ES2878276T3 - Particle for solid freeform fabrication - Google Patents

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Yasuyuki Yamashita
Kiichi KAMODA
Toshiyuki Mutoh
Yasutomo Aman
Toshiyuki Iseki
Mitsuru Naruse
Akira Saito
Shinzo Higuchi
Sohichiroh Iida
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Abstract

Una partícula de polímero (21) que tiene una forma en columna que tiene superficies de extremo (22a, 23a) y una superficie lateral (24), en donde la partícula comprende al menos un área perimetral (22b; 23b) que es sustancialmente ortogonal y continua con una de las superficies de extremo (22a, 23a) a través de una superficie curvada para cubrir parcialmente la superficie lateral (24).A polymer particle (21) having a columnar shape having end surfaces (22a, 23a) and a side surface (24), wherein the particle comprises at least one perimeter area (22b; 23b) that is substantially orthogonal and continuous with one of the end surfaces (22a, 23a) through a curved surface to partially cover the side surface (24).

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Partícula para la fabricación de forma libre sólidaParticle for solid freeform fabrication

AntecedentesBackground

Campo técnicoTechnical field

La presente divulgación se refiere a una partícula de acuerdo con la reivindicación 1, un método de fabricación de un objeto de fabricación de forma libre sólida de acuerdo con la reivindicación 13 y un método de fabricación de un polvo para la fabricación de forma libre sólida de acuerdo con la reivindicación 14.The present disclosure relates to a particle according to claim 1, a method of manufacturing a solid free-form manufacturing object according to claim 13 and a manufacturing method of a powder for the solid free-form manufacturing of according to claim 14.

Descripción de la técnica relacionadaDescription of Related Art

Un método de fusión en lecho de polvo (PBF en inglés) se conoce como método de fabricación de un objeto de fabricación de forma libre sólida (objeto tridimensional). El método de PBF incluye un método de sinterización selectiva por láser (SLS en inglés) para formar un objeto de fabricación de forma libre sólida mediante la irradiación selectiva de haces de láser y un método de sinterización selectiva por máscara (SMS en inglés) en el que los haces de láser se aplican de manera plana usando una máscara. Además, los métodos conocidos de fabricación de objetos de fabricación de forma libre sólida distintos del método de PBF incluyen un método de sinterización de alta velocidad (HSS en inglés) que usa tinta, un método de inyección de aglutinante (BJ en inglés), etc.A powder bed fusion (PBF) method is known as a method of fabricating a solid free-form fabrication object (three-dimensional object). The PBF method includes a selective laser sintering (SLS) method to form a solid free-form fabrication object by selective irradiation of laser beams and a selective mask sintering (SMS) method in the that laser beams are applied flat using a mask. Furthermore, known methods of manufacturing solid free-form fabrication objects other than the PBF method include a high speed sintering (HSS) method using ink, a binder jetting (BJ) method, etc. .

Como polvo de resina para su uso en la fabricación de un objeto de fabricación de forma libre sólida, por ejemplo, se extruye un líquido fundido de resina y, posteriormente, se expande (estira) para formar una fibra de resina, que se fija con una abrazadera móvil y se mueve hacia una cuchilla cortante, donde se corta la fibra de resina para obtener un polvo de resina que tiene un polvo de resina sustancialmente cilíndrico (documento WO 2017/112723 A1).As a resin powder for use in making a solid free-form fabrication object, for example, a molten resin liquid is extruded and subsequently expanded (stretched) to form a resin fiber, which is fixed with a movable clamp and moves towards a cutting blade, where the resin fiber is cut to obtain a resin powder having a substantially cylindrical resin powder (WO 2017/112723 A1).

Sin embargo, el polvo de resina divulgado en el documento WO 2017/112723 A1 mencionado anteriormente es deficiente en cuanto a la densidad de empaquetamiento, de modo que un objeto de fabricación de forma libre sólida formado mediante el uso del polvo de resina es deficiente en cuanto a la resistencia.However, the resin powder disclosed in the above-mentioned WO 2017/112723 A1 is deficient in packing density, so that a solid free-form fabrication object formed by using the resin powder is deficient in as for resistance.

SumarioSummary

La partícula para fabricación de forma libre sólida de la presente divulgación tiene una densidad de empaquetamiento excelente, de modo que un objeto de fabricación de forma libre sólida formado mediante el uso del polvo de resina es excelente en cuanto a la resistencia.The solid free-form fabrication particle of the present disclosure has excellent packing density, so that a solid free-form fabrication object formed by using the resin powder is excellent in strength.

De acuerdo con la presente invención, se proporciona una partícula (21) mejorada para fabricación de forma libre sólida que incluye una forma en columna que tiene superficies de extremo (22;23) y una superficie lateral (24), en donde una de las superficies de extremo (22;23) cubre parcialmente la superficie lateral (24).In accordance with the present invention, an improved particle (21) is provided for solid freeform fabrication including a columnar shape having end surfaces (22; 23) and a side surface (24), wherein one of the End surfaces (22; 23) partially cover side surface (24).

Breve descripción de las diversas vistas de los dibujosBrief description of the various views of the drawings

Otros diversos objetos, características y ventajas consiguientes de la presente invención se apreciarán de manera más completa a medida que la misma se comprenda mejor a partir de la descripción detallada, considerada en relación con los dibujos adjuntos, en los que los números de referencia similares designan piezas correspondientes similares en todos ellos y en donde:Various other objects, features, and consequent advantages of the present invention will be more fully appreciated as the same is better understood from the detailed description, considered in connection with the accompanying drawings, in which like reference numerals designate similar corresponding parts in all of them and where:

la FIG. 1 es una fotografía que ilustra un ejemplo del polvo para fabricación de forma libre sólida;FIG. 1 is a photograph illustrating an example of the solid free-form manufacturing powder;

la FIG. 2 es una fotografía que ilustra un ejemplo de una partícula para fabricación de forma libre sólida;FIG. 2 is a photograph illustrating an example of a particle for solid free-form manufacturing;

la FIG. 3A es un diagrama que ilustra una vista en perspectiva esquemática de un ejemplo de una partícula para fabricación de forma libre sólida que tiene una forma cilíndrica;FIG. 3A is a diagram illustrating a schematic perspective view of an example of a solid free-form manufacturing particle having a cylindrical shape;

la FIG. 3B es un diagrama que ilustra una vista lateral de un ejemplo de la partícula para fabricación de forma libre sólida que tiene una forma cilíndrica ilustrada en la FIG. 3A;FIG. 3B is a diagram illustrating a side view of an example of the solid freeform manufacturing particle having a cylindrical shape illustrated in FIG. 3A;

la FIG. 3C es un diagrama que ilustra una vista lateral de un ejemplo de la partícula para fabricación de forma libre sólida que tiene una forma cilíndrica sin una punta en los extremos;FIG. 3C is a diagram illustrating a side view of an example of the solid free-form manufacturing particle having a cylindrical shape without a point at the ends;

la FIG. 3D es un diagrama que ilustra una vista lateral de un ejemplo de la partícula para fabricación de forma libre sólida que tiene una forma cilíndrica sin una punta en los extremos;FIG. 3D is a diagram illustrating a side view of an example of the solid free-form manufacturing particle having a cylindrical shape without a point at the ends;

la FIG. 3E es un diagrama que ilustra una vista lateral de un ejemplo de la partícula para fabricación de forma libre sólida que tiene una forma cilíndrica sin una punta en los extremos;FIG. 3E is a diagram illustrating a side view of an example of the solid freeform manufacturing particle having a cylindrical shape without a point at the ends;

la FIG. 3F es un diagrama que ilustra una vista lateral de un ejemplo de la partícula para fabricación de forma libre sólida que tiene una forma cilíndrica sin una punta en los extremos;FIG. 3F is a diagram illustrating a side view of an example of the solid freeform manufacturing particle having a cylindrical shape without a point at the ends;

la FIG. 3G es un diagrama que ilustra una vista lateral de un ejemplo de la partícula para fabricación de forma libre sólida que tiene una forma cilíndrica sin una punta en los extremos;FIG. 3G is a diagram illustrating a side view of an example of the solid free-form manufacturing particle having a cylindrical shape without a point at the ends;

la FIG. 3H es un diagrama que ilustra una vista lateral de un ejemplo de la partícula para fabricación de forma libre sólida que tiene una forma cilíndrica sin una punta en los extremos; FIG. 3H is a diagram illustrating a side view of an example of the solid freeform manufacturing particle having a cylindrical shape without a point at the ends;

la FIG. 3I es un diagrama que ilustra una vista lateral de un ejemplo de la partícula para fabricación de forma libre sólida que tiene una forma cilíndrica sin una punta en los extremos;FIG. 3I is a diagram illustrating a side view of an example of the solid freeform manufacturing particle having a cylindrical shape without a point at the ends;

la FIG. 4 es un diagrama esquemático que ilustra un ejemplo de un producto cortado formado mediante el corte de una resina que tiene una forma cilíndrica en una dirección diagonal;FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an example of a cut product formed by cutting a resin having a cylindrical shape in a diagonal direction;

la FIG. 5 es un diagrama esquemático que ilustra un dispositivo para fabricar un objeto de fabricación de forma libre sólida de acuerdo con una realización de la presente divulgación;FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a device for making a solid free-form fabricated object in accordance with one embodiment of the present disclosure;

las FIG. 6A y 6B son diagramas conceptuales que ilustran ejemplos del método de fabricación de un objeto de fabricación de forma libre sólida; yFIGS. 6A and 6B are concept diagrams illustrating examples of the fabrication method of a solid free-form fabrication object; Y

las FIG. 7A y 7B son diagramas conceptuales que ilustran otros ejemplos del método de fabricación de un objeto de fabricación de forma libre sólida.FIGS. 7A and 7B are concept diagrams illustrating other examples of the method of fabrication of a solid free-form fabrication object.

Habiéndose descrito en general las realizaciones preferidas de la presente divulgación, se puede obtener una mayor comprensión mediante la referencia a determinados ejemplos específicos que se proporcionan en el presente documento solamente con fines de ilustración y no pretenden ser limitantes. En las descripciones de los siguientes ejemplos, los números representan relaciones en peso en partes, a menos que se especifique lo contrario.The preferred embodiments of the present disclosure having been generally described, a further understanding may be obtained by reference to certain specific examples which are provided herein for purposes of illustration only and are not intended to be limiting. In the descriptions of the following examples, the numbers represent weight ratios in parts, unless otherwise specified.

Descripción detallada de las realizacionesDetailed description of the realizations

En la descripción de las realizaciones ilustradas en los dibujos, se emplea una terminología específica en aras de la claridad. Sin embargo, no se pretende que la divulgación de la presente memoria descriptiva se limite a la terminología específica seleccionada de este modo y ha de entenderse que cada elemento específico incluye todos los equivalentes técnicos que tienen una función similar, funcionan de manera similar y consiguen un resultado similar.In describing the embodiments illustrated in the drawings, specific terminology is used for the sake of clarity. However, the disclosure of the present specification is not intended to be limited to the specific terminology so selected and each specific element is to be understood to include all technical equivalents that have a similar function, function in a similar manner and achieve a similar result.

Como se usa en el presente documento, las formas en singular "un", "uno/una" y "el/la" también pretenden incluir las formas en plural, a menos que el contexto indique claramente lo contrario.As used herein, the singular forms "a", "an / an" and "the" are also intended to include the plural forms, unless the context clearly indicates otherwise.

Por otra parte, la formación de imágenes, el registro, la impresión, el modelado, etc. en la presente divulgación tienen el mismo significado, a menos que se especifique lo contrario.Moreover, imaging, registration, printing, modeling, etc. in the present disclosure they have the same meaning, unless otherwise specified.

A continuación, se describen los aspectos de la presente divulgación. La partícula para fabricación de forma libre sólida descrita a continuación es solo un ejemplo y la presente divulgación no se limita a la misma. Por lo tanto, la partícula se puede usar para un agente de contracción superficial, un espaciador, un lubricante, una pintura, una piedra esmeriladora, un aditivo, un separador de batería secundaria, alimentos, productos cosméticos, ropa, automóviles, instrumentos de precisión, semiconductores, industria aeroespacial, medicina, material sustituto de metal, etc.Aspects of the present disclosure are described below. The solid free form manufacturing particle described below is only an example and the present disclosure is not limited thereto. Therefore, the particle can be used for a surface shrinkage agent, a spacer, a lubricant, a paint, a grinding stone, an additive, a secondary battery separator, food, cosmetics, clothing, automobiles, precision instruments. , semiconductors, aerospace, medicine, metal substitute material, etc.

Polvo de resina para fabricación de forma libre sólidaSolid Freeform Fabrication Resin Powder

El polvo para fabricación de forma libre sólida de acuerdo con la presente realización significa un agregado de una pluralidad de materiales granulares y tiene una forma en columna que tiene superficies de extremo y una superficie lateral, y una de las superficies de extremo cubre parcialmente la superficie lateral. Además, el polvo para fabricación de forma libre sólida puede incluir partículas que no son las partículas para fabricación de forma libre sólida que se describen más adelante.The solid free-form manufacturing powder according to the present embodiment means an aggregate of a plurality of granular materials and has a columnar shape having end surfaces and a side surface, and one of the end surfaces partially covers the surface. side. In addition, the solid freeform fabrication powder may include particles other than the solid freeform fabrication particles described below.

Partícula para fabricación de forma libre sólidaSolid Freeform Manufacturing Particle

Forma de partícula para fabricación de forma libre sólidaParticle form for solid free form fabrication

En primer lugar, con referencia a la FIG. 1 y la FIG. 2, se describen partículas para fabricación de forma libre sólida (en lo sucesivo en el presente documento, también denominadas productos en columna). La FIG. 1 es una fotografía que ilustra un ejemplo del polvo para fabricación de forma libre sólida. Además, el producto en columna rodeado por el círculo de puntos en la FIG. 1 es uno de una pluralidad de productos en columna presentes en la FIG. 1. La FIG. 2 es una fotografía que ilustra un ejemplo de la partícula para fabricación de forma libre sólida. La FIG. 1 y la FIG. 2 son fotografías mediante la observación con microscopio electrónico de barrido (SEM en inglés). Tal fotografía (imagen proyectada) se puede obtener no solo mediante SEM, sino también con un analizador de imágenes conocido, tal como un microscopio óptico. En la siguiente descripción, el SEM se usa como ejemplo como dispositivo para obtener una imagen proyectada.First, referring to FIG. 1 and FIG. 2, solid free form manufacturing particles (hereinafter also referred to as column products) are described. FIG. 1 is a photograph illustrating an example of the solid free-form manufacturing powder. Also, the columnar product surrounded by the dotted circle in FIG. 1 is one of a plurality of columnar products present in FIG. 1. FIG. 2 is a photograph illustrating an example of the solid free-form manufacturing particle. FIG. 1 and FIG. 2 are photographs by scanning electron microscope (SEM) observation. Such a photograph (projected image) can be obtained not only by SEM, but also with a known image analyzer, such as an optical microscope. In the following description, the SEM is used as an example as a device to obtain a projected image.

Como se ilustra en la FIG. 2, una columna (producto en columna) 21 incluye una primera superficie 22 como ejemplo de la superficie de extremo y una segunda superficie 23 como ejemplo de la superficie de extremo y una superficie lateral 24. La primera superficie 22 incluye una primera superficie opuesta 22a y una primera área perimetral 22b que tiene una forma que se extiende a lo largo de la superficie lateral 24. La primera área perimetral 22b es una superficie continua con la primera superficie opuesta 22a a través de una superficie curvada y sustancialmente ortogonal a la primera superficie opuesta 22a. La segunda superficie 23 incluye una segunda superficie opuesta 23a que se orienta hacia la primera superficie opuesta 22a y una segunda área perimetral 23b que tiene una forma que se extiende a lo largo de la superficie lateral 24. La segunda área perimetral 23b es una superficie continua con la segunda superficie opuesta 23a a través de una superficie curvada y sustancialmente ortogonal a la segunda superficie opuesta 23a. La superficie lateral 24 es adyacente a la primera superficie 22 y a la segunda superficie 23. Además, la primera área perimetral 22b y la segunda área perimetral 23b se extienden sobre la superficie lateral 24. En otras palabras, la cara lateral 24 está cubierta de tal manera que la cara de extremo de la columna 21 está doblada. Al igual que en la presente realización, resulta preferible que ambas superficies de extremo cubran la circunferencia entera de las superficies laterales en el área observada mediante un s Em . Sin embargo, es admisible que ambas superficies de extremo cubran parcialmente las caras laterales, una de las superficies de extremo cubra la circunferencia entera de la superficie lateral o una de las superficies de extremo cubra parcialmente la cara lateral. Además, resulta preferible que ambas superficies de extremo cubran la circunferencia entera de las superficies laterales no solo en el área observada mediante un SEM, sino también en el área no observada mediante un SEM. Sin embargo, es admisible que ambas superficies de extremo cubran parcialmente las caras laterales, una de las superficies de extremo cubra la circunferencia entera de la superficie lateral o una de las superficies de extremo cubra parcialmente la cara lateral. As illustrated in FIG. 2, a column (column product) 21 includes a first surface 22 as an example of the end surface and a second surface 23 as an example of the end surface and a side surface 24. The first surface 22 includes a first opposite surface 22a and a first perimeter area 22b having a shape that extends along the lateral surface 24. The first perimeter area 22b is a continuous surface with the opposite first surface 22a across a curved surface and substantially orthogonal to the first surface. opposite 22a. The second surface 23 includes a second opposing surface 23a that faces toward the first opposing surface 22a and a second perimeter area 23b that has a shape that extends along the lateral surface 24. The second perimeter area 23b is a continuous surface with the second opposite surface 23a through a curved surface substantially orthogonal to the second opposite surface 23a. The side surface 24 is adjacent to first surface 22 and second surface 23. Furthermore, first perimeter area 22b and second perimeter area 23b extend over side surface 24. In other words, side face 24 is covered in such a way that the end face of the column 21 is bent. As in the present embodiment, it is preferable that both end surfaces cover the entire circumference of the side surfaces in the area observed by an s Em. However, it is permissible for both end surfaces to partially cover the side faces, one of the end surfaces to cover the entire circumference of the side surface or one of the end surfaces to partially cover the side face. Furthermore, it is preferable that both end surfaces cover the entire circumference of the side surfaces not only in the area observed by SEM, but also in the area not observed by SEM. However, it is permissible for both end surfaces to partially cover the side faces, one of the end surfaces to cover the entire circumference of the side surface or one of the end surfaces to partially cover the side face.

