable compounds and cationically polymerizable compounds. The photocurable resin is cured by irradiation with light in the presence of a photopolymerization initiator.

Die radikalisch polymerisierbaren Verbindungen sind Verbindungen mit einer ethylenisch ungesättigten Bindung in einem Molekül. Beispiele der Verbindungen mit einer ethylenisch ungesättigten Bindung enthalten Methacrylamid, Acrylamid, 2-Ethylhexylacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat, Laurylacrylat, Laurylmethacrylat, Butoxyethylacrylat, Butoxyethylmethacrylat, Polypropylenglykolmonoacrylat und Polypropylenglykolmonomethacrylat, Triethylenglykoldiacrylat, Triethylenglykoldimethacrylat, Tris(2-hydroxyethyl)isocyanurattriacrylat, Tris(2-hydroxyethyl)isocyanurattrimethacrylat und dgl. Diese Verbindungen sind Beispiele und nicht besonders beschränkt, solange sie Verbindungen sind, die geeignet für die Additivherstellung verwendet werden. Diese Harze können unabhängig verwendet werden, oder eine Kombination aus zwei oder mehreren Harzen kann verwendet werden.The radical polymerizable compounds are compounds having an ethylenically unsaturated bond in a molecule. Examples of the compounds having an ethylenically unsaturated bond include methacrylamide, acrylamide, 2-ethylhexyl acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, lauryl acrylate, lauryl methacrylate, butoxyethyl acrylate, butoxyethyl methacrylate, polypropylene glycol monoacrylate and polypropylene glycol monomethacrylate, triethylene glycol diacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, tris(2-hydroxyethyl)isocyanurate triacrylate, tris(2-hydroxyethyl )isocyanurate trimethacrylate and the like. These compounds are examples and are not particularly limited as long as they are compounds suitably used for additive manufacturing. These resins can be used independently, or a combination of two or more resins can be used.

Die kationisch polymerisierbaren Verbindungen sind Verbindungen, die die Polymerisation durch Bestrahlung mit Licht in der Gegenwart eines kationischen Fotopolymerisationsinitiators initiieren. Beispiele der kationisch polymerisierbaren Verbindungen enthalten 3,4-Epoxycyclohexylmethyl-3' ,4'-epoxycyclohexancarboxylat, Bisphenol A-diglycidylether, Bisphenol F-diglycidylether und dgl. Diese Verbindungen sind Beispiele und nicht besonders beschränkt, solange sie Verbindungen sind, die geeignet für die Additivherstellung verwendet werden. Diese Harze können unabhängig verwendet werden, oder eine Kombination aus zwei oder mehreren Harzen kann verwendet werden.The cationically polymerizable compounds are compounds that initiate polymerization by irradiation with light in the presence of a cationic photopolymerization initiator. Examples of the cationically polymerizable compound include 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3',4'-epoxycyclohexanecarboxylate, bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether and the like. These compounds are examples and not particularly limited as long as they are compounds suitable for the Additive manufacturing are used. These resins can be used independently, or a combination of two or more resins can be used.

Wenn die radikalisch polymerisierbare Verbindung als fotohärtbares Harz verwendet wird, wird ein Radikal-Fotopolymerisationsinitiator als Fotopolymerisationsinitiator verwendet. Wenn die kationisch polymerisierbare Verbindung als fotohärtbares Harz verwendet wird, wird ein kationischer Fotopolymerisationsinitiator als Fotopolymerisationsinitiator verwendet. Beispiele des radikalischen Fotopolymerisationsinitiators enthalten Acetophenon, Anthrachinon, 4,4'-Dimethoxybenzoin und dgl. Beispiele des kationischen Fotopolymerisationsinitiators enthalten Diphenyliodoniumtrifluormethansulfonsäure, 2-[2-(Fran-2-yl)vinyl]-4,6-bis(trichlormethyl)-1,3,5-triazin, 4-Nitrobenzoldiazoniumtetrafluorborat und dgl. Diese Verbindungen sind Beispiele und nicht besonders beschränkt, solange sie Verbindungen sind, die geeignet für die Additivherstellung verwendet werden.When the radical polymerizable compound is used as the photocurable resin, a radical photopolymerization initiator is used as the photopolymerization initiator. When the cationically polymerizable compound is used as a photocurable resin, a cationic photopolymerization initiator is used as the photopolymerization initiator. Examples of the radical photopolymerization initiator include acetophenone, anthraquinone, 4,4'-dimethoxybenzoin and the like. Examples of the cationic photopolymerization initiator include diphenyliodonium trifluoromethanesulfonic acid, 2-[2-(fran-2-yl)vinyl]-4,6-bis(trichloromethyl)-1 ,3,5-triazine, 4-nitrobenzenediazonium tetrafluoroborate and the like. These compounds are examples and are not particularly limited as long as they are compounds suitably used for additive manufacturing.

Das Verhältnis zwischen dem Fotopolymerisationsinitiator zur Gesamtmenge des fotohärtbaren Harzes und des Fotopolymerisationsinitiators ist bevorzugt 0,01 bis 8 Massen-%. Wenn die Menge des Fotopolymerisationsinitators weniger als 0,01 Massen-% ist, ist eine Härtungsrate niedrig und somit benötigt es Zeit für die Formgebung. Wenn eine Menge des Gehaltes des Fotoinitators 8 Massen-% übersteigt, kann in manchen Fällen die Festigkeit des dreidimensionalen hergestellten Additivkörpers vermindert sein. Zusätzlich können ein Polymerisationsinhibitor, Pigment, Viskositätsmodifizierer oder dgl. zum fotohärtbaren Harz je nach Zweck gegeben werden.The ratio of the photopolymerization initiator to the total amount of the photocurable resin and the photopolymerization initiator is preferably 0.01 to 8% by mass. If the amount of photopoly merization initiator is less than 0.01% by mass, a curing rate is low and thus it takes time for molding. When an amount of the content of the photoinitiator exceeds 8% by mass, the strength of the three-dimensional additive body produced may be reduced in some cases. In addition, a polymerization inhibitor, pigment, viscosity modifier or the like may be added to the photocurable resin depending on the purpose.

