JP2018536565A - 層間接着を改善する付加製造方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】なし
Description
付加製造(当分野では「3次元」または「3D」印刷としても既知)は、複数の溶融した層の形成による3次元物体の製造方法である。2つの隣接した溶融した層の間の層間接着は、機械的強度などの様々な特性に影響を与え得ることから、一部の用途で重要なパラメータである。3次元物体が望ましい機械的強度を有しない場合、例えば、そのような物体の耐荷力を制限し得る。したがって、層間接着が改善した物体を製造する付加製造プロセスが当分野にて依然として必要とされている。
i.弱い(手で容易に引き離され得るフレーム棒について)、
ii.中間(継ぎ目がない(上述した加熱処理により)が、フレーム棒が無傷のまま、依然として手で引き離され得るフレーム棒について)、および
iii.強い(完全に継ぎ目がなく(上述した加熱処理により)、破壊しなければ引き離すことができないフレーム棒について)
として特徴付けられる。
([ApBq]gC1r)yまたは
(Ap[BqC1r]g)y
が挙げられる。式中、変数p、q、r、およびyは上記で定義した通りであり、gはそれぞれ同じであっても異なっていてもよく、サブ配列[ApBq]または[BqC1r]が繰り返される回数であり、少なくとも2、例えば2〜30、2〜20、2〜10、または2〜5である。
(ApBq1C1rBq2)y
([ApBq1]gC1rBq2)y
(Ap[Bq1C1r]gBq2)y
(ApBq1[C1rBq2]g)y
([ApBq1C1r]gBq2)y
(Ap[Bq1C1rBq2]g)y、または
([ApBq1]g1[C1rBq2]g2)y、
が挙げられる。式中、変数p、r、gおよびyは、上記で定義した通りであり、q1およびq2は、同じであっても、異なっていてもよく、q1+q1は、温度Bで堆積した層の合計数であり;g、g1、およびg2はそれぞれ同じであっても異なっていてもよく、各サブ配列が繰り返される回数であり、少なくとも2、例えば2〜30、2〜20、2〜10、または2〜5である。
(Ap1BqAp2C1r)y
([Ap1Bq]gAp2C1r)y
(Ap1[BqAp2]gC1r)y
(Ap1Bq[Ap2C1r]g)y
([Ap1BqAp2]gC1r)y
(Ap1[BqAp2C1r]g)yまたは
([Ap1Bq]g1[Ap2C1r]g2)y
が挙げられる。式中、変数q、r、g、g1、g2、およびyは、上記で定義した通りであり、p1およびp2は、同じであっても、異なっていてもよく、p1+p2は温度Aで堆積した層の合計数である。
(ApBqC1r1[BqC2s]g)y、または
(ApBqC1r[BsC2sAq]g)y、または
(ApBqC1r[BsC2sBq]g)y、または
(ApBqC1s[BqAt]g)y、または
(ApBqC1r[BqAtBq]g)y、または
(ApBqC1r[BqAtC2s]g)y、
が挙げられる。式中、変数p、q、r、s、g、およびyは上記で定義した通りであり、uは温度C2で堆積した層の数である。
Claims (20)
- 予めセットされたパターンで、ポリマー組成物を含む複数の層を溶融押出するステップと、前記複数の層を溶融結合して、物品を提供するステップと、を含み、
同じポリマーを含む多層の少なくとも2層の隣接した層は、
第1の温度Aで押出された第1の層と;
第2の温度Bで前記第1の層上に押出された第2の層と、を含み、
前記第1の温度Aおよび前記第2の温度Bは少なくとも5℃異なることを特徴とする物品の製造方法。 - 前記多層の(1+n)層の追加の層を(1+n)の異なる温度C(1)〜C(1+n)で溶融押出するステップをさらに含み、nは0、1、または2以上であり、前記(1+n)の異なる温度はそれぞれ、温度A、B、および互いと少なくとも5℃異なる請求項1に記載の物品の製造方法。
- 温度配列(ApBq)xで同じポリマー組成物を含む多層を溶融押出するステップを含み、
pは、温度Aで押出された隣接した層の数であり、かつ1〜30、好ましくは1〜20、より好ましくは1〜10、さらにより好ましくは1〜5であり;
qは、温度Bで押出された隣接した層の数であり、かつ1〜30、好ましくは1〜20、より好ましくは1〜10、さらにより好ましくは1〜5であり;
xは、配列が繰り返される回数であり、少なくとも1であり、好ましくは(p+q)*xは、物品の合計数の少なくとも1%、少なくとも10%、少なくとも25%、少なくとも50%、少なくとも80%、または少なくとも90%である請求項1に記載の物品の製造方法。 - pおよびqがそれぞれ1である請求項2に記載の物品の製造方法。
- pおよびqが同じではない請求項2に記載の物品の製造方法。
- 温度配列(ApBq)xにおいて、xが1超であり、pの値が変動するか、またはqの値が変動するか、またはpの値およびqの値の両方が変動する請求項2に記載の物品の製造方法。
- 多層を溶融押出するステップを含み、少なくとも1つの層が温度C(1)で押出され、温度C(1)は、第1の温度Aおよび第2の温度Bから少なくとも5℃変動する請求項1乃至6のいずれか1項以上に記載の物品の製造方法。
- 温度配列(ApBqC(1)r)yで多層を溶融押出するステップを含み、