La forma de la primera área perimetral 22b y la segunda área perimetral 23b (ambas también denominadas en lo sucesivo en el presente documento como área perimetral) es al menos distinguible de la superficie lateral 24 en una imagen de SEM, etc. Por ejemplo, se permiten una forma del área perimetral parcialmente integrada con la superficie lateral 24, una forma del área perimetral adyacente a la superficie lateral 24 y una forma que tiene un espacio entre el área perimetral y la superficie lateral 24. Además, la primera área perimetral 22b y la segunda área perimetral 23b se localizan preferentemente a lo largo de una dirección de superficie sustancialmente idéntica a la dirección de superficie de la superficie lateral 24.The shape of the first perimeter area 22b and the second perimeter area 23b (both also hereinafter referred to as the perimeter area) is at least distinguishable from the side surface 24 in an SEM image, etc. For example, a shape of the perimeter area partially integrated with the side surface 24, a shape of the perimeter area adjacent to the side surface 24 and a shape having a space between the perimeter area and the side surface 24 are allowed. Furthermore, the former Perimeter area 22b and second perimeter area 23b are preferably located along a surface direction substantially identical to the surface direction of side surface 24.

Como se ilustra en la FIG. 2, la primera área perimetral 22b y la segunda área perimetral 23b se extienden a lo largo de la superficie lateral 24 y se sitúan sobre la misma. Además, cada una de las estructuras de la primera superficie 22 y la segunda superficie 23 que cubren alrededor del área de conexión de la primera área perimetral 22b y la segunda área perimetral 23b y la superficie lateral 24 también se denomina forma de tapón de botella.As illustrated in FIG. 2, the first perimeter area 22b and the second perimeter area 23b extend along the side surface 24 and lie thereon. Furthermore, each of the structures of the first surface 22 and the second surface 23 covering around the connecting area of the first perimeter area 22b and the second perimeter area 23b and the side surface 24 is also called a bottle cap shape.

La primera área perimetral 22b y la segunda área perimetral 23b son, respectivamente, formas de la primera superficie 22 y la segunda superficie 23 que se extienden a lo largo de la superficie lateral 24. Por lo tanto, la primera área perimetral 22b y la primera superficie opuesta 22a y la segunda área perimetral 23b y la segunda superficie opuesta 23a continúan de forma suave a través de superficies curvadas. Debido a la primera área perimetral 22b y la segunda área perimetral 23b, la columna 21 está libre de una porción de esquina (puntiaguda) o la proporción de la porción de esquina se reduce. Por lo tanto, la densidad de empaquetamiento del polvo para fabricación de forma libre sólida, incluyendo la columna 21, se puede aumentar, potenciando, de ese modo, la resistencia a la tracción de un objeto de fabricación de forma libre sólida obtenido. Además, debido a la columna 21 sin una porción de esquina, se puede potenciar la fluidez del polvo para fabricación de forma libre sólida, incluyendo la columna 21, de modo que se puede reducir el movimiento deficiente del polvo para fabricación de forma libre sólida durante la fabricación de forma libre sólida, potenciando, de esa manera, la resistencia a la tracción de un objeto de fabricación de forma libre sólida obtenido. Además, la columna 21 donde la totalidad de la primera área perimetral 22b y la totalidad de la segunda área perimetral 23b se extienden a lo largo de (es decir, cubren) la superficie lateral 24 puede potenciar la densidad de empaquetamiento y la fluidez de la columna 21 requerida como polvo para fabricación de forma libre sólida. The first perimeter area 22b and the second perimeter area 23b are, respectively, shapes of the first surface 22 and the second surface 23 that extend along the side surface 24. Therefore, the first perimeter area 22b and the first Opposing surface 22a and the second perimeter area 23b and the second opposing surface 23a continue smoothly through curved surfaces. Due to the first perimeter area 22b and the second perimeter area 23b, the column 21 is free from a corner portion (pointed) or the proportion of the corner portion is reduced. Therefore, the packing density of the solid free-form fabrication powder, including the column 21, can be increased, thereby enhancing the tensile strength of an obtained solid free-form fabrication object. In addition, due to the column 21 without a corner portion, the fluidity of the solid free-form manufacturing powder can be enhanced, including the column 21, so that the poor movement of the solid free-form manufacturing powder can be reduced during solid freeform fabrication, thereby enhancing the tensile strength of an obtained solid freeform fabrication object. Furthermore, column 21 where the entirety of the first perimeter area 22b and the entirety of the second perimeter area 23b extend along (i.e. cover) the side surface 24 can enhance packing density and fluidity of the column 21 required as powder for solid free form fabrication.

La primera área perimetral 22b y la segunda área perimetral 23b, donde la primera superficie 22 y la segunda superficie 23 de la columna 21 cubren la superficie lateral 24, preferentemente tienen una longitud mínima de 1 pm o más, más preferentemente de 3 pm o más e incluso preferentemente de 5 pm o más a lo largo de la dirección de altura de la columna 21.The first perimeter area 22b and the second perimeter area 23b, where the first surface 22 and the second surface 23 of the column 21 cover the side surface 24, preferably have a minimum length of 1 pm or more, more preferably 3 pm or more and even preferably 5 pm or more along the height direction of the column 21.

Cuando la longitud mínima es de 1 pm o más, la superficie curvada entre la primera superficie opuesta 22a y la primera área periférica 22b y la superficie curvada entre la segunda superficie opuesta 23a y la segunda área periférica 23b son más lisas, aumentando, de ese modo, la densidad de empaquetamiento del polvo para fabricación de forma libre sólida que incluye la columna 21 y potenciando la resistencia a la tracción de un objeto de fabricación de forma libre sólida obtenido. Además, la superficie curvada se vuelve más lisa. Como resultado, la fluidez del polvo para fabricación de forma libre sólida, incluyendo la columna 21, se puede potenciar, de modo que se puede reducir el movimiento deficiente del polvo durante la fabricación de forma libre sólida, potenciando, de ese modo, la resistencia a la tracción de un objeto de fabricación de forma libre sólida obtenido. La primera área periférica y la segunda área periférica tienen preferentemente una longitud máxima de 10 pm o más y más preferentemente de 15 pm o más a lo largo de la dirección de altura de la columna 21. Esta longitud se determina en el área observada en el área proyectada mediante un SEM, etc.When the minimum length is 1 pm or more, the curved surface between the first opposite surface 22a and the first peripheral area 22b and the curved surface between the second opposite surface 23a and the second peripheral area 23b are smoother, increasing, from that thus, the packing density of the solid free-form fabrication powder including the column 21 and enhancing the tensile strength of an obtained solid free-form fabrication object. Also, the curved surface becomes smoother. As a result, the fluidity of the solid free-form manufacturing powder, including the column 21, can be enhanced, so that poor movement of the powder during solid free-form manufacturing can be reduced, thereby enhancing the strength. to the tensile strength of an obtained solid free-form fabrication object. The first peripheral area and the second peripheral area preferably have a maximum length of 10 µm or more and more preferably 15 µm or more along the height direction of column 21. This length is determined in the area observed in the area projected by SEM, etc.

La forma de la columna 21 no está particularmente limitada y se puede seleccionar adecuadamente para que se adapte a una aplicación particular. Son ejemplo las formas sustancialmente cilindricas y las formas sustancialmente prismáticas. Resultan preferibles las formas sustancialmente prismáticas. Las formas sustancialmente cilindricas y las formas sustancialmente prismáticas incluyen formas sólidas que tienen la primera área periférica 22b y la segunda área periférica 23b. Las formas de la primera superficie opuesta 22a y la segunda superficie opuesta 23a se determinan dependiendo de la forma de la columna 21. Por ejemplo, en un caso donde no se observa una línea (esquina) en la dirección de altura de la columna 21, al tiempo que se observa uniformemente una superficie lisa, la columna 21 es sustancialmente cilindrica y la primera superficie opuesta y la segunda superficie opuesta son sustancialmente circulares. Por ejemplo, en un caso donde se observan múltiples superficies segmentadas por una línea (esquina) en la dirección de altura de la columna 21, la columna 21 es sustancialmente prismática y la primera superficie opuesta y la segunda superficie opuesta son sustancialmente poligonales. Cabe señalar que se permite una combinación de una primera superficie opuesta 22a sustancialmente poligonal y una segunda superficie opuesta 22b sustancialmente circular y viceversa.The shape of the column 21 is not particularly limited and can be suitably selected to suit a particular application. Examples are substantially cylindrical shapes and substantially prismatic shapes. Substantially prismatic shapes are preferable. Substantially cylindrical shapes and substantially prismatic shapes include solid shapes having the first peripheral area 22b and the second peripheral area 23b. The shapes of the first opposing surface 22a and the second opposing surface 23a are determined depending on the shape of the column 21. For example, in a case where a line (corner) is not observed in the height direction of the column 21, While a smooth surface is uniformly observed, column 21 is substantially cylindrical and the first opposing surface and the second opposing surface are substantially circular. For example, in a case where multiple surfaces are observed segmented by a line (corner) at the height direction of column 21, column 21 is substantially prismatic and the first opposite surface and the second opposite surface are substantially polygonal. It should be noted that a combination of a substantially polygonal first opposing surface 22a and a substantially circular second opposing surface 22b and vice versa is allowed.

Como se ha descrito anteriormente, la columna 21 tiene la primera superficie opuesta 22a y la segunda superficie opuesta 23a opuestas entre sí. La primera superficie opuesta 22a puede estar inclinada contra la segunda superficie opuesta 23a. Sin embargo, la primera superficie opuesta 22a y la segunda superficie opuesta 23a son preferentemente sustancialmente paralelas entre sí. El hecho de que ambas sean sustancialmente paralelas entre sí mejora la fluidez del polvo para fabricación de forma libre sólida, incluyendo la columna 21.As described above, column 21 has the first opposing surface 22a and the second opposing surface 23a opposing each other. The first opposing surface 22a may be inclined against the second opposing surface 23a. However, the first opposing surface 22a and the second opposing surface 23a are preferably substantially parallel to each other. The fact that both are substantially parallel to each other improves the flowability of the powder for solid free form manufacturing, including column 21.

La relación de la longitud máxima de la línea recta trazada en la primera superficie opuesta 22a o la segunda superficie opuesta 23a de la columna 21 a la altura de la columna 21 es de 0,5 a 5,0, más preferentemente de 0,7 a 2,0 e incluso preferentemente de 0,8 a 1,5.The ratio of the maximum length of the straight line drawn on the first opposite surface 22a or the second opposite surface 23a of column 21 to the height of column 21 is 0.5 to 5.0, more preferably 0.7 to 2.0 and even preferably from 0.8 to 1.5.

Forma sustancialmente cilíndricaSubstantially cylindrical shape

La forma sustancialmente cilíndrica no está particularmente limitada y se puede seleccionar adecuadamente para que se adapte a una aplicación particular. Son ejemplos una forma cilíndrica sustancial y perfectamente circular que tiene una primera superficie opuesta 22a sustancial y perfectamente circular y una segunda superficie opuesta 23a sustancial y perfectamente circular y una forma cilíndrica sustancialmente elipsoidal que tiene una primera superficie opuesta 22a sustancial y perfectamente elipsoidal y una segunda superficie opuesta 23a sustancialmente elipsoidal. De estas, resulta preferible una forma perfectamente cilíndrica. La porción circular de la forma sustancialmente cilíndrica se puede omitir parcialmente. Además, el círculo sustancial tiene una relación del eje mayor respecto al eje menor de 1 a 10.The substantially cylindrical shape is not particularly limited and can be suitably selected to suit a particular application. Examples are a substantially perfectly circular cylindrical shape having a substantially perfectly circular first opposing surface 22a and a substantially perfectly circular second opposing surface 23a and a substantially ellipsoidal cylindrical shape having a substantially perfectly ellipsoidal first opposing surface 22a and a second. opposite surface 23a substantially ellipsoidal. Of these, a perfectly cylindrical shape is preferable. The circular portion of the substantially cylindrical shape can be partially omitted. Also, the substantial circle has a major axis to minor axis ratio of 1 to 10.

El tamaño del área de la primera superficie opuesta 22a y el tamaño del área de la segunda superficie opuesta 23a pueden no ser completamente idénticos, pero la relación del diámetro del círculo de la superficie grande respecto a la superficie pequeña es preferentemente de 1,5 o menos. Más preferentemente, la relación es de 1,1 o menos en el sentido de que la misma forma se puede empaquetar más densamente.The size of the area of the first opposing surface 22a and the size of the area of the second opposing surface 23a may not be completely identical, but the ratio of the diameter of the circle of the large surface to the small surface is preferably 1.5 or less. More preferably, the ratio is 1.1 or less in the sense that the same shape can be packed more densely.

El diámetro de la forma sustancialmente cilíndrica no tiene ningún límite particular y se puede seleccionar adecuadamente para que se adapte a una aplicación particular. Por ejemplo, el diámetro es preferentemente de 5 a 100 |jm. Cuando la porción sustancialmente circular de la forma sustancialmente cilíndrica es sustancialmente una elipse, el diámetro significa el eje mayor.The diameter of the substantially cylindrical shape has no particular limit and can be suitably selected to suit a particular application. For example, the diameter is preferably 5 to 100 µm. When the substantially circular portion of the substantially cylindrical shape is substantially an ellipse, the diameter means the major axis.

La altura de la forma sustancialmente cilíndrica no tiene ningún límite particular y se puede seleccionar adecuadamente para que se adapte a una aplicación particular. Por ejemplo, la altura es preferentemente de 5 a 100 jm .The height of the substantially cylindrical shape has no particular limit and can be suitably selected to suit a particular application. For example, the height is preferably 5 to 100 µm.

Prisma sustancialmente poligonalSubstantially polygonal prism

La forma del prisma sustancialmente poligonal no está particularmente limitada y se puede seleccionar adecuadamente para que se adapte a una aplicación particular. Son ejemplos los prismas poligonales que tienen una primera superficie poligonal opuesta 22a y una segunda superficie poligonal opuesta 23a que tienen una forma de un paralelepípedo sustancialmente rectangular, un prisma sustancialmente cúbico, un prisma sustancialmente triangular, un prisma sustancialmente hexagonal, etc. De estas, resulta preferible un prisma sustancialmente hexagonal y resulta más preferible un prisma hexagonal sustancialmente regular. En un prisma sustancialmente poligonal, las partículas (polvo) se pueden empaquetar sin un espacio de modo que se pueda potenciar la resistencia a la tracción de un objeto de fabricación de forma libre sólida obtenido. Cabe señalar que el prisma sustancialmente poligonal se puede omitir parcialmente.The shape of the substantially polygonal prism is not particularly limited and can be suitably selected to suit a particular application. Examples are polygonal prisms having an opposing first polygonal surface 22a and an opposing second polygonal surface 23a having a shape of a substantially rectangular parallelepiped, a substantially cubic prism, a substantially triangular prism, a substantially hexagonal prism, etc. Of these, a substantially hexagonal prism is preferable and a substantially regular hexagonal prism is more preferable. In a substantially polygonal prism, the particles (powder) can be packed without a gap so that the tensile strength of an obtained solid free-form fabrication object can be enhanced. It should be noted that the substantially polygonal prism can be partially omitted.

El tamaño del área de la primera superficie opuesta 22a y el tamaño del área de la segunda superficie opuesta 23a pueden no ser completamente idénticos, pero la relación del promedio de los lados de un polígono de la superficie grande respecto a la superficie pequeña es preferentemente de 1,5 o menos. Más preferentemente, la relación es de 1,1 o menos en el sentido de que la misma forma se puede empaquetar más densamente.The size of the area of the first opposing surface 22a and the size of the area of the second opposing surface 23a may not be completely identical, but the ratio of the average of the sides of a polygon of the large surface to the small surface is preferably 1.5 or less. More preferably, the ratio is 1.1 or less in the sense that the same shape can be packed more densely.