Verfahren zur Herstellung der Additiv-HerstellaufschlämmungProcess for preparing the additive manufacturing slurry

Ein Verfahren zur Herstellung der Additiv-Herstellaufschlämmung 11 (4; S1) ist nicht besonders beschränkt. Als Verfahren zur Herstellung einer Additiv-Herstellaufschlämmung gibt es ein Verfahren zum Mischen des Additiv-Herstellpulvers 10 mit dem flüssigen Harz 3 und anschließendes Dispergieren des Additiv-Herstellpulvers 10 in dem flüssigen Harz 3 unter Verwendung eines Hochgeschwindigkeitsrührers, Homogenisators, Planetenmischers oder dgl. Beispielsweise ist die Zahl der Umdrehungen eines Hochgeschwindigkeitsrührers bevorzugt 400 bis 600 UpM. Wenn das Rühren innerhalb dieses Bereiches der Rührgeschwindigkeit durchgeführt wird, ist es möglich, gleichmäßig das Additiv-Herstellpulver 10 und das flüssige Harz 3 zu mischen. Die Rührzeit ist bevorzugt 2 Minuten oder mehr. Unter diesen Bedingungen ist es unabhängig von der Form eines Rührblattes möglich, das Additiv-Herstellpulver 10 mit dem flüssigen Harz 3 gleichmäßig zu mischen.A method of preparing the additive manufacturing slurry 11 ( 4 ; S1) is not particularly limited. As a method for preparing an additive manufacturing slurry, there is a method of mixing the additive manufacturing powder 10 with the liquid resin 3 and then dispersing the additive manufacturing powder 10 in the liquid resin 3 using a high-speed stirrer, homogenizer, planetary mixer or the like. For example, there is the number of revolutions of a high-speed stirrer is preferably 400 to 600 rpm. When stirring is performed within this range of stirring speed, it is possible to uniformly mix the additive manufacturing powder 10 and the liquid resin 3. The stirring time is preferably 2 minutes or more. Under these conditions, it is possible to uniformly mix the additive manufacturing powder 10 with the liquid resin 3 regardless of the shape of a stirring blade.

Additiv-Herstellverfahrenadditive manufacturing process

Ein typisches Beispiel des Additiv-Herstellverfahrens (4; S2) dieser Erfindung wird beschrieben. Ein Beispiel, das unten beschrieben wird, ist ein Beispiel dieser Erfindung und ist nicht besonders beschränkt.A typical example of the additive manufacturing process ( 4 ; S2) of this invention will be described. An example described below is an example of this invention and is not particularly limited.

Die oben beschriebene Additiv-Herstellaufschlämmung 11 ist in einem Behälter untergebracht. Der Boden des Behälters kann nach oben und nach unten bewegt werden. In Bezug auf die untergebrachte Additiv-Herstellaufschlämmung 11 wird eine dünne Schicht aus der Additiv-Herstellaufschlämmung 11 unter Verwendung einer Messerkante gebildet. Die gebildete dünne Schicht wird selektiv mit Licht bestrahlt, und die Additiv-Herstellaufschlämmung 11 wird gehärtet, zur Bildung eines gehärteten Materials mit einer willkürlichen zweidimensionalen Form.The additive manufacturing slurry 11 described above is accommodated in a container. The bottom of the container can be moved up and down. With respect to the housed additive manufacturing slurry 11, a thin layer of the additive manufacturing slurry 11 is formed using a knife edge. The formed film is selectively irradiated with light, and the additive manufacturing slurry 11 is cured to form a cured material having an arbitrary two-dimensional shape.

Anschließend wird der Boden mit der darin untergebrachten Additiv-Herstellaufschlämmung 11 etwas nach unten bewegt, die Additiv-Herstellaufschlämmung 11 wird auf die dünne Schicht aufgebracht, auf der das gehärtete Material mit einer willkürlichen zweidimensionalen Form gebildet ist, und eine dünne Schicht aus der Additiv-Herstellaufschlämmung 11 wird erneut unter Verwendung einer Messerkante gebildet. Die dünne Schicht, die erneut gebildet ist, wird selektiv mit Licht bestrahlt, zur Bildung eines gehärteten Materials mit einer willkürlichen zweidimensionalen Form. Wenn diese Schritte wiederholt durchgeführt werden, wird eine Vielzahl von Schichten aus dem gehärteten Material laminiert, zur Bildung eines dreidimensionalen Additiv-Herstellkörpers. Ein ungehärtetes Harz wird von dem erhaltenen dreidimensionalen Additiv-Herstellkörper unter Verwendung eines Reinigungsmittels oder dgl. entfernt.Then, the tray with the additive manufacturing slurry 11 accommodated therein is slightly moved down, the additive manufacturing slurry 11 is applied on the thin layer on which the hardened material having an arbitrary two-dimensional shape is formed, and a thin layer of the additive Forming slurry 11 is again formed using a knife edge. The thin film formed again is selectively irradiated with light to form a hardened material having an arbitrary two-dimensional shape. When these steps are repeatedly performed, a plurality of layers of the cured material are laminated to form a three-dimensional additive manufacturing body. An uncured resin is removed from the obtained three-dimensional additive manufacturing body using a cleaning agent or the like.

Ein selektives Bestrahlungsverfahren mit Licht ist nicht besonders beschränkt, solange ein sehr genauer dreidimensionaler Additiv-Herstellkörper unter Verwendung des Verfahrens erhalten werden kann. Beispielsweise gibt es ein Verfahren zum Reflektieren eines Laserstrahls mit einem Polygonspiegel, ein Verfahren zum Bestrahlen einer Maske, worin ein lichttransmittierendes Teil mit einem willkürlichen Muster mit Licht von oben gebildet wird, und dgl.A selective light irradiation method is not particularly limited as long as a highly accurate three-dimensional additive manufactured body can be obtained using the method. For example, there are a method of reflecting a laser beam with a polygon mirror, a method of irradiating a mask in which a light-transmitting part having an arbitrary pattern is formed with light from above, and the like.