pは、温度Aで押出された隣接した層の数であり、かつ1〜30、好ましくは1〜20、より好ましくは1〜10、さらにより好ましくは1〜5であり、
qは、温度Bで押出された隣接した層の数であり、かつ1〜30、好ましくは1〜20、より好ましくは1〜10、さらにより好ましくは1〜5であり、
rは、温度C(1)で押出された隣接した層の数であり、かつ1〜30、好ましくは1〜20、より好ましくは1〜10、さらにより好ましくは1〜5であり、
yは、配列が繰り返される回数であり、好ましくは(p+q+r)*yは、物品の合計数の少なくとも1%、少なくとも10%、少なくとも25%、少なくとも50%、少なくとも80%、または少なくとも90%である請求項7に記載の物品の製造方法。 - 温度配列(ApBqC(1)rBq)yで複数の層を溶融押出するステップを含み、温度Bが温度Aより高く、かつ温度C(1)より低いか、または温度Bが温度Aより低く、かつ温度C(1)より高いかのいずれかである請求項7に記載の物品の製造方法。
- 4つ以上の異なる温度で複数の層を溶融押出するステップを含み、該温度はそれぞれ、少なくとも1つの他の温度から少なくとも5℃変動する請求項1乃至9のいずれか1項以上に記載の物品の製造方法。
- 温度がそれぞれ、少なくとも1つの他の温度から5〜100℃、または5〜50℃、または5〜30℃異なる請求項1乃至10のいずれか1項以上に記載の物品の製造方法。
- 同じ温度で押出された層のそれぞれが同じノズルを通して押出され、異なる温度で押出された層のそれぞれが異なるノズルを通して押出される請求項1乃至11のいずれか1項以上に記載の物品の製造方法。
- 前記ポリマー組成物が、ポリアセタール、ポリアクリレート、ポリアクリル酸、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリ無水物、ポリアリレート、ポリアリーレンエーテル、ポリアリーレンスルフィド、ポリベンゾオキサゾール、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンケトン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ポリメタクリレート、ポリオレフィン、ポリフタリド、ポリシラザン、ポリシロキサン、ポリスチレン、ポリスルフィド、ポリスルホンアミド、ポリスルホネート、ポリチオエステル、ポリトリアジン、ポリ尿素、ポリウレタン、ポリビニルアルコール、ポリビニルエステル、ポリビニルエーテル、ポリビニルハロゲン化物、ポリビニルケトン、ポリビニリデンフッ化物、ポリビニル芳香族、ポリスルホン、ポリアリーレンスルホン、ポリアリールエーテルケトン、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ−3−ヒドロキシブチレート、ポリヒドロキシアルカノエート、熱可塑性デンプン、セルロースエステル、または前記ポリマー組成物の少なくとも1つを含む組み合わせを含む請求項1乃至12のいずれか1項以上に記載の物品の製造方法。
- 前記ポリマー組成物が、ポリスチレン、ポリ(フェニレンオキシド)、ポリ(メチルメタクリレート)、スチレン−アクリロニトリル、ポリ(エチレンオキシド)、エピクロロヒドリンポリマー、ポリカーボネートホモポリマー、コポリカーボネート、ポリ(エステル−カーボネート)、ポリ(カーボネート−シロキサン)、ポリ(カーボネート−エステル−シロキサン)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン、ポリエーテルイミド、ポリイミド、または前記ポリマーの少なくとも1つを含む組み合わせを含む請求項1乃至13のいずれか1項以上に記載の物品の製造方法。
- 複数の層を溶融押出するステップが、ビルド材料を含む複数の層を溶融押出するステップと、支持材を含む複数の層を溶融押出するステップと、を含む請求項1乃至14のいずれかに記載の物品の製造方法。
- ビルド表面またはプリントパッド上に押出された第1の層が、プロセス中に使用される最も高い温度で押出される請求項1乃至15のいずれかに記載の物品の製造方法。
- ビルド表面またはプリントパッド上に押出された第1の層が、印刷プロセス中にビルド表面またはプリントパッドから脱離を防ぐのに十分な、印刷プロセス中の部品のビルド表面またはプリントパッドへの接着を生じる温度で押出される請求項1乃至16のいずれかに記載の物品の製造方法。
- 異なる温度で押出された少なくとも2層の隣接した層の層間接着が、同じ温度で押出された隣接した層と比較して改善されており、改善は、重ねせん断試験で測定される少なくとも10%である請求項1乃至17のいずれか1項以上に記載の物品の製造方法。
- 請求項1乃至18のいずれか1項以上に記載の物品の製造方法によって製造された物品。
- ポリマー組成物を含む複数の溶融押出した層を含み、
少なくとも2層の隣接した層が、
第1の溶融温度Aを有する第1の層と、
第1の層上に第2の溶融温度Bを有する第2の層と、を含み、
第1の温度Aおよび第2の温度Bは少なくとも5℃異なることを特徴とする物品。
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