La longitud de la línea recta más larga trazada sobre la primera superficie opuesta 22a y la segunda superficie opuesta 23a de un prisma sustancialmente poligonal no tiene ningún límite particular y se puede seleccionar adecuadamente para que se adapte a una aplicación particular. Por ejemplo, esta es preferentemente de 5 a 100 jm .The length of the longest straight line drawn on the first opposing surface 22a and the second opposing surface 23a of a substantially polygonal prism has no particular limit and can be suitably selected to suit a particular application. For example, this is preferably 5 to 100 µm.

La altura del prisma sustancialmente poligonal no tiene ningún límite particular y se puede seleccionar adecuadamente para que se adapte a una aplicación particular. Por ejemplo, la altura es preferentemente de 5 a 100 jm .The height of the substantially polygonal prism has no particular limit and can be suitably selected to suit a particular application. For example, the height is preferably 5 to 100 µm.

En la presente divulgación, el lado que forma la altura entre la primera superficie opuesta 22a y la segunda superficie opuesta 23a de la columna 21 incluye un estado aplastado (por ejemplo, una forma de tipo barril en el caso de una forma cilíndrica) como resultado del reblandecimiento de la resina en el corte. Sin embargo, aparece un espacio entre los polvos que tienen arcos. Por lo tanto, el lado es preferentemente recto en el sentido de un empaquetamiento de polvo más denso.In the present disclosure, the side that forms the height between the first opposing surface 22a and the second opposing surface 23a of the column 21 includes a collapsed state (for example, a barrel-like shape in the case of a cylindrical shape) as a result of the softening of the resin in the cut. However, a space appears between powders that have arches. Therefore, the side is preferably straight in the sense of denser powder packing.

Forma sin punta (vértice)Shape without tip (vertex)

La columna 21 preferentemente no tiene puntas (vértices). La punta significa una porción angular presente cuando la columna 21 se observa desde el lateral. La forma de la columna 21 se describe con referencia a las FIG. 3A a 3I. La FIG. 3A es un diagrama que ilustra una vista en perspectiva esquemática de un ejemplo de una partícula para fabricación de forma libre sólida que tiene una forma cilíndrica. La FIG. 3B es un diagrama que ilustra una vista lateral de un ejemplo de la partícula para fabricación de forma libre sólida que tiene una forma cilíndrica ilustrada en la FIG.Column 21 preferably has no tips (vertices). The tip means an angular portion present when the column 21 is viewed from the side. The shape of column 21 is described with reference to FIGS. 3A to 3I. FIG. 3A is a diagram illustrating a schematic perspective view of an example of a solid free-form manufacturing particle having a cylindrical shape. FIG. 3B is a diagram illustrating a side view of an example of the solid freeform manufacturing particle having a cylindrical shape illustrated in FIG.

3A. La FIG. 3C es un diagrama que ilustra una vista lateral de un ejemplo de la partícula para fabricación de forma libre sólida que tiene una forma cilíndrica sin una punta en los extremos. Las FIG. 3D a 3I son diagramas que ilustran vistas laterales de ejemplos del polvo para fabricación de forma libre sólida que tiene una forma cilíndrica sin puntas en los extremos.3A. FIG. 3C is a diagram illustrating a side view of an example of the solid freeform manufacturing particle having a cylindrical shape without a point at the ends. FIGS. 3D to 3I are diagrams illustrating side views of examples of the solid freeform fabrication powder having a cylindrical shape with no end tips.

Cuando la forma cilíndrica ilustrada en la FIG. 3A se observa desde el lateral, la forma es rectangular, como se ilustra en la FIG. 3B. Esta tiene porciones angulares, es decir, cuatro puntas. En las FIG. 3C a 3I, se ilustran ejemplos de formas sin puntas en los extremos. El hecho de que un producto en columna tenga una punta se puede determinar mediante una imagen proyectada del plano lateral del producto en columna. Por ejemplo, el lado de una partícula en columna se observa mediante un microscopio electrónico de barrido (S4200, fabricado por Hitachi Ltd ), etc. para obtener una imagen bidimensional. En este caso, la imagen proyectada tiene cuatro lados. Cuando la porción formada por dos lados adyacentes se define como parte de extremo, si la parte de extremo está formada por solo dos líneas rectas adyacentes, se forma un ángulo y la partícula tiene una punta. Si la parte de extremo es de arco, como se ilustra en las FIG. 3C a 3I, no se forma ninguna punta en la porción de extremo.When the cylindrical shape illustrated in FIG. 3A viewed from the side, the shape is rectangular, as illustrated in FIG. 3B. This has angular portions, that is, four points. In FIGS. 3C to 3I, examples of shapes without end tips are illustrated. Whether a column product has a spike can be determined by a projected image of the lateral plane of the column product. For example, the side of a columnar particle is observed by a scanning electron microscope (S4200, manufactured by Hitachi Ltd), etc. to obtain a two-dimensional image. In this case, the projected image has four sides. When the portion formed by two adjacent sides is defined as an end part, if the end part is formed by only two adjacent straight lines, an angle is formed and the particle has a point. If the end portion is arched, as illustrated in FIGS. 3C to 3I, no point is formed in the end portion.

Cantidad de partícula para fabricación de forma libre sólida (producto en columna)Particle Quantity for Solid Free Form Manufacturing (Column Product)

La proporción (basada en el número) del producto en columna contenido en el polvo para fabricación de forma libre sólida es preferentemente del 50 por ciento o más y más preferentemente del 70 por ciento o más respecto al polvo para fabricación de forma libre sólida.The proportion (based on the number) of the column product contained in the solid free form manufacturing powder is preferably 50 percent or more and more preferably 70 percent or more relative to the solid free form manufacturing powder.

A medida que aumenta la proporción del producto en columna que tiene la primera área periférica y la segunda área periférica mencionadas anteriormente en el polvo para fabricación de forma libre sólida, se potencia la densidad de empaquetamiento del polvo para fabricación de forma libre sólida que incluye el producto en columna y la resistencia a la tracción de un objeto de fabricación de forma libre sólida obtenido. Además, a medida que aumenta la proporción del producto en columna que tiene la primera área periférica y la segunda área periférica mencionadas anteriormente en el polvo para fabricación de forma libre sólida, se puede potenciar la fluidez del polvo para fabricación de forma libre sólida, incluyendo el producto en columna, de modo que se puede reducir el movimiento deficiente del polvo para fabricación de forma libre sólida durante la fabricación de forma libre sólida, potenciando, de ese modo, la resistencia a la tracción de un objeto de fabricación de forma libre sólida obtenido.As the proportion of the column product having the above-mentioned first peripheral area and second peripheral area in the solid free-form manufacturing powder, the packing density of the solid free-form manufacturing powder including the columnar product and the tensile strength of an obtained solid free-form fabrication object. In addition, as the proportion of the column product having the above-mentioned first peripheral area and second peripheral area in the solid free-form manufacturing powder, the flowability of the solid free-form manufacturing powder can be enhanced, including the columnar product, so that poor movement of solid freeform fabrication powder can be reduced during solid freeform fabrication, thereby enhancing the tensile strength of a solid freeform fabrication object obtained.

Un método de cálculo específico de la cantidad del producto en columna es el siguiente: es decir, se toma una fotografía del polvo con un aumento de 150 veces usando un SEM, y se cuentan en la imagen el número de partículas de polvo para fabricación de forma libre sólida y el número de productos en columna. Después, se divide el número de los productos en columna por el número de polvo para fabricación de forma libre sólida y se multiplica por 100 para obtener la cantidad (proporción).A specific method of calculating the quantity of the product in the column is the following: that is, a photograph of the powder is taken with a magnification of 150 times using an SEM, and the number of powder particles for manufacturing of solid free form and the number of products in column. Then, the number of the column products is divided by the number of solid free-form manufacturing powder and multiplied by 100 to get the amount (ratio).

La potencia de aumento del SEM se cambia adecuadamente de conformidad con el tamaño del polvo para fabricación de forma libre sólida. Además, cuando se cuenta el número de partículas de polvo para fabricación de forma libre sólida y el número de productos en columna de la imagen de SEM, solo se cuentan la partícula de polvo para fabricación de forma libre sólida y el producto en columna que tiene una parte más larga de 20 pm o más en la imagen de SEM en la presente solicitud. Además, el número de partículas de polvo para fabricación de forma libre sólida es 100 cuando se calcula la proporción del producto en columna.The magnification power of the SEM is suitably changed in accordance with the size of the powder for solid free-form manufacturing. Also, when counting the number of solid free-form manufacturing powder particles and the number of column products in the SEM image, only the solid free-form manufacturing powder particle and the column product having a longer part of 20 pm or more in the SEM image in the present application. In addition, the number of solid free form manufacturing powder particles is 100 when the column product ratio is calculated.

La proporción (basada en el número) del producto en columna que tiene un prisma sustancialmente poligonal contenido en el polvo para fabricación de forma libre sólida es preferentemente del 40 por ciento o más respecto al polvo para fabricación de forma libre sólida.The proportion (based on the number) of the column product having a substantially polygonal prism contained in the solid free form manufacturing powder is preferably 40 percent or more relative to the solid free form manufacturing powder.

A medida que aumenta la proporción del producto en columna que tiene un prisma sustancialmente poligonal que tiene la primera área periférica y la segunda área periférica mencionadas anteriormente en el polvo para fabricación de forma libre sólida, se potencia la densidad de empaquetamiento del polvo para fabricación de forma libre sólida que incluye el producto en columna y la resistencia a la tracción de un objeto de fabricación de forma libre sólida obtenido como se ha descrito anteriormente.As the proportion of the columnar product having a substantially polygonal prism having the aforementioned first peripheral area and the second peripheral area in the solid free-form manufacturing powder increases, the packing density of the manufacturing powder is enhanced. solid free form including columnar product and tensile strength of a solid free form fabricated object obtained as described above.

Cristalinidad de partícula para fabricación de forma libre sólida (producto en columna) Particle crystallinity for solid free form fabrication (column product)

El producto en columna está hecho de una resina termoplástica. La resina termoplástica se plastifica y se funde tras la aplicación de calor. Como resinas termoplásticas, se pueden usar las resinas cristalinas. La resina cristalina tiene un pico de fusión medido de acuerdo con la norma ISO 3146 (método de medición de temperatura de transición plástica, formato JIS K7121).The column product is made of a thermoplastic resin. The thermoplastic resin plasticizes and melts after the application of heat. As thermoplastic resins, crystalline resins can be used. Crystalline resin has a melting peak measured in accordance with ISO 3146 (plastic transition temperature measurement method, JIS K7121 format).

Resulta preferible como resina cristalina una resina termoplástica cristalina de cristal controlado. De estas, resulta más preferible una resina termoplástica cristalina que tenga un tamaño de cristal y una alineación de cristal controlados mediante un método de estímulos externos, tales como calor, expansión, material nuclear cristalino y tratamiento ultrasónico.A controlled glass crystalline thermoplastic resin is preferable as the crystalline resin. Of these, a crystalline thermoplastic resin having a crystal size and crystal alignment controlled by a method of external stimuli, such as heat, expansion, crystalline core material, and ultrasonic treatment is more preferable.

El método de fabricación de la resina termoplástica cristalina no tiene ningún límite particular y se puede seleccionar adecuadamente para que se adapte a una aplicación particular. Por ejemplo, la resina se calienta a la temperatura de transición vítrea o superior y, posteriormente, se somete a un recocido con una adición opcional de agente de nucleación de cristales antes del recocido para potenciar la cristalinidad. Asimismo, son adecuados un método de aplicación de una onda ultrasónica para potenciar la cristalinidad, un método de disolución de una resina en un disolvente y evaporación lenta del disolvente para potenciar la cristalinidad, un método de aplicación de un campo eléctrico externo para hacer crecer el cristal o expansión y, posteriormente, sometimiento del producto altamente orientado o altamente cristalizado a un proceso, tal como pulverización, corte, etc.The manufacturing method of the crystalline thermoplastic resin has no particular limit and can be suitably selected to suit a particular application. For example, the resin is heated to glass transition temperature or higher and is subsequently annealed with an optional addition of crystal nucleating agent prior to annealing to enhance crystallinity. Also suitable are a method of applying an ultrasonic wave to enhance crystallinity, a method of dissolving a resin in a solvent and slow evaporation of the solvent to enhance crystallinity, a method of applying an external electric field to grow the glass or expansion and subsequently subjecting the highly oriented or highly crystallized product to a process, such as spraying, cutting, etc.

Para el recocido, la resina se calienta a una temperatura 50 grados superior a la temperatura de transición vítrea de la misma durante tres días y, posteriormente, se enfría lentamente hasta la temperatura ambiente.For annealing, the resin is heated to a temperature 50 degrees higher than its glass transition temperature for three days and subsequently slowly cooled to room temperature.

El líquido fundido para fabricación de forma libre sólida se extruye en forma fibrosa mediante una extrusora durante la agitación a temperaturas de 30 grados C o más superiores al punto de fusión. El líquido fundido se extiende (estira) hasta entre aproximadamente 1/1 y aproximadamente 1/10 para obtener fibras. La relación de extensión máxima se puede cambiar dependiendo de la viscosidad de la resina y la masa fundida.The molten liquid for solid free form manufacturing is extruded into fibrous form by an extruder during stirring at temperatures of 30 degrees C or more above the melting point. The molten liquid is spread (stretched) to between about 1/1 and about 1/10 to obtain fibers. The maximum extension ratio can be changed depending on the viscosity of the resin and the melt.

En la aplicación de ondas ultrasónicas, se añade el disolvente glicerina (calidad de reactivo, fabricado por Tokyo Chemical Industry Co. Ltd.) a una resina en una cantidad cinco veces superior a la de la resina, seguido del calentamiento hasta la temperatura de 20 grados C superior al punto de fusión. Posteriormente, se aplican ondas ultrasónicas a los mismos mediante un generador de ultrasonidos (ultrasonicador UP200S, fabricado por Hielscher Ultrasonics GmbH) a una frecuencia de 24 KHz y una amplitud del 60 por ciento durante dos horas. Posteriormente, el producto resultante se aclara con un disolvente de isopropanol a temperatura ambiente, preferentemente seguido de secado al vacío.In the ultrasonic wave application, the solvent glycerin (reagent grade, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co. Ltd.) is added to a resin in an amount five times that of the resin, followed by heating to the temperature of 20 degrees C higher than melting point. Subsequently, ultrasonic waves are applied to them by an ultrasound generator (UP200S ultrasonicator, manufactured by Hielscher Ultrasonics GmbH) at a frequency of 24 KHz and an amplitude of 60 percent for two hours. Subsequently, the resulting product is rinsed with an isopropanol solvent at room temperature, preferably followed by drying under vacuum.

En la aplicación de campo eléctrico externo, después de calentar una resina a la temperatura de transición vítrea o superior, se aplica un campo eléctrico alternativo (500 Hz) de 600 V/cm a la misma durante una hora, seguido de un enfriamiento lento.In external electric field application, after heating a resin to glass transition temperature or higher, an alternating electric field (500 Hz) of 600 V / cm is applied to it for one hour, followed by slow cooling.

En el método de fusión en lecho de polvo (PBF), resulta preferible una gran diferencia de temperatura (ventana de temperatura) sobre el cambio de capa de cristal para evitar deformaciones durante la fabricación de un objeto de fabricación de forma libre sólida. Resulta preferible que el cambio de capa de cristal sea mayor ya que el polvo de resina que tiene una gran diferencia entre la temperatura de inicio de la fusión y el punto de recristalización durante el enfriamiento tiene mejores propiedades de fabricación.In the powder bed fusion (PBF) method, a large temperature difference (temperature window) is preferable over the change of glass layer to avoid deformations during the fabrication of a solid free-form fabrication object. It is preferable that the change of glass layer is larger since the resin powder having a large difference between the melting start temperature and the recrystallization point during cooling has better manufacturing properties.

Composición de partícula para fabricación de forma libre sólida (producto en columna)Particle composition for solid free-form manufacturing (columnar product)

Ejemplos específicos de la resina que constituye el producto en columna incluyen, pero sin limitación, polímeros, tales como poliolefina, poliamida, poliéster, poliéter, sulfuro de polifenileno, un polímero de cristal líquido (LCP en inglés), poliacetal (POM, punto de fusión de 175 grados C), poliimida y una resina fluoroquímica. Estos se pueden usar solos o en combinación. La resina termoplástica puede incluir aditivos, tales como retardantes de llama, plastificantes, agentes estabilizantes del calor y agentes nucleantes de cristales, y partículas de polímero, tales como resinas no cristalinas, además de los polímeros mencionados anteriormente. Se pueden usar solos o en combinación.Specific examples of the resin constituting the column product include, but are not limited to, polymers, such as polyolefin, polyamide, polyester, polyether, polyphenylene sulfide, liquid crystal polymer (LCP), polyacetal (POM, point of 175 degree C melt), polyimide and a fluorochemical resin. These can be used alone or in combination. The thermoplastic resin can include additives, such as flame retardants, plasticizers, heat stabilizing agents and crystal nucleating agents, and polymer particles, such as non-crystalline resins, in addition to the polymers mentioned above. They can be used alone or in combination.