Sinterverfahrensintering process

Ein typisches Beispiel eines Sinterverfahrens (4; S3) dieser Erfindung wird beschrieben. Ein dreidimensionaler Additiv-Herstellkörper, erhalten durch das Additiv-Herstellverfahren dieser Erfindung wird in einen Sinterofen gegeben und eine Temperatur im Ofen wird von Raumtemperatur auf eine Entfettungsbehandlungstemperatur bei 1°C/h oder mehr angehoben. Die Entfettungsbehandlungstemperatur kann angemessen innerhalb des Bereiches von beispielsweise 500 bis 700°C eingestellt werden. Wenn die Entfettungsbehandlungstemperatur innerhalb dieses Temperaturbereiches liegt, kann das Harz in dem dreidimensionalen Additiv-Herstellkörper gebrannt werden, was bevorzugt ist. Nachdem die Temperatur im Sinterofen die Entfettungsbehandlungstemperatur erreicht, wird die Entfettungsbehandlungstemperatur für 0,5 bis 4 Stunden (Entfettungszeit) aufrechterhalten, und das Erwärmen wird durchgeführt, zum Brennen einer Harzkomponente (Entfettungsschritt). Die Entfettungszeit kann entsprechend einem Harztyp und einem Harzanteil in dem Additiv-Herstellkörper eingestellt werden.A typical example of a sintering process ( 4 ; S3) of this invention will be described. A three-dimensional additive manufacturing body obtained by the additive manufacturing method of this invention is placed in a sintering furnace, and a temperature in the furnace is raised from room temperature to a degreasing treatment temperature at 1°C/h or more. The degreasing treatment temperature can be set appropriately within the range of, for example, 500 to 700°C. When the degreasing treatment temperature is within this temperature range, the resin in the three-dimensional additive manufacturing body can be fired, which is preferable. After the temperature in the sintering furnace reaches the degreasing treatment temperature, the degreasing treatment temperature is maintained for 0.5 to 4 hours (degreasing time), and heating is performed to fire a resin component (degreasing step). The degreasing time can be adjusted according to a resin type and a resin content in the additive manufacturing body.

Anschließend wird die Temperatur im Sinterofen auf eine Sinterbehandlungstemperatur bei 50°C/h oder mehr angehoben. Die Sinterbehandlungstemperatur kann angemessen innerhalb des Bereiches von beispielsweise 900 bis 1300°C eingestellt werden. Wenn die Sinterbehandlungstemperatur innerhalb dieses Temperaturbereiches liegt, kann das Additiv-Herstellpulver 10 ohne Reißen oder dgl. gesintert werden, was bevorzugt ist. Nachdem die Temperatur im Ofen die Sinterbehandlungstemperatur erreicht hat, wird die Sinterbehandlungstemperatur aufrechterhalten, das Erwärmen wird 1 bis 7 Stunden (Sinterzeit) durchgeführt, und das Additiv-Herstellpulver 10 wird gesintert (Sinterschritt), so dass ein Sinterkörper unter Verwendung des Additiv-Herstellpulvers 10 erhalten wird. Die Sinterzeit kann entsprechend einem Typ eines anorganischen Pulvers oder dgl. eingestellt werden.Subsequently, the temperature in the sintering furnace is raised to a sintering treatment temperature of 50°C/h or more. The sintering treatment temperature can be set appropriately within the range of, for example, 900 to 1300°C. When the sintering treatment temperature is within this temperature range, the additive manufacturing powder 10 can be sintered without cracking or the like, which is preferable. After the temperature in the furnace reaches the sintering treatment temperature, the sintering treatment temperature is maintained, heating is performed for 1 to 7 hours (sintering time), and the additive manufacturing powder 10 is sintered (sintering step) so that a sintered body using the additive manufacturing powder 10 is obtained. The sintering time can be adjusted according to a type of inorganic powder or the like.

Beispieleexamples

Obwohl spezifische Ausführungsbeispiele dieser Erfindung unter Verwendung von Beispielen unten beschrieben werden, ist diese Erfindung nicht auf die folgenden Ausführungsbeispiele beschränkt.Although specific embodiments of this invention are described below using examples, this invention is not limited to the following embodiments.

Test zur Bestätigung der Beziehung zwischen dem Verhältnis zwischen grobem Pulver und feinem Pulver und thixotrope EigenschaftenTest to confirm the relationship between the ratio between coarse powder and fine powder and thixotropic properties

Ein anorganisches grobes Pulver 1 (SiO2, sphärisch, durchschnittlicher Teilchendurchmesser 5,0 µm) gemäß Tabelle 1 wurde als anorganisches grobes Pulver verwendet, und ein anorganisches feines Pulver 1 (SiO2, sphärisch, durchschnittlicher Teilchendurchmesser 0,64 µm) gemäß Tabelle 1 wurde als anorganisches feines Pulver verwendet. Das anorganische grobe Pulver und das anorganische feine Pulver wurden bei einem Mischungsverhältnis von 4:0 bis 0:4 trocken vermischt. Danach wurde ein flüssiges Harz zu dem trocken vermischten anorganischen Pulver gegeben, so dass eine Konzentration eines anorganischen Pulvers 30 bis 80 Vol.-% war, und die Mischung wurde bei 400 bis 600 UpM 25 Minuten unter Verwendung eines Hochgeschwindigkeitsrührers gerührt, zur Herstellung einer Aufschlämmung für die Messung.An inorganic coarse powder 1 (SiO 2 , spherical, average particle diameter 5.0 µm) shown in Table 1 was used as the inorganic coarse powder, and an inorganic fine powder 1 (SiO 2 , spherical, average particle diameter 0.64 µm) shown in Table 1 was used as an inorganic fine powder. The inorganic coarse powder and the inorganic fine powder were dry mixed at a mixing ratio of 4:0 to 0:4. Thereafter, a liquid resin was added to the dry-mixed inorganic powder so that an inorganic powder concentration was 30 to 80% by volume, and the mixture was stirred at 400 to 600 rpm for 25 minutes using a high-speed stirrer to prepare a slurry for the measurement.

Eine Scherspannung A (Pa) zum Zeitpunkt einer Scherrate von 10/s, wenn die Scherrate von 0/s bis 25/s erhöht wurde, wurde mit einer Scherspannung B (Pa) zum Zeitpunkt einer Scherrate von 10/s, wenn die Scherrate von 25/s bis 0/s vermindert wurde, verglichen, und die Auswertung der Eigenschaft der thixotropen Eigenschaften der Aufschlämmung für die Messung, hergestellt aus den Proben, wurde jeweils unter Verwendung eines kinematischen Viskositätsmessgerätes vom konischen Plattentyp durchgeführt. Es wurde bestimmt, dass die Aufschlämmung ein thixotropes Fluid war, wenn das Verhältnis A/B>1 war, die Aufschlämmung ein allgemeines Fluid war, wenn das Verhältnis A/B=1 war, und die Aufschlämmung ein verfestigtes oder dilatantes Fluid war, wenn das Verhältnis A/B<1 war. Das dilatante Fluid betrifft ein Fluid, das als Flüssigkeit für langsame Scherstimuli dient, und hat eine Eigenschaft, eine Resistenz wie ein Feststoff für schnelle Scherstimuli zu entfalten. Das allgemeine Fluid ist ein anderes Fluid als ein thixotropes Fluid und ein dilatantes Fluid. 3 erläutert die Ergebnisse einer jeden Aufschlämmung in Bezug auf die Messung. Eine horizontale Achse von 3 zeigt ein Mischungsverhältnis zwischen einem anorganischen groben Pulver und einem anorganischen feinen Pulver und eine vertikale Achse davon eine Konzentration (Vol.-%) eines anorganischen Pulvers in einer Aufschlämmung für die Messung. In 3 bedeutet ein Kreis ein thixotropes Fluid, ein Dreieck ein allgemeines Fluid und ein Kreuz ein dilatantes Fluid (Verfestigung).A shear stress A (Pa) at the time of a shear rate of 10/s when the shear rate was increased from 0/s to 25/s was compared with a shear stress B (Pa) at the time of a shear rate of 10/s when the shear rate increased from 0/s to 25/s 25/s to 0/s was compared, and evaluation of the property of the thixotropic properties of the slurry for measurement prepared from the samples was carried out using a conical plate type kinematic viscometer, respectively. It was determined that the slurry was a thixotropic fluid when the ratio A/B>1, the slurry was a general fluid when the ratio A/B=1, and the slurry was a solidified or dilatant fluid when the ratio A/B<1. The dilatant fluid refers to a fluid serving as a liquid for slow-shear stimuli, and has a property of exhibiting resistance like a solid for fast-shear stimuli. The general fluid is a fluid other than a thixotropic fluid and a dilatant fluid. 3 explains the results of each slurry related to the measurement. A horizontal axis of 3 FIG. 12 shows a mixing ratio between an inorganic coarse powder and an inorganic fine powder, and a vertical axis thereof shows a concentration (% by volume) of an inorganic powder in a slurry for measurement. In 3 a circle denotes a thixotropic fluid, a triangle a general fluid and a cross a dilatant fluid (solidification).

Wie in 3 gezeigt ist, ist ersichtlich, dass dann, wenn eine Konzentration eines anorganischen Pulvers niedrig ist, die Aufschlämmung ein allgemeines Fluid ist, aber wenn sich die Konzentration erhöht, tritt eine Änderung von einem thixotropen Fluid zu einem dilatanten Fluid (Verfestigung) auf. Weiterhin ist ersichtlich, dass dann, wenn ein Mischungsverhältnis eines anorganischen feinen Pulvers sich erhöht, die Aufschlämmung als thixotropes Fluid bei der Seite einer geringen Konzentration dient. Von dem obigen ist ersichtlich, dass für den Erhalt eines thixotropen Fluids in einem Zustand, bei dem eine Konzentration eines anorganischen Pulvers in der Aufschlämmung hoch ist, es erforderlich ist, das Verhältnis eines anorganischen groben Pulvers in Bezug auf ein anorganisches feines Pulver zu erhöhen.As in 3 shown, it can be seen that when a concentration of an inorganic powder is low, the slurry is a general fluid, but as the concentration increases, a change from a thixotropic fluid to a dilatant fluid (solidification) occurs. Further, it can be seen that when a mixing ratio of an inorganic fine powder increases, the slurry serves as a thixotropic fluid at the low concentration side. It can be seen from the above that in order to obtain a thixotropic fluid in a state where a concentration of an inorganic powder in the slurry is high, it is necessary to increase the ratio of an inorganic coarse powder with respect to an inorganic fine powder.

Herstellung der Additiv-HerstellaufschlämmungPreparation of Additive Manufacturing Slurry