Ejemplos específicos de la poliolefina incluyen, pero sin limitación, polietileno y polipropileno (PP, punto de fusión de 180 grados C). Se pueden usar solos o en combinación.Specific examples of the polyolefin include, but are not limited to, polyethylene and polypropylene (PP, melting point 180 degrees C). They can be used alone or in combination.

Ejemplos específicos de la poliamida incluyen, pero sin limitación, poliamida 410 (PA410), poliamida 6 (PA6), poliamida 66 (PA66, punto de fusión de 265 grados C), poliamida 610 (PA610), poliamida 612 (pA612), poliamida 11 (PA11), poliamida 12 (PA12), poliamida semiaromática 4T (PA4T), poliamida MXD6 (Pa Mx D6), poliamida 6T (PA6T), poliamida 9T (PA9T, punto de fusión de 300 grados C) y poliamida 10T (PA10T). Se pueden usar solos o en combinación. PA9T también se denomina polinonametileno tereftal amida, constituida por una diamina que tiene 9 átomos de carbono y un monómero de ácido tereftálico. En general, puesto que el lado ácido del carbono es una serie aromática, PA9T se denomina serie semiaromática. Por otra parte, la poliamida en la presente realización incluye aramida formada por p-fenilendiamina y un monómero de ácido tereftálico como una serie aromática completa en la que el lado de la diamina también es aromático. Specific examples of polyamide include, but are not limited to, polyamide 410 (PA410), polyamide 6 (PA6), polyamide 66 (PA66, melting point 265 degrees C), polyamide 610 (PA610), polyamide 612 (pA612), polyamide 11 (PA11), polyamide 12 (PA12), semi-aromatic polyamide 4T (PA4T), polyamide MXD6 (Pa Mx D6), polyamide 6T (PA6T), polyamide 9T (PA9T, melting point 300 degrees C) and polyamide 10T (PA10T ). They can be used alone or in combination. PA9T is also called polynonamethylene terephthalic amide, consisting of a diamine having 9 carbon atoms and a monomer of terephthalic acid. In general, since the acidic side of carbon is an aromatic series, PA9T is called a semi-aromatic series. On the other hand, the polyamide in the present embodiment includes aramid formed by p-phenylenediamine and a terephthalic acid monomer as a complete aromatic series in which the diamine side is also aromatic.

Ejemplos específicos del poliéster incluyen, pero sin limitación, polietilentereftalato (PET, punto de fusión de 260 grados C), tereftalato de polibutadieno (PBT en inglés, punto de fusión de 218 grados C) y ácido poliláctico (PLA en inglés). A fin de conferir resistencia al calor, también se usa adecuadamente en la presente realización poliéster que incluye una serie aromática que incluye parcialmente ácido tereftálico y ácido isoftálico.Specific examples of polyester include, but are not limited to, polyethylene terephthalate (PET, melting point 260 degrees C), polybutadiene terephthalate (PBT, melting point 218 degrees C), and polylactic acid (PLA). In order to impart heat resistance, polyester including an aromatic series partially including terephthalic acid and isophthalic acid is also suitably used in the present embodiment.

Ejemplos específicos del poliéter incluyen, pero sin limitación, poliéter étercetona (PEEK en inglés, punto de fusión de 343 grados C), poliétercetona (PEK en inglés), poliéter cetona cetona (PEKK en inglés), poliaril éter cetona (PAEK en inglés), poliéter éter cetona cetona (PEEKK en inglés) y poliétercetona éter cetona cetona (PEKEKK en inglés). Además del poliéter mencionado anteriormente, también son adecuados los polímeros cristalinos. Ejemplos específicos incluyen, pero sin limitación, poliacetal, poliimida y poliéter sulfona. También resulta adecuado usar una poliamida que tenga dos picos de fusión, tal como PA9T (resulta necesario elevar la temperatura de una resina al segundo pico de fusión o superior para fundir completamente la resina).Specific examples of the polyether include, but are not limited to, polyether ether ketone (PEEK, melting point 343 degrees C), polyether ketone (PEK), polyether ketone ketone (PEKK), polyaryl ether ketone (PAEK) , polyether ether ketone ketone (PEEKK) and polyether ketone ether ketone ketone (PEKEKK). In addition to the polyether mentioned above, crystalline polymers are also suitable. Specific examples include, but are not limited to, polyacetal, polyimide, and polyether sulfone. It is also suitable to use a polyamide having two melting peaks, such as PA9T (it is necessary to raise the temperature of a resin to the second or higher melting peak to fully melt the resin).

Cabe señalar que el producto en columna puede contener, opcionalmente, un fluidizador, un agente de granulación, un agente de refuerzo y un antioxidante. La proporción del fluidificante es suficiente si este cubre la superficie de las partículas y preferentemente del 0,1 al 10 por ciento en masa respecto al producto en columna. El material inorgánico en partículas que tiene un diámetro de partícula promedio en volumen inferior a 10 pm puede ser el fluidizador.It should be noted that the column product may optionally contain a fluidizer, a granulating agent, a reinforcing agent, and an antioxidant. The proportion of the fluidizer is sufficient if it covers the surface of the particles and preferably 0.1 to 10 percent by mass relative to the column product. The inorganic particulate material having a volume average particle diameter less than 10 pm can be the fluidizer.

Propiedades del polvoPowder properties

El polvo para fabricación de forma libre sólida como ejemplo del polvo que contiene el producto en columna preferentemente satisface al menos una de las siguientes relaciones (1) a (3).The solid free form manufacturing powder as an example of the powder containing the column product preferably satisfies at least one of the following ratios (1) to (3).

(1) : Tmfl > Tmf2, donde Tmfl representa la temperatura de inicio de la fusión del pico endotérmico cuando el polvo se calienta hasta una temperatura 30 grados C superior al punto de fusión del polvo a una velocidad de elevación de temperatura de 10 grados C por minuto y Tmf2 representa la temperatura de inicio de la fusión del pico endotérmico cuando el polvo se calienta hasta una temperatura 30 grados C superior al punto de fusión del polvo a una velocidad de elevación de temperatura de 10 grados C por minuto, se enfría hasta -30 grados C o menos a una velocidad de disminución de temperatura de 10 grados C por minuto y se calienta hasta la temperatura de 30 grados C superior al punto de fusión a una velocidad de elevación de temperatura de 10 grados C por minuto y tanto Tmfl como Tmf2 se miden en una medición de calorimetría diferencial de barrido de acuerdo con la norma ISO 3146. La temperatura de inicio de la fusión del pico endotérmico representa una temperatura en un punto -15 mW inferior a una línea recta trazada paralela al eje X desde un sitio donde la cantidad de calor se vuelve constante después de que la endotermia en el punto de fusión termina en el lado de temperatura más baja.(1): Tmfl> Tmf2, where Tmfl represents the melting start temperature of the endothermic peak when the powder is heated to a temperature 30 degrees C higher than the melting point of the powder at a temperature rise rate of 10 degrees C per minute and Tmf2 represents the melting start temperature of the endothermic peak when the powder is heated to a temperature 30 degrees C higher than the melting point of the powder at a temperature rise rate of 10 degrees C per minute, it cools down to -30 degrees C or less at a rate of temperature decrease of 10 degrees C per minute and heated to the temperature of 30 degrees C above the melting point at a rate of temperature rise of 10 degrees C per minute and both Tmfl as Tmf2 are measured in a differential scanning calorimetry measurement according to ISO 3146. The melting start temperature of the endothermic peak represents a temperature at a point -15 mW lower than a straight line drawn parallel to the X axis from a place where the amount of heat becomes constant after the endotherm at the melting point ends on the lower temperature side.

(2) : Cd1 > Cd2, donde Cd1 representa una cristalinidad obtenida a partir de una cantidad de energía del pico endotérmico cuando el polvo se calienta hasta una temperatura 30 grados C superior al punto de fusión del polvo a una velocidad de elevación de temperatura de 10 grados C por minuto y Cd2 representa una cristalinidad obtenida a partir de una cantidad de energía del pico endotérmico cuando el polvo se calienta hasta una temperatura 30 grados C superior al punto de fusión del polvo a una velocidad de elevación de temperatura de 10 grados C por minuto, se enfría hasta -30 grados C o menos a una velocidad de disminución de temperatura de 10 grados C por minuto y se calienta hasta la temperatura de 30 grados C superior al punto de fusión a una velocidad de elevación de temperatura de 10 grados C por minuto y tanto Cd1 como Cd2 se miden en una medición de calorimetría diferencial de barrido de acuerdo con la norma ISO 3146.(2): Cd1> Cd2, where Cd1 represents a crystallinity obtained from an amount of energy of the endothermic peak when the powder is heated to a temperature 30 degrees C higher than the melting point of the powder at a temperature rise rate of 10 degrees C per minute and Cd2 represents a crystallinity obtained from an amount of energy of the endothermic peak when the powder is heated to a temperature 30 degrees C higher than the melting point of the powder at a rate of temperature rise of 10 degrees C per minute, it is cooled down to -30 degrees C or less at a rate of temperature decrease of 10 degrees C per minute and heated to the temperature of 30 degrees C above the melting point at a rate of temperature rise of 10 degrees C per minute and both Cd1 and Cd2 are measured in a differential scanning calorimetry measurement according to ISO 3146.

(3) : C x 1 > C x 2, donde C x 1 representa una cristalinidad del polvo obtenida mediante la medición de difracción de rayos X y C x 2 representa una cristalinidad obtenida mediante la medición de difracción de rayos X cuando el polvo se calienta hasta la temperatura de 30 grados C superior al punto de fusión del mismo a una velocidad de elevación de temperatura de 10 grados C por minuto, se enfría hasta -30 grados C o menos a una velocidad de disminución de temperatura de 10 grados C por minuto y, posteriormente, se calienta hasta la temperatura de 30 grados C superior al punto de fusión a una velocidad de elevación de temperatura de 10 grados C por minuto en atmósfera de nitrógeno.(3): C x 1> C x 2, where C x 1 represents a crystallinity of the powder obtained by measuring X-ray diffraction and C x 2 represents a crystallinity obtained by measuring X-ray diffraction when the powder is Heats up to a temperature of 30 degrees C higher than its melting point at a temperature rise rate of 10 degrees C per minute, cools down to -30 degrees C or less at a temperature decrease rate of 10 degrees C per minute minute and subsequently heated to a temperature of 30 degrees C above the melting point at a rate of temperature rise of 10 degrees C per minute under nitrogen atmosphere.

Las relaciones (1) a (3) regulan las propiedades del mismo polvo para fabricación de forma libre sólida desde diferentes puntos de vista y se relacionan entre sí.Relationships (1) to (3) regulate the properties of the same powder for solid free form manufacturing from different points of view and are related to each other.

Método de medición del punto de inicio de la fusión de la condición 1 de acuerdo con la medición mediante calorimetría diferencial de barridoMeasurement method of the melting start point of condition 1 according to the measurement by differential scanning calorimetry

El método de medición de la temperatura de inicio de la fusión mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC en inglés) de la relación (1) se basa en el método de medición de la norma ISO 3146 (método de medición de temperatura de transición plástica, formato JIS K7121). Se usa un calorímetro diferencial de barrido (por ejemplo, DSC-60A, fabricado por Shimadzu Corporation) para medir la temperatura de inicio de la fusión (Tmfl) del pico endotérmico cuando el polvo se calienta hasta la temperatura de 30 grados C superior al punto de fusión del mismo a una velocidad de elevación de temperatura de 10 grados C por minuto. Posteriormente, el polvo se enfría hasta -30 grados C o menos a una velocidad de disminución de temperatura de 10 grados C por minuto y se calienta hasta la temperatura de 30 grados C superior al punto de fusión a una velocidad de elevación de temperatura de 10 grados C por minuto para medir la temperatura de inicio de la fusión (Tmf2) del pico endotérmico. La temperatura de inicio de la fusión del pico endotérmico representa una temperatura en un punto -15 mW inferior a una línea recta trazada paralela al eje X desde un sitio donde la cantidad de calor se vuelve constante después de que la endotermia en el punto de fusión termina en el lado de temperatura más baja.The measurement method of the melt initiation temperature by differential scanning calorimetry (DSC) of the ratio (1) is based on the measurement method of ISO 3146 (plastic transition temperature measurement method, JIS K7121 format). A differential scanning calorimeter (for example, DSC-60A, manufactured by Shimadzu Corporation) is used to measure the melting onset temperature (Tmfl) of the endothermic peak when the powder is heated to a temperature of 30 degrees C above the point of melting of the same to a rate of elevation of temperature of 10 degrees C per minute. Subsequently, the powder is cooled down to -30 degrees C or less at a rate of decrease in temperature of 10 degrees C per minute and heated to the temperature of 30 degrees C above the melting point at a rate of temperature rise of 10 degrees C per minute to measure the melting start temperature (Tmf2) of the endothermic peak. The melting start temperature of the endothermic peak represents a temperature at a point -15 mW lower than a straight line drawn parallel to the X axis from a place where the amount of heat becomes constant after the endotherm at the melting point. It ends up on the lower temperature side.

Método de medición de la cristalinidad de la condición 2 de acuerdo con la medición mediante calorimetría diferencial de barridoMethod of measuring the crystallinity of condition 2 according to the measurement by differential scanning calorimetry

El método de medición de la cristalinidad de la calorimetría diferencial de barrido (DSC) de la condición (2) se basa en el método de medición de acuerdo con la norma ISO 3146 (método de medición de temperatura de transición plástica, formato JIS K7121). La cantidad de energía (cantidad de calor de fundición) de un pico endotérmico cuando se calienta hasta la temperatura de 30 grados C superior al punto de fusión del polvo a una velocidad de elevación de temperatura de 10 grados C por minuto se mide para obtener la cristalinidad (Cd1) de la cantidad de calor de fundición contra la cantidad de calor de cristalización completa. Posteriormente, el polvo se enfría hasta -30 grados C o menos a una velocidad de disminución de temperatura de 10 grados C por minuto y se calienta hasta la temperatura de 30 grados C superior al punto de fusión a una velocidad de elevación de temperatura de 10 grados C por minuto para medir la cantidad de energía del pico endotérmico, de modo que la cristalinidad (Cd2) se puede obtener como la relación de la cantidad de calor de fundición contra la cantidad de calor de cristalización completa.The DSC crystallinity measurement method of condition (2) is based on the measurement method according to ISO 3146 (plastic transition temperature measurement method, JIS K7121 format) . The amount of energy (amount of heat of melting) of an endothermic peak when heated to a temperature of 30 degrees C above the melting point of the powder at a rate of temperature rise of 10 degrees C per minute is measured to obtain the crystallinity (Cd1) of the amount of heat of melting versus the amount of heat of complete crystallization. Subsequently, the powder is cooled down to -30 degrees C or less at a rate of decrease in temperature of 10 degrees C per minute and heated to the temperature of 30 degrees C above the melting point at a rate of temperature rise of 10 degrees C per minute to measure the amount of energy of the endothermic peak, so that the crystallinity (Cd2) can be obtained as the ratio of the amount of heat of melting against the amount of heat of complete crystallization.

Método de medición de la cristalinidad de acuerdo con un analizador de rayos X de la relación 3Method of measuring crystallinity according to a ratio 3 X-ray analyzer

La cristalinidad del polvo de la relación 3 se obtiene mediante la colocación del polvo en una placa de vidrio para medir la cristalinidad (C x 1) del mismo mediante un analizador de rayos X (por ejemplo, Discover 8, fabricado por Bruker Corporation) que incluye un detector bidimensional en un intervalo de 20 de 10 a 40 a temperatura ambiente. A continuación, en el DSC, en una atmósfera de nitrógeno, el polvo se calienta hasta 30 grados C superior al punto de fusión del mismo a una velocidad de elevación de temperatura de 10 grados C por minuto. La temperatura se mantiene durante 10 minutos y la temperatura del polvo (muestra) vuelve a la temperatura ambiente después de enfriarse hasta -30 grados C a una velocidad de disminución de temperatura de 10 grados C por minuto. La cristalinidad (C x 2) se puede medir al igual que en C x 1.The crystallinity of the powder in ratio 3 is obtained by placing the powder on a glass plate to measure the crystallinity (C x 1) of the powder using an X-ray analyzer (for example, Discover 8, manufactured by Bruker Corporation) that includes a two-dimensional detector in a range of 20 from 10 to 40 at room temperature. Then, in the DSC, in a nitrogen atmosphere, the powder is heated up to 30 degrees C above its melting point at a rate of temperature rise of 10 degrees C per minute. The temperature is held for 10 minutes and the temperature of the powder (sample) returns to room temperature after cooling down to -30 degrees C at a rate of decrease in temperature of 10 degrees C per minute. Crystallinity (C x 2) can be measured just like C x 1.