Auf der Basis der obigen Feststellungen wurden das anorganische grobe Pulver und das anorganische feine Pulver gemäß Tabelle 1 bei einem Volumenmischungsverhältnis (anorganisches grobes Pulver/anorganisches feines Pulver) gemäß den Tabellen 2A und 2B trocken vermischt. Der Volumenanteil eines jeden anorganischen Pulvers gemäß Tabelle 2A zeigt den Volumenanteil des anorganischen Pulvers zum Gesamtvolumen des flüssigen Harzes und des anorganischen Pulvers an. Ein fotohärtbares Acrylharz, das ein flüssiges Harz war, wurde zu dem anorganischen Pulver gegeben, das trocken vermischt war, so dass die Konzentration des anorganischen Pulvers in der Aufschlämmung die Konzentration gemäß den Tabellen 2A und 2B war und die Mischung wurde bei 400 UpM oder mehr 25 min unter Verwendung eines Rotationsrührers gerührt, zur Herstellung einer Additiv-Herstellaufschlämmung. Der Ausdruck „-“ in der Tabelle zeigt an, dass keine Zugabe erfolgte. Tabelle 1 Pulvername Material d10 (µm) d50 (µm) d90 (µm) d10/d50 d90/d50 Anorganisches grobes Pulver 1 SiO2 1,10 5,00 14,70 0,2 2,9 Anorganisches grobes Pulver 2 Al2O3 2,20 3,00 5,00 0,7 1,7 Anorganisches grobes Pulver 3 Al2O3 0,90 2,00 4,00 0,5 2,0 Anorganisches feines Pulver 1 SiO2 0,30 0,64 3,20 0,5 5,0 Anorganisches feines Pulver 2 SiO2 0,06 0,10 0,21 0,6 2,1 Anorganisches feines Pulver 3 Al2O3 0,27 0,56 1,30 0,5 2,3 Tabelle 2A Pulvername Anorganisches grobes Pulver 1 (Vol.-%) Anorganisches grobes Pulver 2 (Vol.-%) Anorganisches grobes Pulver 3 (Vol.-%) Anorganisches feines Pulver 1 (Vol.-%) Anorganisches feines Pulver 2 (Vol.-%) Anorganisches feines Pulver 3 (Vol.-%) Bsp. 1 59,9 - - 5,1 - 10,9 Bsp.2 59,9 - - 6,8 - 11,2 Bsp.3 59,9 - - 2,2 - 10,4 Bsp.4 59,9 - - - 2,2 10,4 Vgl. - bsp. 1 59,9 - - 8,6 - 11,5 Vgl. - bsp. 2 62,1 0,4 - - - 10,1 Vgl.bsp. 3 62,1 - 0,4 - - 10,1 Vgl.bsp. 4 62,1 - - - - 10,4 Tabelle 2B Pulvername Volumenanteil von Pulver mit einem Teilchendurchmesser von 2,0 µm oder mehr Volumenbasiertes TeilchendurchmesserVerhältnis Pulverkonzentration (Vol.-%) Volumenmischungsverhältnis (grobes Pulver/feines Pulver) Bsp. 1 78,9 32,0 76,0 3,7 Bsp.2 76,9 28,2 78,0 3,3 Bsp.3 82,6 41,4 72,5 4,8 Bsp.4 82,6 49,6 72,5 4,8 Vgl.-bsp. 1 74,9 25,1 80,0 3,0 Vgl.-bsp. 2 86,1 55,1 72,5 6,2 Vgl.-bsp. 3 86,1 55,0 72,5 6,2 Vgl.-bsp. 4 85,7 53,3 72,5 6,0 Based on the above findings, the inorganic coarse powder and the inorganic fine powder shown in Table 1 were dry-blended at a volume mixing ratio (inorganic coarse powder/inorganic fine powder) shown in Tables 2A and 2B. The volume fraction of a of each inorganic powder according to Table 2A indicates the volume ratio of the inorganic powder to the total volume of the liquid resin and the inorganic powder. A photocurable acrylic resin, which was a liquid resin, was added to the inorganic powder that was dry-blended so that the concentration of the inorganic powder in the slurry was the concentration shown in Tables 2A and 2B, and the mixture was stirred at 400 rpm or more Stirred for 25 minutes using a rotary stirrer to produce an additive manufacturing slurry. The term "-" in the table indicates that no addition was made. Table 1 powder name material d10 (µm) d50 (µm) d90 (µm) d10/d50 d90/d50 Inorganic coarse powder 1 SiO 2 1.10 5.00 14.70 0.2 2.9 Inorganic coarse powder 2 Al2O3 _ 2.20 3.00 5.00 0.7 1.7 Inorganic coarse powder 3 Al2O3 _ 0.90 2.00 4.00 0.5 2.0 Inorganic fine powder 1 SiO 2 0.30 0.64 3.20 0.5 5.0 Inorganic fine powder 2 SiO 2 0.06 0.10 0.21 0.6 2.1 Inorganic fine powder 3 Al2O3 _ 0.27 0.56 1.30 0.5 2.3 Table 2A powder name Inorganic Coarse Powder 1 (Vol%) Inorganic Coarse Powder 2 (Vol%) Inorganic Coarse Powder 3 (Vol%) Inorganic Fine Powder 1 (Vol%) Inorganic Fine Powder 2 (Vol%) Inorganic fine powder 3 (% by volume) Ex 1 59.9 - - 5.1 - 10.9 Ex.2 59.9 - - 6.8 - 11.2 Ex.3 59.9 - - 2.2 - 10.4 Ex.4 59.9 - - - 2.2 10.4 See - e.g. 1 59.9 - - 8.6 - 11.5 See - e.g. 2 62.1 0.4 - - - 10.1 Comp. Ex. 3 62.1 - 0.4 - - 10.1 Comp. Ex. 4 62.1 - - - - 10.4 Table 2B powder name Volume fraction of powder having a particle diameter of 2.0 µm or more Volume based particle diameter ratio Powder Concentration (Vol%) Mixing ratio by volume (coarse powder/fine powder) Ex 1 78.9 32.0 76.0 3.7 Ex.2 76.9 28.2 78.0 3.3 Ex.3 82.6 41.4 72.5 4.8 Ex.4 82.6 49.6 72.5 4.8 Comp. Ex. 1 74.9 25.1 80.0 3.0 Comp. Ex. 2 86.1 55.1 72.5 6.2 Comp. Ex. 3 86.1 55.0 72.5 6.2 Comp. Ex. 4 85.7 53.3 72.5 6.0

Herstellung des Additiv-HerstellkörpersProduction of the additive manufacturing body

In Bezug auf die Additiv-Herstellaufschlämmung, die wie oben beschrieben kreiert wurde, wurde ein Additiv-Herstellkörper unter Verwendung einer Additiv-Herstellvorrichtung vom Ultraviolettlaserscantyp für allgemeine Zwecke hergestellt. Die Wellenlänge des Lasers war 355 bis 405 nm und der Ausstoß war 1 W oder weniger. Die Umgebungstemperatur zum Zeitpunkt der Laserbestrahlung war 25 Grad. Das ungehärtete Harz wurde von dem gebildeten Additiv-Herstellkörper mit einem Reinigungsmittel, das Ethanol enthält, entfernt.With respect to the additive manufacturing slurry created as described above, an additive manufacturing body was manufactured using a general-purpose ultraviolet laser scanning type additive manufacturing apparatus. The wavelength of the laser was 355 to 405 nm and the output was 1 W or less. The ambient temperature at the time of laser irradiation was 25 degrees. The uncured resin was removed from the formed additive manufacturing body with a cleaning agent containing ethanol.

Herstellung des SinterkörpersProduction of the sintered body

Der Additiv-Herstellkörper, der oben erhalten wurde, wurde in einen Sinterofen gegeben, und die Temperatur im Sinterofen wurde von Raumtemperatur auf eine Entfettungsbehandlungstemperatur (400 bis 700°C) bei 1°C/h oder mehr erhöht und wurde bei der Entfettungsbehandlungstemperatur 2 Stunden gehalten. Danach wurde die Temperatur im Sinterofen von der Entfettungsbehandlungstemperatur auf die Sinterbehandlungstemperatur (900 bis 1300°C) bei 50°C/h oder mehr erhöht und bei der Sinterbehandlungstemperatur 2 Stunden gehalten, unter Erhalt eines Sinterkörpers.The additive manufacturing body obtained above was placed in a sintering furnace, and the temperature in the sintering furnace was increased from room temperature to a degreasing treatment temperature (400 to 700°C) at 1°C/h or more and was at the degreasing treatment temperature for 2 hours held. Thereafter, the temperature in the sintering furnace was raised from the degreasing treatment temperature to the sintering treatment temperature (900 to 1300°C) at 50°C/h or more and maintained at the sintering treatment temperature for 2 hours to obtain a sintered body.