Método de fabricación de polvoPowder manufacturing method

A fin de fabricar el polvo para fabricación de forma libre sólida como ejemplo del polvo, resulta preferible preparar una pella, etc., que contenga el material que constituye la partícula para fabricación de forma libre sólida en material fibroso en columna, unificar el material fibroso en columna para obtener un material unificado, cortar el material en columna unificado para obtener un producto cortado y agitar el producto cortado.In order to make the solid free-form manufacturing powder as an example of the powder, it is preferable to prepare a pellet, etc., containing the material that constitutes the solid free-form manufacturing particle in columnar fibrous material, unifying the fibrous material in column to obtain a unified material, cut the unified column material to obtain a cut product and shake the cut product.

En la etapa de producción de fibras, resulta preferible extruir el líquido fundido de resina dando una forma fibrosa, al tiempo que se agita el líquido fundido de resina a una temperatura de 30 grados C o superior al punto de fusión usando una extrusora. Resulta preferible extender (estirar) el líquido fundido de resina hasta entre aproximadamente 1/1 y aproximadamente 1/10 para obtener la forma fibrosa. La forma de la sección transversal de la fibra depende de la forma del orificio de la boquilla de la extrusora. Por ejemplo, si la sección transversal es circular, el orificio de la boquilla es preferentemente circular. En esta etapa de producción de fibras, la cristalinidad de la resina se puede controlar como se ha descrito anteriormente.In the fiber production step, it is preferable to extrude the resin molten liquid into a fibrous shape, while stirring the resin molten liquid at a temperature of 30 degrees C or higher than the melting point using an extruder. It is preferable to spread (stretch) the resin molten liquid to between about 1/1 and about 1/10 to obtain the fibrous form. The cross-sectional shape of the fiber depends on the shape of the extruder nozzle hole. For example, if the cross section is circular, the nozzle orifice is preferably circular. In this fiber production stage, the crystallinity of the resin can be controlled as described above.

En el proceso de unificación, una pluralidad de materiales fibrosos producidos en el proceso de producción de fibras se disponen uno al lado del otro en la misma dirección para su unificación. Como método de unificación de los materiales fibrosos, existen un método de unificación de los materiales en una forma de tipo lámina mediante la aplicación de calor a presión y un método de unificación de los materiales mediante la adición de agua a los materiales para enfriarlos hasta fijarlos en hielo. Resulta preferible el método de unificación de los materiales en una forma de tipo lámina mediante la aplicación de presión y calor. En esta etapa, el material fibroso se puede fijar. El calor aplicado depende del tipo de resina que se use en la unificación en una forma de tipo lámina tras la aplicación de calor y presión. La temperatura es preferentemente el punto de fusión de la misma o inferior y más preferentemente 100 grados C inferior al punto de fusión o superior. Además, la presión aplicada es preferentemente de 10 MPa o inferior. El calor y la presión están preferentemente dentro del intervalo en el que cada fibra unida se separa después de la siguiente etapa de corte. Durante el "calentamiento a presión", resulta preferible, pero no necesario, aplicar calor y presión al mismo tiempo. Sin embargo, por ejemplo, resulta posible aplicar una presión al material en un estado de calor residual que queda después de la aplicación de calor. Además, el material unificado no se limita a una forma de tipo lámina si la siguiente etapa de corte se procesa adecuadamente. Asimismo, la dirección de disposición de la fibra no es necesariamente completa, sino sustancialmente igual.In the unification process, a plurality of fibrous materials produced in the fiber production process are arranged side by side in the same direction for unification. As a method of unifying the fibrous materials, there is a method of unifying the materials in a sheet-like form by applying heat under pressure and a method of unifying the materials by adding water to the materials to cool them down to set. in ice. The method of unifying the materials into a sheet-like form by applying pressure and heat is preferable. At this stage, the fibrous material can be set. The heat applied depends on the type of resin used in bonding into a sheet-like form after the application of heat and pressure. The temperature is preferably the melting point thereof or lower and more preferably 100 degrees C lower than the melting point or higher. Furthermore, the applied pressure is preferably 10 MPa or less. The heat and pressure are preferably within the range in which each bonded fiber separates after the next cutting step. During "pressure heating", it is preferable, but not necessary, to apply heat and pressure at the same time. However, for example, it is possible to apply a pressure to the material in a state of residual heat which remains after the application of heat. Also, the unified material is not limited to a sheet-like shape if the next cutting step is properly processed. Also, the fiber arrangement direction is not necessarily complete, but substantially the same.

Cuando la sección transversal de la forma del material fibroso obtenido en el proceso de producción de fibras es un círculo, el material fibroso se transforma parcial o totalmente en una forma que tiene una sección transversal poligonal. Esto permite producir un material unificado en el que un material fibroso que tiene una sección transversal poligonal está unificado. When the cross section of the shape of the fibrous material obtained in the fiber production process is a circle, the fibrous material is partially or totally transformed into a shape having a polygonal cross section. This enables a unified material to be produced in which a fibrous material having a polygonal cross section is unified.

En la etapa de corte, resulta preferible cortar de manera continua el material unificado fabricado en el proceso de unificación para obtener un producto cortado. Como dispositivo de corte, resulta posible usar, por ejemplo, una cortadora que emplee una guillotina que tenga una cuchilla superior y una cuchilla inferior, una cortadora que emplee un método de corte a presión usando una placa inferior y una cuchilla superior y una cortadora para cortar un material utilizando haces de láser de CO2, etc. El material unificado se corta con tal cortadora de tal manera que el material puede tener una superficie de corte perpendicular a la dirección longitudinal de la fibra que forma el material unificado. El ancho de corte del dispositivo de corte es preferentemente de 5,0 a 100,0 |jm. Además, la velocidad de corte del dispositivo de corte no está limitada en particular. Por ejemplo, esta es preferentemente de 10 a 1.000 pasadas por minuto (spm en inglés).In the cutting step, it is preferable to continuously cut the unified material made in the unification process to obtain a cut product. As a cutting device, it is possible to use, for example, a cutter employing a guillotine having an upper blade and a lower blade, a cutter employing a pressure cutting method using a lower plate and an upper blade and a cutter for cutting a material using CO2 laser beams, etc. The unified material is cut with such a cutter in such a way that the material can have a cutting surface perpendicular to the longitudinal direction of the fiber that forms the unified material. The cutting width of the cutting device is preferably 5.0 to 100.0 µm. Furthermore, the cutting speed of the cutting device is not particularly limited. For example, this is preferably 10 to 1,000 passes per minute (spm).

En el proceso de agitación, resulta preferible que el producto cortado producido en el proceso de corte se agite para fundir la superficie debido a la fricción mecánica para obtener un producto en columna. Como método de agitación, diversos métodos de conformación esférica, tales como un método de colisión de los productos cortados entre sí y un método de colisión del producto cortado con una sustancia distinta del producto cortado. Sin embargo, el método no se limita a los mismos. El número de rotaciones durante la agitación es preferentemente de 500 a 10.000 rpm. El tiempo de rotación durante la agitación es preferentemente de 1 a 60 minutos. Debido a este proceso, se puede fabricar la primera área periférica y la segunda área periférica.In the stirring process, it is preferable that the cut product produced in the cutting process is stirred to melt the surface due to mechanical friction to obtain a columnar product. As the stirring method, various spherical shaping methods, such as a method of collision of the cut products with each other and a method of collision of the cut product with a substance other than the cut product. However, the method is not limited to them. The number of rotations during stirring is preferably 500 to 10,000 rpm. The rotation time during stirring is preferably 1 to 60 minutes. Due to this process, the first peripheral area and the second peripheral area can be manufactured.

En estos procesos, dado que el material fibroso unificado se corta después de que la posición y la orientación del material fibroso unificado estén fijadas, el ancho de corte y la dirección de corte de la resina para fabricación de forma libre sólida pueden ser uniformes, obteniendo, de ese modo, productos en columna que tienen una forma uniforme. es decir, como en el método convencional, en un método de fijación de fibras con abrazaderas móviles, moviéndolas hacia un dispositivo de corte y cortando las fibras de resina para obtener polvo, las fibras no están suficientemente fijadas. Por lo tanto, en el momento del corte, las fibras se mueven durante el corte, de modo que el ancho de corte y la dirección de corte varían. Esta variación del ancho de corte y de la dirección de corte hace que se produzcan productos cortados que tienen tamaños y formas diferentes. Además, por ejemplo, una cantidad masiva de polvo que tiene una forma inesperada se produce debido al corte en forma diagonal de una resina que tiene una forma cilindrica, como se ilustra en el diagrama esquemático de la FIG. 4. En el caso de usar tal producto cortado, dado que la forma sólida es asimétrica, resulta difícil obtener un gran número de productos en columna que tengan una forma en la que una de las superficies de extremo cubra parcialmente la superficie lateral, incluso después del tratamiento de agitación. Además, si el tamaño del producto cortado es desigual, los productos cortados se aplanan mediante una fuerza excesiva recibida en el proceso de agitación y, en particular, los productos cortados grandes, en comparación con otros productos cortados, no pueden tener las formas deseadas. Por lo tanto, con el fin de hacer que el contenido (basado en el número) de los productos en columna sea del 50 por ciento o más, resulta preferible someterse al proceso de producción de fibras, al proceso de unificación, al proceso de corte y al proceso de agitación descritos anteriormente y resulta más preferible someterse a un proceso de unificación de formación de una forma de tipo lámina tras la aplicación de calor a presión.In these processes, since the unitized fibrous material is cut after the position and orientation of the unitized fibrous material are set, the cutting width and cutting direction of the solid free-form manufacturing resin can be uniform, obtaining , thus, columnar products that have a uniform shape. that is, as in the conventional method, in a method of fixing fibers with movable clamps, moving them to a cutting device and cutting the resin fibers to obtain powder, the fibers are not sufficiently fixed. Therefore, at the time of cutting, the fibers move during cutting, so that the cutting width and cutting direction vary. This variation in width of cut and direction of cut results in cut products having different sizes and shapes. Furthermore, for example, a massive amount of powder having an unexpected shape is produced due to the diagonal cutting of a resin having a cylindrical shape, as illustrated in the schematic diagram of FIG. 4. In the case of using such a cut product, since the solid shape is asymmetric, it is difficult to obtain a large number of columnar products having a shape in which one of the end surfaces partially covers the side surface, even after of the shaking treatment. Also, if the size of the cut product is uneven, the cut products are flattened by excessive force received in the stirring process, and in particular, large cut products, compared to other cut products, may not have the desired shapes. Therefore, in order to make the content (based on the number) of the column products to be 50 percent or more, it is preferable to undergo the fiber production process, the unification process, the cutting process and the stirring process described above, and it is more preferable to undergo a unification process of forming a sheet-like shape after applying heat under pressure.

Uso del polvoUse of powder

El polvo de la presente realización logra un equilibrio adecuado entre parámetros, tales como la granularidad, la distribución de tamaño de partícula, las propiedades de transferencia de calor, la viscosidad de la masa fundida, la densidad aparente, la fluidez, la temperatura de fusión y la temperatura de recristalización. Este polvo se usa adecuadamente en métodos para fabricar una fabricación de forma libre sólida usando polvo, tal como SLS, SMS, fusión de chorro múltiple (MJF en inglés) e inyección de aglutinante (BJ). El polvo de la presente realización se puede usar adecuadamente como agente modificador de la superficie, espaciador, lubricante, pintura, piedra de esmerilar, aditivo, separador de batería secundaria, alimentos, productos cosméticos y ropa. Además, este se puede usar como material o material de sustitución de metales para su uso en campos, tales como automóviles, dispositivos de precisión, semiconductor, industria aeroespacial y medicamentos.The powder of the present embodiment achieves a proper balance between parameters such as granularity, particle size distribution, heat transfer properties, melt viscosity, bulk density, flowability, melting temperature. and the recrystallization temperature. This powder is suitably used in methods for making a solid free form fabrication using powder, such as SLS, SMS, multiple jet fusion (MJF), and binder injection (BJ). The powder of the present embodiment can be suitably used as a surface modifying agent, spacer, lubricant, paint, grinding stone, additive, secondary battery separator, food, cosmetics and clothing. Furthermore, it can be used as a material or replacement material for metals for use in fields such as automobiles, precision devices, semiconductor, aerospace industry, and medicine.

Dispositivo para fabricar un objeto de fabricación de forma libre sólidaDevice for crafting a solid freeform crafting object

El dispositivo para fabricar un objeto de fabricación de forma libre sólida incluye un dispositivo de formación de capas para formar una capa que incluye el polvo para objeto de fabricación de forma libre sólida y un dispositivo de fundición para fundir la capa con irradiación electromagnética y, además, puede incluir, opcionalmente, otros dispositivos. The device for making a solid free-form fabricated object includes a layer-forming device for forming a layer including the powder for solid free-form fabrication and a casting device for melting the layer with electromagnetic irradiation, and further , may optionally include other devices.

Ejemplos del dispositivo de formación de capas incluyen rodillos, cuchillas, cepillos, etc., o combinaciones de los mismos.Examples of the layering device include rollers, blades, brushes, etc., or combinations thereof.

Son ejemplos del generador de ondas electromagnéticas, para su uso en un dispositivo de fundición, los láseres de CO2, las fuentes de irradiación infrarroja, los generadores de microondas, los calentadores radiantes, las lámparas LED y las combinaciones de los mismos.Examples of the electromagnetic wave generator for use in a casting device are CO2 lasers, infrared radiation sources, microwave generators, radiant heaters, LED lamps, and combinations thereof.

El dispositivo para fabricar un objeto de fabricación de forma libre sólida con el polvo para fabricación de forma libre sólida se describe con referencia a la FIG. 5. La FIG. 5 es un diagrama esquemático que ilustra el dispositivo para fabricar un objeto de fabricación de forma libre sólida de acuerdo con una realización de la presente divulgación. The device for making a solid freeform fabrication object with the solid freeform fabrication powder is described with reference to FIG. 5. FIG. 5 is a schematic diagram illustrating the device for making a solid free-form fabricated object in accordance with one embodiment of the present disclosure.

Como se ilustra en la FIG. 5, un dispositivo de fabricación de forma libre sólida 1 incluye un tanque de suministro 11 como ejemplo del dispositivo de alojamiento para alojar el polvo de resina P para fabricación, un rodillo 12 para suministrar el polvo de resina P alojado en el tanque de suministro 11, un espacio de barrido láser 13 donde se dispone el polvo de resina P suministrado por el rodillo 12 y se efectúa el barrido con un láser L, una fuente de irradiación electromagnética 18 como fuente de irradiación del láser L como rayos electromagnéticos y un espejo de reflexión 19 para reflejar el láser L emitido desde la fuente de irradiación electromagnética 18 hasta una posición predeterminada en el espacio de barrido láser 13. Además, el dispositivo de fabricación de forma libre sólida 1 incluye, además, calentadores 11H y 13H para calentar, respectivamente, el polvo de resina P en el tanque de suministro 11 y el polvo de resina P alojado en el espacio de barrido láser 13.As illustrated in FIG. 5, a solid free-form manufacturing device 1 includes a supply tank 11 as an example of the housing device for housing the resin powder P for manufacturing, a roller 12 for supplying the resin powder P housed in the supply tank 11 , a laser scanning space 13 where the resin powder P supplied by the roller 12 is arranged and scanning is carried out with a laser L, a source of electromagnetic irradiation 18 as a source of irradiation of the laser L as electromagnetic rays and a mirror of reflection 19 to reflect the laser L emitted from the electromagnetic irradiation source 18 to a predetermined position in the laser scan space 13. Furthermore, the solid free-form fabrication device 1 further includes heaters 11H and 13H for heating, respectively , the resin powder P in the supply tank 11 and the resin powder P housed in the laser scan space 13.

La superficie de reflexión del espejo de reflexión 19 se mueve basándose en datos bidimensionales de un modelo tridimensional (3D), al tiempo que la fuente de irradiación electromagnética 18 emite el láser L. Los datos bidimensionales del modelo 3D representan cada forma de sección transversal para un modelo 3D cortado con un intervalo predeterminado. Por lo tanto, cuando el ángulo de reflexión del láser L cambia, la porción indicada por los datos bidimensionales en el espacio de barrido láser 13 se irradia selectivamente con el láser L. El polvo de resina situado en la posición de irradiación del láser L se funde y sinteriza para formar una capa. Es decir, la fuente de irradiación electromagnética 18 sirve como dispositivo de formación de capas para formar cada capa de un objeto de fabricación a partir del polvo de resina P.The reflecting surface of the reflection mirror 19 is moved based on two-dimensional data from a three-dimensional (3D) model, while the electromagnetic radiation source 18 emits the laser L. The two-dimensional data from the 3D model represents each cross-sectional shape for a 3D model cut with a predetermined interval. Therefore, when the angle of reflection of the laser L changes, the portion indicated by the two-dimensional data in the laser scan space 13 is selectively irradiated with the laser L. The resin powder located at the irradiation position of the laser L is melts and sinters to form a layer. That is, the electromagnetic irradiation source 18 serves as a layering device to form each layer of an object of manufacture from the resin powder P.