Teilchendurchmesser-Verteilungsmessung des Additiv-HerstellpulversParticle Diameter Distribution Measurement of Additive Manufacturing Powder

Etwa 1 g eines Additiv-Herstellpulvers, hergestellt durch Trockenmischen eines anorganischen groben Pulvers und eines anorganischen feinen Pulvers bei dem Verhältnis gemäß Tabelle 2, wurde in einen Behälter gegeben und d10, d50 und d90 wurden gemessen unter Verwendung einer Messvorrichtung vom Laserbeugungstyp: Mastersizer. Die Messergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt. Ein Volumenanteil eines anorganischen Pulvers mit einem Teilchendurchmesser von 2,0 µm oder mehr wurde durch Berechnung von einer Teilchendurchmesser-Verteilung eines jeden Pulvers, erhalten durch Messung, erhalten.About 1 g of an additive manufacturing powder prepared by dry-mixing an inorganic coarse powder and an inorganic fine powder at the ratio shown in Table 2 was placed in a container, and d10, d50 and d90 were measured using a laser diffraction-type measuring device: Mastersizer. The measurement results are shown in Table 3. A volume fraction of an inorganic powder having a particle diameter of 2.0 μm or more was obtained by calculation from a particle diameter distribution of each powder obtained by measurement.

Messung der Verteilungseigenschaft und der thixotropen Eigenschaft der Additiv-HerstellaufschlämmungMeasurement of the spreading property and the thixotropic property of the additive manufacturing slurry

Die Verteilungseigenschaft wurde auf der Basis einer Bestimmung bewertet, ob eine gleichmäßige Aufschlämmungsschicht mit einer Dicke von 100 µm bei einer konstanten Geschwindigkeit innerhalb des Bereiches einer Verteilungsgeschwindigkeit von 5 mm/s verteilt werden konnte, wobei ein Druckblech aus Edelstahl verwendet wurde. Wenn eine gleichmäßige Aufschlämmung gebildet wurde, wurde dies als gut angesehen, und wenn eine Unebenheit oder Luftblasen gebildet wurden, wurde dies als Mangel angesehen.The spreading property was evaluated based on determining whether a uniform slurry layer having a thickness of 100 µm could be spread at a constant speed within the range of a spreading speed of 5 mm/s using a stainless steel pressure plate. When a uniform slurry was formed, it was judged as good, and when unevenness or air bubbles were formed, it was judged as a defect.

Eine Viskosität ηa1 der obigen Additiv-Herstellaufschlämmung wurde unter Verwendung eines kinematischen Viskositätsmessegerätes vom konischen Plattentyp (Raumtemperatur, Scherrate 0 bis 25/s) gemessen.A viscosity η a1 of the above additive manufacturing slurry was measured using a conical plate type kinematic viscometer (room temperature, shear rate 0 to 25/s).

Beim kinematischen Viskositätsmessgerät vom konischen Plattentyp wurden die thixotropen Eigenschaften der Aufschlämmung für die Messung ausgewertet, indem eine Scherspannung A (Pa) zum Zeitpunkt einer Scherrate von 10/s, wenn die Scherrate von 0/s bis 25/s erhöht wurde, mit einer Scherspannung B (Pa) zum Zeitpunkt einer Scherrate von 10/s verglichen wurde, wenn die Scherrate von 25/s auf 0/s vermindert wurde. Die Aufschlämmung wurde als gut angesehen, wenn ein Verhältnis A/B>1 erfüllt war, und die Aufschlämmung wurde als mangelhaft angesehen, wenn das Verhältnis A/B≤1 erfüllt war. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt. In Tabelle 3 zeigt der Kreis ein gutes Ergebnis und das Kreuz zeigt einen Mangel.In the conical plate type kinematic viscometer, the thixotropic properties of the slurry for measurement were evaluated by measuring a shear stress A (Pa) at the time of a shear rate of 10/s when the shear rate was increased from 0/s to 25/s with a shear stress B (Pa) at the time of a shear rate of 10/s when the shear rate was decreased from 25/s to 0/s. The slurry was judged good when a relationship A/B>1 was satisfied, and the slurry was judged poor when the relationship A/B≤1 was satisfied. The results obtained are shown in Table 3. In Table 3, the circle shows a good result and the cross shows a defect.

Sinterkörper-AuswertungSintered body evaluation

Bei der Auswertung eines Sinterkörpers wurden Dimensionen eines Additiv-Herstellkörpers, mit dem keine Entfettungsbehandlung durchgeführt wurde, in den X-, Y- und Z-Achsenrichtungen und Dimensionen eines Sinterkörpers, der gesintert wurde, in den X-, Y- und Z-Achsenrichtungen gemessen, und eine Schrumpfungsrate wurde von einer Menge der Dimensionsänderung vor einer Entfettungsbehandlung und nach dem Sintern ausgewertet. Tabelle 3 d10 (µm) d50 (µm) d90 (µm) Verteilungseigenschaft Thixotrope Eigenschaft Bsp. 1 0,93 4,06 11,99 ◯ ◯ Bsp. 2 0,91 3,98 11,75 ◯ ◯ Bsp. 3 0,96 4,23 12,43 ◯ ◯ Bsp. 4 0,95 4,21 12,34 ◯ ◯ Vg1.bsp. 1 0,89 3,89 11,54 × × Vgl.bsp. 2 0,99 4,38 12,80 × × Vg1.bsp. 3 0,98 4,37 12,79 × × Vg1.bsp. 4 0,98 4,36 12,78 × ◯ In the evaluation of a sintered body, dimensions of an additive manufacturing body on which no degreasing treatment was performed were in the X, Y, and Z axis directions and dimensions of a sintered body that was sintered was measured in the X, Y, and Z axis directions, and a shrinkage rate was evaluated from an amount of dimensional change before a degreasing treatment and after sintering. Table 3 d10 (µm) d50 (µm) d90 (µm) distribution property Thixotropic property Ex 1 0.93 4.06 11.99 ◯ ◯ Ex 2 0.91 3.98 11.75 ◯ ◯ Ex 3 0.96 4:23 12:43 ◯ ◯ Ex 4 0.95 4:21 12:34 ◯ ◯ Vg1.bsp. 1 0.89 3.89 11.54 × × Comp. Ex. 2 0.99 4.38 12.80 × × Vg1.bsp. 3 0.98 4.37 12.79 × × Vg1.bsp. 4 0.98 4.36 12.78 × ◯