Además, el tanque de suministro 11 y el espacio de barrido láser 13 del dispositivo de fabricación de forma libre sólida 1 incluyen, respectivamente, pistones 11P y 13P. Los pistones 11P y 13P mueven, respectivamente, el tanque de suministro 11 y el espacio de barrido láser 13 hacia arriba y hacia abajo contra la dirección de laminación del objeto de fabricación al terminar de formar una capa. Debido a esto, el polvo de resina P nuevo para su uso en la fabricación de una nueva capa se puede suministrar desde el tanque de suministro 11 hasta el espacio de barrido láser 13. Furthermore, the supply tank 11 and the laser scan space 13 of the solid free-form manufacturing device 1 include, respectively, pistons 11P and 13P. The pistons 11P and 13P respectively move the supply tank 11 and the laser scan space 13 up and down against the rolling direction of the fabrication object upon completion of forming a layer. Because of this, new resin powder P for use in making a new layer can be supplied from supply tank 11 to laser scan space 13.

El dispositivo de fabricación de forma libre sólida 1 cambia la posición de irradiación del láser mediante el espejo de reflexión 19 para fundir selectivamente el polvo de resina P. La presente divulgación no se limita al mismo. El polvo de la presente realización se puede usar adecuadamente en un dispositivo de fabricación que emplea un método de sinterización selectiva por máscara (SMS). En el método de SMS, por ejemplo, el polvo de resina está parcialmente enmascarado mediante una máscara de protección y la porción no enmascarada se irradia con rayos electromagnéticos, tales como rayos infrarrojos, de modo que el polvo de resina se funde selectivamente para obtener un objeto de fabricación. En el caso de usar el proceso de SMS, el polvo de resina P contiene preferentemente al menos uno de un absorbente de calor, material oscuro, etc. para reforzar la capacidad de absorción de infrarrojos. Son ejemplos del absorbente de calor o del material oscuro fibra de carbono, negro de carbono, nanotubo de carbono y nanofibra de celulosa. El proceso de SMS que se puede usar adecuadamente se describe, por ejemplo, en la memoria descriptiva de la patente de EE.UU. n.° 6.531.086.The solid free-form manufacturing device 1 changes the irradiation position of the laser by the reflection mirror 19 to selectively melt the resin powder P. The present disclosure is not limited thereto. The powder of the present embodiment can be suitably used in a manufacturing device employing a selective mask sintering (SMS) method. In the SMS method, for example, the resin powder is partially masked by a protective mask and the unmasked portion is irradiated with electromagnetic rays, such as infrared rays, so that the resin powder is selectively melted to obtain a manufacturing object. In the case of using the SMS process, the resin powder P preferably contains at least one of a heat absorber, dark material, etc. to strengthen the infrared absorption capacity. Examples of the heat absorber or dark material are carbon fiber, carbon black, carbon nanotube, and cellulose nanofiber. The SMS process that can be suitably used is described, for example, in US Patent Specification No. 6,531,086.

Método de fabricación de un objeto de fabricación de forma libre sólidaManufacturing method of a solid freeform crafting object

El método de fabricación de un objeto de fabricación de forma libre sólida (objeto de modelado en 3D) incluye repetir un proceso de formación de capas para formar una capa que incluye el polvo para fabricación de forma libre sólida y un proceso de fundición de la fundición de la capa con irradiación electromagnética y, además, puede incluir, opcionalmente, otros procesos.The method of manufacturing a solid freeform fabrication object (3D modeling object) includes repeating a layering process to form a layer that includes the solid freeform fabrication powder and a casting process of the foundry of the layer with electromagnetic irradiation and, in addition, may optionally include other processes.

Ejemplos de la etapa de formación de capas incluyen formar una capa mediante un rodillo, una cuchilla, un cepillo o una combinación de los mismos.Examples of the layering step include forming a layer by means of a roller, a blade, a brush, or a combination thereof.

Ejemplos de la etapa de fundición incluyen la fundición con una fuente de irradiación electromagnética, tal como haces de láser de CO2, una fuente de irradiación infrarroja, un generador de microondas, un calentador radiante, una lámpara LED y una combinación de los mismos.Examples of the casting step include casting with an electromagnetic radiation source, such as CO2 laser beams, an infrared radiation source, a microwave generator, a radiant heater, an LED lamp, and a combination thereof.

Las FIG. 6 y 7 son diagramas conceptuales que ilustran un método de fabricación de un objeto de fabricación de forma libre sólida. El método de fabricación de un objeto de fabricación de forma libre sólida usando el dispositivo para fabricación de forma libre sólida 1 se describe con referencia a la FIG. 6 y 7.FIGS. 6 and 7 are concept diagrams illustrating a method of fabricating a solid free-form fabrication object. The method of manufacturing a solid freeform fabrication object using the solid freeform fabrication device 1 is described with reference to FIG. 6 and 7.

El calentador 11H aplica calor al polvo de resina P alojado en el tanque de suministro 11. La temperatura del tanque de suministro 11 es preferentemente tan alta como sea posible, pero no más alta que el punto de fusión de la partícula de resina P, para reducir la deformación que se produce durante la fundición atribuible a la irradiación láser. Sin embargo, a fin de evitar la fundición del polvo de resina P en el tanque de suministro 11, la temperatura es al menos 10 grados C inferior al punto de fusión del polvo de resina P. Como se ilustra en la FIG. 6A, como ejemplo del proceso de suministro, el motor del dispositivo de fabricación de forma libre sólida 1 acciona el rodillo 12 para suministrar el polvo de resina P en el tanque de suministro 11 al espacio de barrido láser 13 y nivelar el espacio de barrido láser 13, formando, de ese modo, una capa de polvo que tiene un espesor de T correspondiente al espesor de una sola capa. El calentador 13H aplica calor al polvo de resina P suministrado al espacio de barrido láser 13. La temperatura del espacio de barrido láser 13 es preferentemente tan alta como sea posible con el fin de reducir la deformación que se produce durante la fundición debido a la irradiación láser, pero al menos 5 grados C inferior al punto de fusión de la partícula de resina P, para evitar la fundición del polvo de resina P en el espacio de barrido láser 13.The heater 11H applies heat to the resin powder P housed in the supply tank 11. The temperature of the supply tank 11 is preferably as high as possible, but not higher than the melting point of the resin particle P, to reduce deformation that occurs during casting attributable to laser irradiation. However, in order to avoid melting of the resin powder P in the supply tank 11, the temperature is at least 10 degrees C lower than the melting point of the resin powder P. As illustrated in FIG. 6A, as an example of the supply process, the motor of the solid freeform making device 1 drives the roller 12 to supply the resin powder P in the supply tank 11 to the laser scan space 13 and level the laser scan space 13, thereby forming a powder layer having a thickness of T corresponding to the thickness of a single layer. The heater 13H applies heat to the resin powder P supplied to the laser scan space 13. The temperature of the laser scan space 13 is preferably as high as possible in order to reduce the deformation that occurs. produced during casting due to laser irradiation, but at least 5 degrees C lower than the melting point of the resin particle P, to avoid melting of the resin powder P in the laser scan gap 13.

El motor del dispositivo de fabricación de forma libre sólida 1 recibe la entrada de múltiples datos bidimensionales creados a partir del modelo en 3D. Como se ilustra en la FIG. 6B, el motor del dispositivo de fabricación de forma libre sólida 1 hace que la fuente de irradiación electromagnética 18 emita haces de láser, al tiempo que mueve la superficie de reflexión del espejo de reflexión 19 basándose en los datos bidimensionales para la parte más cercana a la base de un objeto de fabricación de los múltiples datos bidimensionales. La potencia del láser no tiene ningún límite particular y se puede seleccionar adecuadamente para que se adapte a una aplicación particular. Por ejemplo, esta es preferentemente de 10 a 150 W. Debido a la irradiación del láser, de las capas de polvo, se funde el polvo de resina P situado de forma correspondiente al píxel indicado por los datos bidimensionales para la parte más cercana a la base de un objeto de fabricación. Al finalizar la irradiación de láser, la resina fundida se cura para formar una capa sinterizada que tiene una forma de conformidad con los datos bidimensionales para la parte más cercana a la base de un objeto de fabricación.The motor of the solid freeform fabrication device 1 receives input from multiple two-dimensional data created from the 3D model. As illustrated in FIG. 6B, the motor of the solid free-form manufacturing device 1 causes the electromagnetic irradiation source 18 to emit laser beams, while moving the reflection surface of the reflection mirror 19 based on the two-dimensional data for the part closest to the basis of an object of manufacture of the multiple two-dimensional data. The power of the laser has no particular limit and can be appropriately selected to suit a particular application. For example, this is preferably 10 to 150 W. Due to the laser irradiation of the powder layers, the resin powder P located corresponding to the pixel indicated by the two-dimensional data for the part closest to the base of a crafting object. At the end of the laser irradiation, the molten resin cures to form a sintered layer that has a shape in accordance with the two-dimensional data for the part closest to the base of an object of manufacture.

El espesor T de la capa sinterizada no tiene ningún límite particular. Por ejemplo, el promedio del espesor T es preferentemente de 10 pm o superior, más preferentemente de 50 pm o superior e incluso preferentemente de 100 pm o superior. El espesor T de la capa sinterizada no tiene ningún límite particular. Por ejemplo, el promedio es preferentemente inferior a 200 pm, más preferentemente inferior a 150 pm e incluso preferentemente inferior a 120 pm. The thickness T of the sintered layer has no particular limit. For example, the average thickness T is preferably 10 µm or more, more preferably 50 µm or more, and even preferably 100 µm or more. The thickness T of the sintered layer has no particular limit. For example, the average is preferably less than 200 pm, more preferably less than 150 pm, and even preferably less than 120 pm.

Como se ilustra en la FIG. 7A, en la formación de la capa sinterizada más cercana a la base, el motor del dispositivo de fabricación de forma libre sólida 1 reduce el espacio de barrido láser 13 en una cantidad correspondiente al espesor T correspondiente al espesor de una sola capa mediante el pistón 13P para formar un espacio de fabricación que tiene un espesor T en el espacio de barrido láser 13. Además, el motor del dispositivo de fabricación de forma libre sólida 1 eleva el pistón 11P para suministrar polvo de resina P nuevo. Posteriormente, como se ilustra en la FIG. 7A, el motor del dispositivo de fabricación de forma libre sólida 1 acciona el rodillo 12 para suministrar el polvo de resina P del tanque de suministro 11 al espacio de barrido láser 13 y nivelar el espacio de barrido láser 13, formando, de ese modo, una capa de polvo que tiene un espesor de T correspondiente al espesor de una sola capa.As illustrated in FIG. 7A, in the formation of the sintered layer closest to the base, the motor of the solid freeform manufacturing device 1 reduces the laser scan gap 13 by an amount corresponding to the thickness T corresponding to the thickness of a single layer by the piston 13P to form a manufacturing space having a thickness T in the laser scan space 13. Furthermore, the motor of the solid free-form manufacturing device 1 raises the piston 11P to supply fresh resin powder P. Subsequently, as illustrated in FIG. 7A, the motor of the solid freeform manufacturing device 1 drives the roller 12 to supply the resin powder P from the supply tank 11 to the laser scan space 13 and level the laser scan space 13, thereby forming, a layer of powder having a thickness of T corresponding to the thickness of a single layer.

Como se ilustra en la FIG. 7B, el motor del dispositivo de fabricación de forma libre sólida 1 hace que la fuente de irradiación electromagnética 18 emita haces de láser, al tiempo que mueve la superficie de reflexión del espejo de reflexión 19 basándose en los datos bidimensionales para la segunda capa más cercana a la base de los múltiples datos bidimensionales. Debido a la irradiación de láser, de las capas de polvo, se funde el polvo de resina P situado de forma correspondiente al píxel indicado por los datos bidimensionales para la segunda capa más cercana a la base. Al finalizar la irradiación de láser, la resina fundida se cura para formar y laminar la capa sinterizada que tiene una forma de los datos bidimensionales para la capa segunda más cercana a la base en la capa sinterizada más cercana a la base.As illustrated in FIG. 7B, the motor of the solid free-form manufacturing device 1 causes the electromagnetic irradiation source 18 to emit laser beams, while moving the reflection surface of the reflection mirror 19 based on the two-dimensional data for the second closest layer based on multiple two-dimensional data. Due to the laser irradiation of the powder layers, the resin powder P located corresponding to the pixel indicated by the two-dimensional data for the second layer closest to the base melts. Upon completion of the laser irradiation, the molten resin is cured to form and laminate the sintered layer having a shape of the two-dimensional data for the second layer closest to the base into the sintered layer closest to the base.

El dispositivo de fabricación de forma libre sólida 1 repite el proceso de suministro y el proceso de formación de capas para laminar las capas sinterizadas. Al finalizar la fabricación basada en la totalidad de los múltiples datos bidimensionales, se obtiene un objeto de fabricación que tiene la misma forma que el modelo en 3D.The solid freeform fabrication device 1 repeats the supply process and the layering process to laminate the sintered layers. Upon completion of the fabrication based on the totality of the multiple two-dimensional data, a fabrication object is obtained that has the same shape as the 3D model.

Objeto de fabricación de forma libre sólidaSolid Freeform Fabrication Object

El objeto de fabricación de forma libre sólida se puede fabricar adecuadamente mediante el método de fabricación de un objeto de fabricación de forma libre sólida de la presente divulgación.The solid freeform fabrication object can be suitably manufactured by the solid freeform fabrication method of the present disclosure.

EjemplosExamples

A continuación, se describe la presente divulgación en detalle con referencia a los Ejemplos, pero no se limita a los mismos.Hereinafter, the present disclosure is described in detail with reference to, but is not limited to, Examples.

Ejemplo 1Example 1

Una resina de tereftalato de polibutileno (PBT en inglés) (NOVADURAN® 5020, punto de fusión de 218 grados C, temperatura de transición vítrea de 43 grados C, fabricada por Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation) se agitó a una temperatura 30 grados C superior al punto de fusión de la misma y, posteriormente, se extruyó (estiró) el líquido fundido de resina para fabricación de forma libre sólida para dar una forma fibrosa usando una extrusora (fabricada por The Japan Steel Works, LTD.) que tenía una boquilla que tenía un orificio circular. La fibra se ajustó para que tuviera un diámetro de fibra de 55 pm estirándola 4 veces. Posteriormente, las fibras formadas se dispusieron una al lado de la otra en la misma dirección y se aplicó una presión de 10 MPa, al tiempo que se calentaba a la temperatura de 50 grados C inferior al punto de fusión para unificar la fibra en una forma de tipo lámina. La forma de la sección transversal de cada fibra unificada en una forma de tipo lámina era sustancialmente poligonal. Además, las fibras unificadas en una forma de tipo lámina se cortaron de tal manera que el ancho de corte era de 50 pm y la velocidad de corte era de 280 pasadas por minuto (spm) usando un dispositivo de corte de tipo empuje (tipo NJ Series 1200, fabricado por Ogino Seiki Co, Ltd.). Posteriormente, con el fin de fundir la superficie mediante fricción mecánica, se trató el producto cortado obtenido con un mezclador polivalente (fabricado por Nippon Coke & Engineering Co., Ltd.) a una velocidad de rotación de 9.000 rpm durante 20 minutos para obtener polvo de resina para fabricación de forma libre sólida. Este se determinó como el polvo de resina para fabricación de forma libre sólida del Ejemplo 1.A polybutylene terephthalate (PBT) resin (NOVADURAN® 5020, melting point 218 degrees C, glass transition temperature 43 degrees C, manufactured by Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation) was stirred at a temperature of 30 degrees C higher. to the melting point thereof, and subsequently, the solid freeform manufacturing resin molten liquid was extruded (stretched) to give a fibrous shape using an extruder (manufactured by The Japan Steel Works, LTD.) having a die it had a circular hole. The fiber was adjusted to have a fiber diameter of 55 µm by stretching it 4 times. Subsequently, the formed fibers were arranged side by side in the same direction and a pressure of 10 MPa was applied, while heating to the temperature of 50 degrees C lower than the melting point to unify the fiber in one way. sheet type. The cross-sectional shape of each fiber unified in a sheet-like shape was substantially polygonal. Furthermore, the fibers unified in a sheet-like shape were cut in such a way that the cutting width was 50 pm and the cutting speed was 280 passes per minute (spm) using a push-type cutting device (type NJ Series 1200, manufactured by Ogino Seiki Co, Ltd.). Subsequently, in order to melt the surface by mechanical friction, it is treated the obtained cut product with a multi-purpose mixer (manufactured by Nippon Coke & Engineering Co., Ltd.) at a rotational speed of 9,000 rpm for 20 minutes to obtain solid free form manufacturing resin powder. This was determined as the solid free form manufacturing resin powder of Example 1.

Ejemplo 2Example 2

El polvo de resina para fabricación de forma libre sólida del Ejemplo 2 se obtuvo de la misma manera que en el Ejemplo 1, con la excepción de que el tiempo para el tratamiento de agitación en el Ejemplo 1 que usa un mezclador polivalente (fabricado por Nippon Coke & Engineering Co, Ltd.) se cambió de 20 minutos a 10 minutos.The solid free form manufacturing resin powder of Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1, with the exception that the time for stirring treatment in Example 1 using a multi-purpose mixer (manufactured by Nippon Coke & Engineering Co, Ltd.) was changed from 20 minutes to 10 minutes.

Ejemplo 3Example 3

El polvo de resina para fabricación de forma libre sólida del Ejemplo 3 se obtuvo de la misma manera que en el Ejemplo 1, con la excepción de que el tiempo para el tratamiento de agitación en el Ejemplo 1 usando un mezclador polivalente (fabricado por Nippon Coke & Engineering Co, Ltd.) se cambió de 20 a 5 minutos.The solid free form manufacturing resin powder of Example 3 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the time for stirring treatment in Example 1 using a multi-purpose mixer (manufactured by Nippon Coke & Engineering Co, Ltd.) was changed from 20 to 5 minutes.

Ejemplo 4Example 4

El polvo de resina para fabricación de forma libre sólida del Ejemplo 4 se obtuvo de la misma manera que en el Ejemplo 3, con la excepción de que el número de rotaciones para el tratamiento de agitación en el Ejemplo 3 usando un mezclador polivalente (fabricado por Nippon Coke & Engineering Co, Ltd.) se cambió de 9.000 a 6.000 rpm.The solid free form manufacturing resin powder of Example 4 was obtained in the same manner as in Example 3, except that the number of rotations for the stirring treatment in Example 3 using a multi-purpose mixer (manufactured by Nippon Coke & Engineering Co, Ltd.) was changed from 9,000 to 6,000 rpm.

Ejemplo 5Example 5

El polvo de resina para fabricación de forma libre sólida del Ejemplo 5 se obtuvo de la misma manera que en el Ejemplo 3, con la excepción de que el número de rotaciones para el tratamiento de agitación en el Ejemplo 3 usando un mezclador polivalente (fabricado por Nippon Coke & Engineering Co, Ltd.) se cambió de 9.000 a 3.000 rpm.The solid free form manufacturing resin powder of Example 5 was obtained in the same manner as in Example 3, except that the number of rotations for the stirring treatment in Example 3 using a multi-purpose mixer (manufactured by Nippon Coke & Engineering Co, Ltd.) was changed from 9,000 to 3,000 rpm.

Ejemplo 6Example 6

Una resina de tereftalato de polibutileno (PBT en inglés) (NOVADURAN® 5020, punto de fusión de 218 grados C, temperatura de transición vítrea de 43 grados C, fabricada por Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation) se agitó a una temperatura 30 grados C superior al punto de fusión de la misma y, posteriormente, se extruyó (estiró) el líquido fundido de resina para fabricación de forma libre sólida para dar una forma fibrosa usando una extrusora (fabricada por The Japan Steel Works, LTD.) que tenía una boquilla que tenía un orificio circular. La fibra se ajustó para que tuviera un diámetro de fibra de 55 pm estirándola 4 veces. Posteriormente, las fibras formadas estaban dispuestas una al lado de la otra en la misma dirección. Posteriormente, se aplicó agua a las fibras, que se enfriaron después para ser fijadas en hielo. Además, las fibras fijadas en hielo se cortaron de tal manera que el ancho de corte era de 50 pm y la velocidad de corte era de 280 pasadas por minuto (spm) usando un dispositivo de corte de tipo empuje (tipo nJ Series 1200, fabricado por Ogino Seiki Co, Ltd.). Posteriormente, con el fin de fundir la superficie mediante fricción mecánica, el producto cortado obtenido se trató con un mezclador polivalente (fabricado por Nippon Coke & Engineering Co., Ltd.) a una velocidad de rotación de 9.000 rpm durante 20 minutos para obtener polvo de resina para fabricación de forma libre sólida. Este se determinó como el polvo de resina para fabricación de forma libre sólida del Ejemplo 6.A polybutylene terephthalate (PBT) resin (NOVADURAN® 5020, melting point 218 degrees C, glass transition temperature 43 degrees C, manufactured by Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation) was stirred at a temperature of 30 degrees C higher. to the melting point thereof, and subsequently, the solid freeform manufacturing resin molten liquid was extruded (stretched) to give a fibrous shape using an extruder (manufactured by The Japan Steel Works, LTD.) having a die it had a circular hole. The fiber was adjusted to have a fiber diameter of 55 µm by stretching it 4 times. Subsequently, the formed fibers were arranged side by side in the same direction. Subsequently, water was applied to the fibers, which were then cooled to be fixed on ice. Furthermore, the ice-fixed fibers were cut in such a way that the cut width was 50 pm and the cut speed was 280 passes per minute (spm) using a push-type cutter (type nJ Series 1200, manufactured by Ogino Seiki Co, Ltd.). Subsequently, in order to melt the surface by mechanical friction, the cut product obtained was treated with a multipurpose mixer (manufactured by Nippon Coke & Engineering Co., Ltd.) at a rotation speed of 9,000 rpm for 20 minutes to obtain powder. resin for solid free-form fabrication. This was determined as the solid free form manufacturing resin powder of Example 6.

Ejemplo 7Example 7

El polvo de resina para fabricación de forma libre sólida del Ejemplo 7 se obtuvo de la misma manera que en el Ejemplo 6, con la excepción de que el número de rotaciones para el tratamiento de agitación en el Ejemplo 6 usando un mezclador polivalente (fabricado por Nippon Coke & Engineering Co, Ltd.) se cambió de 9.000 a 3.000 rpm y el tiempo para el tratamiento de agitación se cambió de 20 a 5 minutos.The solid free form manufacturing resin powder of Example 7 was obtained in the same manner as in Example 6, except that the number of rotations for the stirring treatment in Example 6 using a multi-purpose mixer (manufactured by Nippon Coke & Engineering Co, Ltd.) was changed from 9,000 to 3,000 rpm and the time for shaking treatment was changed from 20 to 5 minutes.

Ejemplo 8Example 8

Se obtuvo el polvo de resina para fabricación de forma libre sólida del Ejemplo 8 de la misma manera que en el Ejemplo 1, con la excepción de que la resina de tereftalato de polibutileno (PBT) se cambió por resina de poliacetal (POM) (Jupital® F10-01, punto de fusión de 175 grados C, fabricada por Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation). The solid free form manufacturing resin powder of Example 8 was obtained in the same manner as Example 1, except that the polybutylene terephthalate (PBT) resin was exchanged for polyacetal (POM) resin (Jupital ® F10-01, melting point 175 degrees C, manufactured by Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation).

Ejemplo 9Example 9

Se obtuvo el polvo de resina para fabricación de forma libre sólida del Ejemplo 9 de la misma manera que en el Ejemplo 1, con la excepción de que la resina de tereftalato de polibutileno (PBT) se cambió por resina de poliamida 12 (PA12) (DADIAMID l2121, punto de fusión de 172 grados C, fabricada por Daicel-Evonik Ltd.). The solid free form manufacturing resin powder of Example 9 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the polybutylene terephthalate (PBT) resin was exchanged for polyamide 12 (PA12) resin ( DADIAMID 12121, melting point 172 degrees C, manufactured by Daicel-Evonik Ltd.).

Ejemplo 10Example 10

Se obtuvo el polvo de resina para fabricación de forma libre sólida del Ejemplo 10 de la misma manera que en el Ejemplo 1, con la excepción de que la resina de tereftalato de polibutileno (PBT) se cambió por resina de poliéter éter cetona (PEEK) (HT P22PF, punto de fusión de 343 grados C, temperatura de transición vítrea de 143 grados C, fabricada por V iCt REX plc.).The solid free form manufacturing resin powder of Example 10 was obtained in the same manner as Example 1, except that the polybutylene terephthalate (PBT) resin was exchanged for polyether ether ketone (PEEK) resin. (HT P22PF, melting point 343 degrees C, glass transition temperature 143 degrees C, manufactured by V iCt REX plc.).

Ejemplo 11Example 11

Se obtuvo el polvo de resina para fabricación de forma libre sólida del Ejemplo 11 de la misma manera que en el Ejemplo 1, con la excepción de que la resina de tereftalato de polibutileno (PBT) se cambió por resina de polipropileno (Pp ) (NOVATEC™ m A3, punto de fusión de 180 grados C, temperatura de transición vítrea de 0 grados C, fabricada por JAPAN POLYPROPYLENE CORPORATION).The solid free form manufacturing resin powder of Example 11 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the polybutylene terephthalate (PBT) resin was exchanged for polypropylene (Pp) resin (NOVATEC ™ m A3, 180 degree C melting point, 0 degree C glass transition temperature, manufactured by JAPAN POLYPROPYLENE CORPORATION).

Ejemplo 12Example 12

Una resina de tereftalato de polibutileno (PBT en inglés) (NOVADURAN® 5020, punto de fusión de 218 grados C, temperatura de transición vítrea de 43 grados C, fabricada por Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation) se agitó a una temperatura 30 grados C superior al punto de fusión de la misma y, posteriormente, se extruyó (estiró) el líquido fundido de resina para fabricación de forma libre sólida para dar una forma fibrosa usando una extrusora (fabricada por The Japan Steel Works, LTD.) que tenía una boquilla que tenía un orificio circular. La fibra se ajustó para que tuviera un diámetro de fibra de 55 pm estirándola 4 veces. Posteriormente, las fibras formadas se alinearon en la misma dirección y se fijaron con una abrazadera móvil. Además, las fibras fijadas mediante la abrazadera se cortaron de tal manera que el ancho de corte era de 50 pm y la velocidad de corte era de 280 pasadas por minuto (spm) usando un dispositivo de corte de tipo empuje (tipo NJ Series 1200, fabricado por Ogino Seiki Co, Ltd.). Posteriormente, con el fin de fundir la superficie mediante fricción mecánica, el producto cortado obtenido se trató con un mezclador polivalente (fabricado por Nippon Coke & Engineering Co., Ltd.) a una velocidad de rotación de 1.000 rpm durante 20 minutos para obtener el polvo de resina para fabricación de forma libre sólida. Este se determinó como el polvo de resina para fabricación de forma libre sólida del Ejemplo 12.A polybutylene terephthalate (PBT) resin (NOVADURAN® 5020, melting point 218 degrees C, glass transition temperature 43 degrees C, manufactured by Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation) was stirred at a temperature of 30 degrees C higher. to the melting point thereof, and subsequently, the solid freeform manufacturing resin molten liquid was extruded (stretched) to give a fibrous shape using an extruder (manufactured by The Japan Steel Works, LTD.) having a die it had a circular hole. The fiber was adjusted to have a fiber diameter of 55 µm by stretching it 4 times. Subsequently, the formed fibers were aligned in the same direction and fixed with a movable clamp. Furthermore, the fibers fixed by the clamp were cut in such a way that the cutting width was 50 pm and the cutting speed was 280 passes per minute (spm) using a push type cutting device (type NJ Series 1200, manufactured by Ogino Seiki Co, Ltd.). Subsequently, in order to melt the surface by mechanical friction, the obtained cut product was treated with a multipurpose mixer (manufactured by Nippon Coke & Engineering Co., Ltd.) at a rotation speed of 1,000 rpm for 20 minutes to obtain the resin powder for solid freeform fabrication. This was determined as the solid free form fabrication resin powder of Example 12.

Ejemplo comparativo 1Comparative Example 1

El polvo de resina para fabricación de forma libre sólida del Ejemplo comparativo 1 se obtuvo de la misma manera que en el Ejemplo 1, con la excepción de que no se llevó a cabo el tratamiento de agitación para la resina de tereftalato de polibutileno (PBT) en el Ejemplo 1 usando un mezclador polivalente (fabricado por Nippon Coke & Engineering Co., Ltd.).The solid free form manufacturing resin powder of Comparative Example 1 was obtained in the same manner as Example 1, except that the stirring treatment was not carried out for the polybutylene terephthalate (PBT) resin. in Example 1 using a multipurpose mixer (manufactured by Nippon Coke & Engineering Co., Ltd.).

Ejemplo comparativo 2Comparative Example 2

El polvo de resina para fabricación de forma libre sólida del Ejemplo comparativo 2 se obtuvo de la misma manera que en el Ejemplo 6, con la excepción de que no se llevó a cabo el tratamiento de agitación para la resina de tereftalato de polibutileno (PBT) en el Ejemplo 6 usando un mezclador polivalente (fabricado por Nippon Coke & Engineering Co., Ltd.).The solid free form manufacturing resin powder of Comparative Example 2 was obtained in the same manner as in Example 6, except that the stirring treatment was not carried out for the polybutylene terephthalate (PBT) resin. in Example 6 using a multi-purpose mixer (manufactured by Nippon Coke & Engineering Co., Ltd.).

Ejemplo comparativo 3Comparative Example 3

El polvo de resina para fabricación de forma libre sólida del Ejemplo comparativo 3 se obtuvo de la misma manera que en el Ejemplo 12, con la excepción de que no se llevó a cabo el tratamiento de agitación para la resina de tereftalato de polibutileno (PBT) en el Ejemplo 12 usando un mezclador polivalente (fabricado por Nippon Coke & Engineering Co., Ltd.).The solid free form manufacturing resin powder of Comparative Example 3 was obtained in the same manner as Example 12, except that the stirring treatment was not carried out for the polybutylene terephthalate (PBT) resin. in Example 12 using a multipurpose mixer (manufactured by Nippon Coke & Engineering Co., Ltd.).

Con respecto al polvo de resina para fabricación de forma libre sólida obtenido en cada Ejemplo y en cada Ejemplo comparativo, se observó la forma del polvo de la siguiente manera y se midieron el contenido de los productos en columna y la longitud más corta de la primera área periférica y la segunda área periférica. Los resultados se muestran en la Tabla 1.Regarding the solid free form manufacturing resin powder obtained in each Example and each Comparative Example, the powder form was observed as follows, and the content of the column products and the shortest length of the first column were measured. peripheral area and the second peripheral area. The results are shown in Table 1.

Forma del polvoPowder form

El polvo de resina obtenido para fabricación de forma libre sólida se fotografió a una potencia de aumento de 150 x usando un SEM (JSM-7800 FPRIME, fabricado por JEOL Ltd.). En el polvo de resina para fabricación de forma libre sólida en la imagen de SEM así obtenida, el polvo determinado como producto en columna tenía una primera superficie, una segunda superficie y una superficie lateral y tenía al menos una del área periférica de la primera superficie y el área periférica de la segunda superficie que se extendía parcial o totalmente a lo largo de la superficie lateral en el área observada mediante el SEM.The resin powder obtained for solid free form fabrication was photographed at a magnification power of 150 x using a SEM (JSM-7800 FPRIME, manufactured by JEOL Ltd.). In the solid free-form manufacturing resin powder in the SEM image thus obtained, the powder determined as columnar product had a first surface, a second surface, and a side surface and had at least one of the peripheral area of the first surface. and the peripheral area of the second surface that extended partially or fully along the lateral surface in the area observed by SEM.

A continuación, se observó la cara lateral del polvo para fabricación de forma libre sólida determinado como producto en columna. Cuando se observó que el polvo tenía múltiples superficies segmentadas por líneas (esquinas) en la dirección de altura del producto en columna, la primera superficie opuesta y la segunda superficie opuesta se determinaron como sustancialmente poligonales. Cuando se observó que el polvo tenía una superficie uniformemente lisa sin líneas en la dirección de altura del producto en columna, la primera superficie opuesta y la segunda superficie opuesta se determinaron como sustancialmente circulares (sustancial y perfectamente circulares o sustancialmente elipsoidales).Next, the side face of the solid free form manufacturing powder determined as column product was observed. When the powder was observed to have multiple surfaces segmented by lines (corners) in the height direction of the columnar product, the first opposing surface and the second opposing surface were determined to be substantially polygonal. When the powder was found to have a uniformly smooth surface with no lines in the height direction of the columnar product, the first opposing surface and the second opposing surface were determined to be substantially circular (substantially perfectly circular or substantially ellipsoidal).

Proporción de partícula para fabricación de forma libre sólida (producto en columna)Particle ratio for solid free form fabrication (column product)

El polvo de resina obtenido para fabricación de forma libre sólida se fotografió a una potencia de aumento de 150 x usando un SEM (JSM-7800 FPRIME, fabricado por JEOL Ltd.). En el polvo de resina para fabricación de forma libre sólida en la imagen de SEM así obtenida, el polvo determinado como producto en columna tenía una primera superficie, una segunda superficie y una superficie lateral y tenía al menos una del área periférica de la primera superficie y el área periférica de la segunda superficie que se extendía parcial o totalmente a lo largo de la superficie lateral en el área observada mediante el SEM.The resin powder obtained for solid free form fabrication was photographed at a magnification power of 150 x using a SEM (JSM-7800 FPRIME, manufactured by JEOL Ltd.). In the solid free-form manufacturing resin powder in the SEM image thus obtained, the powder determined as columnar product had a first surface, a second surface, and a side surface and had at least one of the peripheral area of the first surface. and the peripheral area of the second surface that extended partially or fully along the lateral surface in the area observed by SEM.