Wie in Tabelle 3 gezeigt ist, zeigten die Additiv-Herstellaufschlämmungen der Beispiele 1 bis 4 gute Verteilungseigenschaft (Viskosität) und thixotrope Eigenschaft und eine geringe Schrumpfungsrate des Sinterkörpers. In Vergleichsbeispiel 1 war das volumenbasierte Teilchendurchmesser-Verhältnis geringer als 28,0. Somit war die Viskosität der Additiv-Herstellaufschlämmung hoch und die Aufschlämmung von Vergleichsbeispiel 1 war nicht geeignet als Additiv-Herstellaufschlämmung. In den Vergleichsbeispielen 2 bis 4 war das volumenbasierte Teilchendurchmesser-Verhältnis höher als 53,0. Somit war die Viskosität der Additiv-Herstellaufschlämmung hoch und die Aufschlämmungen der Vergleichsbeispiele 2 bis 4 waren nicht geeignet als eine Additiv-Herstellaufschlämmung. 5 zeigt diese Ergebnisse und hat eine vertikale Achse, die ein volumenbasiertes Teilchendurchmesser-Verhältnis zeigt, und eine horizontale Achse, die ein Volumenmischungsverhältnis zeigt (anorganisches grobes Pulver/anorganisches feines Pulver). In 5 zeigt ein Kreis ein Beispiel, bei dem die Verteilungseigenschaft gut war und ein Kreuz zeigt ein Vergleichsbeispiel, worin die Verteilungseigenschaft schlecht war. Wie in 5 gezeigt ist, kann, wenn das volumenbasierte Teilchendurchmesser-Verhältnis 28.0 bis 53.0 ist, eine gute Verteileigenschaft erhalten werden.As shown in Table 3, the additive manufacturing slurries of Examples 1 to 4 exhibited good spreading property (viscosity) and thixotropic property and a small shrinkage rate of the sintered body. In Comparative Example 1, the volume-based particle diameter ratio was less than 28.0. Thus, the viscosity of the additive manufacturing slurry was high, and the slurry of Comparative Example 1 was not suitable as an additive manufacturing slurry. In Comparative Examples 2 to 4, the volume-based particle diameter ratio was higher than 53.0. Thus, the viscosity of the additive manufacturing slurry was high, and the slurries of Comparative Examples 2 to 4 were not suitable as an additive manufacturing slurry. 5 shows these results and has a vertical axis showing a volume-based particle diameter ratio and a horizontal axis showing a volume mixing ratio (inorganic coarse powder/inorganic fine powder). In 5 a circle shows an example in which the spreading property was good, and a cross shows a comparative example in which the spreading property was poor. As in 5 as shown, when the volume-based particle diameter ratio is 28.0 to 53.0, a good dispersing property can be obtained.

Ebenfalls wurde der Sinterkörper bezüglich der Beispiele 1 und 2 bewertet, dass er ausgezeichnete thixotrope Eigenschaft und Verteilungseigenschaft und eine Pulverkonzentration von 75,0% oder mehr hat. Die Beispiele 1 und 2 zeigten eine geringe Schrumpfungsrate von 5% oder weniger und insbesondere zeigte Beispiel 2 eine geringere Schrumpfungsrate als die von Beispiel 1.Also, regarding Examples 1 and 2, the sintered body was evaluated to have excellent thixotropic property and spreading property and a powder concentration of 75.0% or more. Examples 1 and 2 showed a low shrinkage rate of 5% or less, and in particular, Example 2 showed a lower shrinkage rate than that of Example 1.

Industrielle AnwendbarkeitIndustrial Applicability

Gemäß einem Additiv-Herstellpulver, assoziiert mit einem Aspekt dieser Erfindung, ist es möglich, eine Additiv-Herstellaufschlämmung mit guten Verteileigenschaften und thixotropen Eigenschaften zu erhalten, selbst wenn eine Konzentration eines anorganischen Pulvers in einer Additiv-Herstellaufschlämmung hoch ist. Gemäß einer Additiv-Herstellaufschlämmung, einem Verfahren zur Erzeugung einer Additiv-Herstellaufschlämmung, einem Additiv-Herstellverfahren und einem Sinterverfahren dieser Erfindung ist es möglich, einen dreidimensionalen hergestellten Additivkörper mit einer komplizierteren Form als beim Formen durch Injektion zu bilden und einen Sinterkörper mit einer geringen Schrumpfungsrate nach einer Sinterbehandlung zu bilden.According to an additive manufacturing powder associated with an aspect of this invention, it is possible to obtain an additive manufacturing slurry having good spreading properties and thixotropic properties even when a concentration of an inorganic powder in an additive manufacturing slurry is high. According to an additive manufacturing slurry, a method for producing an additive manufacturing slurry, an additive manufacturing method and a sintering method of this invention, it is possible to form a three-dimensional additive manufactured body having a more complicated shape than molding by injection and a sintered body with a low shrinkage rate to form after a sintering treatment.

BezugszeichenlisteReference List

11
Anorganisches grobes PulverInorganic coarse powder
22
Anorganisches feines PulverInorganic fine powder
33
Flüssiges Harzliquid resin
1010
Additiv-HerstellpulverAdditive manufacturing powder
1111
Additiv-HerstellaufschlämmungAdditive Manufacturing Slurry

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • JP 2019125452 [0002]JP 2019125452 [0002]
  • JP 2016132021 [0005]JP 2016132021 [0005]

Claims (18)