A continuación, a partir de la imagen de SEM, se obtuvieron el número del polvo de resina para fabricación de forma libre sólida y el número de los productos en columna. La proporción (porcentaje) basada en el número del producto en columna se calculó mediante la división del número de productos en columna por el número de polvo de resina para fabricación de forma libre sólida, seguida de la multiplicación por 100. Además, cuando se contó el número de polvo de resina para fabricación de forma libre sólida y el número de productos en columna a partir de la imagen de SEM, solo se contaron el polvo para fabricación de forma libre sólida y el producto en columna que tenía una parte más larga de 20 pm o más. Además, el número del polvo de resina para fabricación de forma libre sólida era de 100 para calcular la proporción del producto en columna.Then, from the SEM image, the number of the resin powder for making solid free form and the number of the column products were obtained. The proportion (percent) based on the number of the column product was calculated by dividing the number of column products by the number of resin powder for making solid free form, followed by multiplication by 100. In addition, when counted the number of resin powder for solid free-form manufacturing and the number of column products from the SEM image, only the powder for solid free-form manufacturing and the column product that had a longer part of 20 pm or more. In addition, the number of the solid free form manufacturing resin powder was 100 to calculate the proportion of the column product.

Longitud más corta del área periférica de la primera superficie y la segunda superficieShortest length of the peripheral area of the first surface and the second surface

El polvo de resina obtenido para fabricación de forma libre sólida se fotografió a una potencia de aumento de 150 x usando un SEM (JSM-7800 FPRIME, fabricado por JEOL Ltd.). En el polvo de resina para fabricación de forma libre sólida en la imagen de SEM así obtenida, el polvo determinado como producto en columna tenía una primera superficie, una segunda superficie y una superficie lateral y tenía al menos una del área periférica de la primera superficie y el área periférica de la segunda superficie que se extendía parcial o totalmente a lo largo de la superficie lateral en el área observada mediante el SEM.The resin powder obtained for solid free form fabrication was photographed at a magnification power of 150 x using a SEM (JSM-7800 FPRIME, manufactured by JEOL Ltd.). In the solid free-form manufacturing resin powder in the SEM image thus obtained, the powder determined as columnar product had a first surface, a second surface, and a side surface and had at least one of the peripheral area of the first surface. and the peripheral area of the second surface that extended partially or fully along the lateral surface in the area observed by SEM.

A continuación, se calcularon las longitudes más cortas (pm) del área periférica de la primera área y del área periférica de la segunda área periférica en la dirección de altura del producto en columna para el producto en columna en el área observada mediante un SEM.Next, the shortest lengths (pm) of the peripheral area of the first area and the peripheral area of the second peripheral area in the column product height direction were calculated for the column product in the area observed by SEM.

Tabla 1Table 1

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continuacióncontinuation

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En cada uno del polvo de resina para fabricación de forma libre sólida obtenido en cada Ejemplo y en cada Ejemplo comparativo, se evaluaron de la siguiente manera la densidad sin compactar, el diámetro de partícula promedio en volumen Dv, el diámetro de partícula promedio en número Dn y la resistencia del objeto fabricado. Los resultados se muestran en la Tabla 2.In each of the solid free form manufacturing resin powder obtained in each Example and each Comparative Example, the uncompacted density, volume average particle diameter Dv, number average particle diameter were evaluated as follows. Dn and the resistance of the manufactured object. Results are shown in table 2.

Densidad sin compactarUncompacted density

Se midió la densidad sin compactar del polvo de resina preparado para fabricación de forma libre sólida usando un instrumento de medida de densidad aparente (de conformidad con el formato JIS Z-2504, fabricado por "Kuramochi Kagaku Kikai Seisakusho") y la densidad sin compactar medida se dividió por la densidad real de cada resina para determinar la relación de llenado sin compactar (porcentaje). Las calidades C o superiores se evalúan como prácticas. The uncompacted density of the resin powder prepared for solid free form fabrication was measured using a bulk density measuring instrument (according to the JIS Z-2504 format, manufactured by "Kuramochi Kagaku Kikai Seisakusho") and the uncompacted density The measurement was divided by the actual density of each resin to determine the uncompacted fill ratio (percent). Grades C or higher are assessed as practical.

Criterios de evaluaciónEvaluation criteria

A: 40 por ciento o másA: 40 percent or more

B: 35 por ciento a menos del 40 por cientoB: 35 percent to less than 40 percent

C: 33 por ciento a menos del 35 por cientoC: 33 percent to less than 35 percent

D: Menos del 33 por cientoD: Less than 33 percent

Diámetro de partícula promedio en volumen Dv y diámetro de partícula promedio en número DnVolume average particle diameter Dv and number average particle diameter Dn

El diámetro de partícula promedio en volumen Dv (pm) del polvo de resina así obtenido para fabricación de forma libre sólida se midió mediante el uso de un instrumento de medición de la distribución de tamaño de partícula (Microtrac MT 3300EXII, fabricado por MicrotracBEL Corp.) empleando un método de proceso de secado (atmósfera) sin usar un disolvente, utilizando un índice de refracción de las partículas para cada polvo de resina.The volume average particle diameter Dv (pm) of the resin powder thus obtained for solid free form fabrication was measured using a particle size distribution measuring instrument (Microtrac MT 3300EXII, manufactured by MicrotracBEL Corp. ) using a drying process method (atmosphere) without using a solvent, using a refractive index of the particles for each resin powder.

El diámetro de partícula promedio en número Dn (pm) del polvo de resina así obtenido para fabricación de forma libre sólida se midió usando un instrumento de medición de la distribución del tamaño de partícula (F-PIA 3000, fabricado por Sysmex Corporation).The number average particle diameter Dn (pm) of the resin powder thus obtained for solid free form fabrication was measured using a particle size distribution measuring instrument (F-PIA 3000, manufactured by Sysmex Corporation).

Además, la relación (Dv/Dn) del diámetro de partícula promedio en volumen Dv/diámetro de partícula promedio en número Dn se calculó a partir del diámetro de partícula promedio en número Dn y del diámetro de partícula promedio en volumen Dv obtenidos.Furthermore, the ratio (Dv / Dn) of the volume average particle diameter Dv / number average particle diameter Dn was calculated from the number average particle diameter Dn and the volume average particle diameter Dv obtained.

Resistencia del objeto de fabricaciónManufacturing object strength

El polvo de resina así obtenido para fabricación de forma libre sólida se añadió al lecho de suministro de un dispositivo de fabricación mediante el método de SLS (AM S5500P, fabricado por Ricoh Company, Ltd.) para fabricar un objeto de fabricación de forma libre sólida. Las condiciones de ajuste fueron: espesor de la capa promedio de 0,1 mm, una salida de láser de 10 a 150 W, un espacio de barrido láser de 0,1 mm y una temperatura del lecho de la pieza de -3 grados C por debajo del punto de fusión. En el dispositivo de fabricación mediante el método de SLS, se fabricaron cinco muestras de ensayo de tracción (objeto de fabricación en XY) que tenían un lado largo orientado en la dirección del plano XY (dirección del plano en la que el rodillo 12 avanza en la FIG. 5) y cinco muestras de ensayo de tracción (objeto de fabricación en Z) que tenían un lado largo orientado en la dirección del eje Z (dirección perpendicular al plano en la que el rodillo 12 avanza en la FIG. 5) en la parte central del espacio de barrido láser 13. El espacio entre cada objeto de fabricación era de 5 mm o más. Como muestra de ensayo de tracción, se usó la muestra de ensayo de tipo hueso canino polivalente de la norma ISO (Organización Internacional de Normalización) 3167 Tipo 1A (la muestra tiene una porción central de una longitud de 80 mm, un espesor de 4 mm y un ancho de 10 mm). El tiempo de fabricación se ajustó en 50 horas.The resin powder thus obtained for solid free-form fabrication was added to the supply bed of a fabrication device by the SLS method (AM S5500P, manufactured by Ricoh Company, Ltd.) to fabricate a solid free-form fabrication object. . The setting conditions were: 0.1 mm average layer thickness, 10 to 150 W laser output, 0.1 mm laser scan gap, and -3 degrees C workpiece bed temperature below the melting point. In the fabrication device by the SLS method, five tensile test specimens (fabrication object in XY) were fabricated which had a long side oriented in the direction of the XY plane (direction of the plane in which the roller 12 advances in FIG. 5) and five tensile test specimens (Z-fabricated object) having a long side oriented in the direction of the Z-axis (direction perpendicular to the plane in which the roller 12 advances in FIG. 5) in the central part of the laser scan space 13. The space between each fabrication object was 5mm or more. As the tensile test sample, the polyvalent canine bone type test sample of ISO (International Organization for Standardization) 3167 Type 1A was used (the sample has a central portion of a length of 80 mm, a thickness of 4 mm and a width of 10 mm). The manufacturing time was set at 50 hours.

A continuación, usando el mismo polvo de resina para fabricación de forma libre sólida, se moldearon cinco muestras de ensayo de tracción de la misma forma mediante moldeo por inyección. Next, using the same solid freeform fabrication resin powder, five tensile test specimens were molded in the same shape by injection molding.

Para el objeto de fabricación en XY y el objeto de fabricación en Z como muestras de ensayo de tracción obtenidas mediante el dispositivo de fabricación mediante el método de SLS y muestras de ensayo de tracción obtenidas mediante moldeo por inyección, se usó un equipo de ensayo de tracción (AGS-5 kN, fabricado por Shimadzu Corporation) de acuerdo con la norma ISO 527 para medir la resistencia a la tracción. La velocidad de ensayo en el ensayo de resistencia a la tracción fue constante a 50 mm/minuto. La resistencia a la tracción se determinó como el valor promedio de los valores medidos obtenidos mediante el ensayo realizado cinco veces para cada muestra de ensayo de tracción. Posteriormente, la resistencia a la tracción de la muestra de ensayo de tracción obtenida mediante el dispositivo de fabricación mediante el método de SLS se dividió por la resistencia a la tracción de la muestra de ensayo de tracción obtenida mediante moldeo por inyección para evaluar la resistencia a la tracción de la muestra de ensayo de tracción obtenida mediante el dispositivo de fabricación mediante el método de SLS.For the XY fabrication object and the Z fabrication object such as tensile test specimens obtained by the fabrication device by the SLS method and tensile test specimens obtained by injection molding, a test equipment of Tensile (AGS-5 kN, manufactured by Shimadzu Corporation) in accordance with ISO 527 for measuring tensile strength. The test speed in the tensile strength test was constant at 50 mm / minute. The tensile strength was determined as the average value of the measured values obtained by the test carried out five times for each tensile test sample. Subsequently, the tensile strength of the tensile test sample obtained by the manufacturing device by the SLS method was divided by the tensile strength of the tensile test sample obtained by injection molding to evaluate the resistance to the tensile strength of the tensile test specimen obtained by the fabrication device by the SLS method.

Se consideró práctico el caso en el que tanto las evaluaciones del objeto de fabricación en XY como las del objeto de fabricación en Z eran iguales o superiores al 60 por ciento del producto moldeado por inyección.The case was considered practical where both the XY fabrication and Z fabrication evaluations were equal to or greater than 60 percent of the injection molded product.

Tabla 2Table 2

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Habiendo ahora descrito completamente las realizaciones de la presente invención, resultará evidente para un experto en la materia que se pueden realizar muchos cambios y modificaciones en la misma sin apartarse del alcance de las reivindicaciones adjuntas. Having now fully described the embodiments of the present invention, it will be apparent to one skilled in the art that many changes and modifications can be made therein without departing from the scope of the appended claims.

Claims (15)

REIVINDICACIONES 1. Una partícula de polímero (21) que tiene una forma en columna que tiene superficies de extremo (22a, 23a) y una superficie lateral (24), en donde la partícula comprende al menos un área perimetral (22b; 23b) que es sustancialmente ortogonal y continua con una de las superficies de extremo (22a, 23a) a través de una superficie curvada para cubrir parcialmente la superficie lateral (24).1. A polymer particle (21) having a columnar shape having end surfaces (22a, 23a) and a lateral surface (24), wherein the particle comprises at least one perimeter area (22b; 23b) which is substantially orthogonal and continuous with one of the end surfaces (22a, 23a) through a curved surface to partially cover the side surface (24). 2. La partícula de polímero (21) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la al menos un área perimetral (22b, 23b) cubre una circunferencia entera de la superficie lateral (24).2. The polymer particle (21) according to claim 1, wherein the at least one perimeter area (22b, 23b) covers an entire circumference of the lateral surface (24). 3. La partícula de polímero (21) de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, en donde la partícula (21) comprende una primera y una segunda áreas perimetrales (22b, 23b).The polymer particle (21) according to claims 1 or 2, wherein the particle (21) comprises first and second perimeter areas (22b, 23b). 4. Un polvo que comprende:4. A powder comprising: la partícula de polímero (21) de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3.the polymer particle (21) of any one of claims 1 to 3. 5. El polvo de acuerdo con la reivindicación 4, en donde, la longitud mínima de la al menos un área perimetral (22b; 23b) en una dirección de altura de la forma en columna de las partículas de polímero (21) es de al menos 1 pm. 5. The powder according to claim 4, wherein the minimum length of the at least one perimeter area (22b; 23b) in a height direction of the columnar shape of the polymer particles (21) is al minus 1 pm. 6. El polvo de acuerdo con las reivindicaciones 4 o 5, en donde la partícula de polímero (21) representa el 50 por ciento o más del polvo basado en el número.The powder according to claim 4 or 5, wherein the polymer particle (21) represents 50 percent or more of the powder based on the number. 7. El polvo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, en donde la partícula de polímero (21) representa el 70 por ciento o más del polvo basado en el número.The powder according to any one of claims 4 to 6, wherein the polymer particle (21) represents 70 percent or more of the powder based on the number. 8. El polvo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 7, en donde las superficies de extremo (22, 23) de las partículas de polímero (21) son sustancialmente circulares, sustancialmente elipsoidales o sustancialmente poligonales.The powder according to any one of claims 4 to 7, wherein the end surfaces (22, 23) of the polymer particles (21) are substantially circular, substantially ellipsoidal or substantially polygonal. 9. El polvo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 8, en donde la partícula de polímero (21) es sustancialmente prismática.9. The powder according to any one of claims 4 to 8, wherein the polymer particle (21) is substantially prismatic. 10. El polvo de acuerdo con la reivindicación 9, en donde la partícula de polímero (21) que es sustancialmente prismática representa el 40 por ciento o más del polvo basado en el número.The powder according to claim 9, wherein the polymer particle (21) that is substantially prismatic represents 40 percent or more of the powder based on the number. 11. El polvo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 10, en donde el polvo es adecuado para su uso en un proceso de fabricación de forma libre sólida para formar un objeto de fabricación de forma libre sólida.The powder according to any one of claims 4 to 10, wherein the powder is suitable for use in a solid free-form manufacturing process to form a solid free-form manufacturing object. 12. Un sistema que comprende un dispositivo (1) para fabricar un objeto de fabricación de forma libre sólida y el polvo de la reivindicación 11; comprendiendo el dispositivo:12. A system comprising a device (1) for making a solid freeform fabrication object and the powder of claim 11; understanding the device: un dispositivo de alojamiento (11) configurado para alojar el polvo de la reivindicación 11;a housing device (11) configured to house the powder of claim 11; un dispositivo de formación de capas (12;18) configurado para formar una capa que comprende el polvo de la reivindicación 11; ya layering device (12; 18) configured to form a layer comprising the powder of claim 11; Y un dispositivo de fundición (18) configurado para fundir la capa con irradiación electromagnética.a casting device (18) configured to cast the layer with electromagnetic irradiation. 13. Un método de fabricación de un objeto de fabricación de forma libre sólida, que comprende:13. A method of fabricating a solid free-form fabricated object, comprising: formar una capa que comprende el polvo de la reivindicación 11; yforming a layer comprising the powder of claim 11; Y fundir la capa por irradiación electromagnética.melt the layer by electromagnetic irradiation. 14. Un método de fabricación de un polvo para fabricación de forma libre sólida, que comprende:14. A method of manufacturing a solid free-form manufacturing powder, comprising: formar un material que constituye el polvo en materiales fibrosos;forming a material that constitutes the powder in fibrous materials; unificar los materiales fibrosos dispuestos uno al lado del otro en una misma dirección para formar un material unificado, comprendiendo el método de unificación aplicar calor a presión o añadir agua a los materiales para enfriarlos hasta fijarlos en hielo;unifying the fibrous materials arranged side by side in the same direction to form a unified material, the unification method comprising applying heat under pressure or adding water to the materials to cool them until they are fixed in ice; cortar el material unificado para obtener un producto cortado; ycutting the unified material to obtain a cut product; Y agitar el producto cortado.shake the cut product. 15. El método de acuerdo con la reivindicación 14, en donde los materiales fibrosos se calientan a presión en la unificación. The method according to claim 14, wherein the fibrous materials are heated under pressure in bonding.
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Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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