Additiv-Herstellpulver enthaltend: ein anorganisches grobes Pulver und ein anorganisches feines Pulver mit einem kleineren Teilchendurchmesser als bei dem anorganischen groben Pulver, worin ein Verhältnis eines volumenbasierten Teilchendurchmessers zwischen dem anorganischen groben Pulver und dem anorganischen feinen Pulver 28,0 bis 53,0 ist.Additive manufacturing powder containing: an inorganic coarse powder and an inorganic fine powder having a smaller particle diameter than the inorganic coarse powder, wherein a volume-based particle diameter ratio between the inorganic coarse powder and the inorganic fine powder is 28.0 to 53.0. Additiv-Herstellpulver gemäß Anspruch 1, worin ein durchschnittlicher Teilchendurchmesser des anorganischen groben Pulvers 2,0 bis 20.0 µm ist und ein durchschnittlicher Teilchendurchmesser des anorganischen feinen Pulvers 0,10 bis 0,64 µm ist.Additive manufacturing powder according to claim 1 , wherein an average particle diameter of the inorganic coarse powder is 2.0 to 20.0 µm and an average particle diameter of the inorganic fine powder is 0.10 to 0.64 µm. Additiv-Herstellpulver gemäß Anspruch 1 oder 2, worin das volumenbasierte Teilchendurchmesser-Verhältnis 28,0 bis 49,6 ist.Additive manufacturing powder according to claim 1 or 2 , wherein the volume-based particle diameter ratio is 28.0 to 49.6. Additiv-Herstellpulver gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, worin ein Verhältnis d10/d50 zwischen d10 und d50 des anorganischen groben Pulvers 0,1 bis 0,7 ist und ein Verhältnis d90/d50 zwischen d90 und d50 des anorganischen groben Pulvers 1,6 bis 2,9 ist.Additive manufacturing powder according to one of Claims 1 until 3 wherein a ratio d10/d50 between d10 and d50 of the inorganic coarse powder is 0.1 to 0.7 and a ratio d90/d50 between d90 and d50 of the inorganic coarse powder is 1.6 to 2.9. Additiv-Herstellpulver gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, worin ein Verhältnis d10/d50 zwischen d10 und d50 des anorganischen feinen Pulvers 0,1 bis 0,6 ist und ein Verhältnis d90/d50 zwischen d90 und d50 des anorganischen feinen Pulvers 2,0 bis 5,0 ist.Additive manufacturing powder according to one of Claims 1 until 4 wherein a ratio d10/d50 between d10 and d50 of the inorganic fine powder is 0.1 to 0.6 and a ratio d90/d50 between d90 and d50 of the inorganic fine powder is 2.0 to 5.0. Additiv-Herstellpulver gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, worin das anorganische grobe Pulver zumindest eines von Silica und einer Verbindung aus Silica und Aluminiumoxid ist.Additive manufacturing powder according to one of Claims 1 until 5 wherein the inorganic coarse powder is at least one of silica and a compound of silica and alumina. Additiv-Herstellpulver gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, worin das anorganische feine Pulver zumindest eines von Silica und Aluminiumoxid ist.Additive manufacturing powder according to one of Claims 1 until 6 wherein the inorganic fine powder is at least one of silica and alumina. Additiv-Herstellpulver gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, worin die Form des anorganischen groben Pulvers sphärisch ist.Additive manufacturing powder according to one of Claims 1 until 7 , wherein the shape of the inorganic coarse powder is spherical. Additiv-Herstellpulver gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, worin die Form des anorganischen feinen Pulvers sphärisch ist.Additive manufacturing powder according to one of Claims 1 until 8th , wherein the shape of the inorganic fine powder is spherical. Additiv-Herstellpulver enthaltend: ein anorganisches Pulver mit einem d10 von 0,1 bis 2,0 µm, einem d50 von 3,0 bis 20 µm und einem d90 von 10 bis 30 µm, worin ein Volumenanteil eines anorganischen Pulvers mit einem Teilchendurchmesser von 2,0 µm oder mehr in dem anorganischen Pulver 75,0 bis 85,0 Vol.-% ist.Additive manufacturing powder containing: an inorganic powder with a d10 of 0.1 to 2.0 µm, a d50 of 3.0 to 20 µm and a d90 of 10 to 30 µm, wherein a volume fraction of an inorganic powder having a particle diameter of 2.0 µm or more in the inorganic powder is 75.0 to 85.0% by volume. Additiv-Herstellpulver gemäß Anspruch 10, worin ein Volumenanteil eines Pulvers aus Aluminiumoxid in dem anorganischen Pulver 5 bis 20 Vol.-% ist.Additive manufacturing powder according to claim 10 wherein a volume fraction of a powder of alumina in the inorganic powder is 5 to 20% by volume. Additiv-Herstellpulver gemäß Anspruch 10 oder 11, worin der Volumenanteil eines sphärischen Pulvers, das in dem anorganischen Pulver enthalten ist, 86 Vol.-% oder mehr ist.Additive manufacturing powder according to claim 10 or 11 , wherein the volume fraction of a spherical powder contained in the inorganic powder is 86% by volume or more. Additiv-Herstellungsaufschlämmung enthaltend: das Additiv-Herstellpulver gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 und ein flüssiges Harz, worin die Konzentration des Additiv-Herstellpulvers 70,0 bis 80,0 Vol.-% ist.Additive manufacturing slurry containing: the additive manufacturing powder according to any one of Claims 1 until 12 and a liquid resin wherein the concentration of the additive manufacturing powder is 70.0 to 80.0% by volume. Dreidimensionaler, hergestellter Additivkörper, worin das Additiv-Herstellpulver nach einem der Ansprüche 1 bis 12 verwendet ist.A three-dimensional manufactured additive body, wherein the additive manufacturing powder according to any one of Claims 1 until 12 is used. Sinterkörper, worin das Additiv-Herstellpulver gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 verwendet ist.Sintered body, wherein the additive manufacturing powder according to any one of Claims 1 until 12 is used. Verfahren zur Erzeugung einer Additiv-Herstellungsaufschlämmung enthaltend: Mischen des Additiv-Herstellpulvers gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 mit einem flüssigen Harz und Rühren der Mischung bei 400 bis 600 UpM.A method for producing an additive manufacturing slurry comprising: mixing the additive manufacturing powder according to any one of Claims 1 until 12 with a liquid resin and stirring the mixture at 400 to 600 rpm. Additiv-Herstellverfahren enthaltend: Bilden eines dreidimensionalen hergestellten Additivkörpers unter Verwendung der Additiv-Herstellaufschlämmung gemäß Anspruch 13.Additive manufacturing method comprising: forming a three-dimensional manufactured additive body using the additive manufacturing slurry according to Claim 13 . Sinterverfahren enthaltend: Durchführen einer Entfettungsbehandlung und einer Sinterbehandlung bei einem dreidimensionalen hergestellten Additivkörper, der unter Verwendung des Additiv-Herstellverfahrens gemäß Anspruch 17 gebildet ist.A sintering method comprising: performing a degreasing treatment and a sintering treatment on a three-dimensional additive body manufactured using the additive manufacturing method according to Claim 17 is formed.
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