JP2020508907A - 滑らかなfdm3d物品を印刷するためのコア−シェルフィラメント - Google Patents
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Abstract
Description
実験の1つでは、コア材料としてマクロロン製のPC 2805を使用し、ジャケット材料としてXT PETを使用した。PC及びPETのガラス温度は、それぞれ、140℃及び70℃であった。したがって、本発明者らは、骨格材料としてPCを使用し、外側形態を安定に保ちながら外側表面を滑らかにするために、70℃を超える温度で試料をアニールすることができる。本発明者らは、130℃の温度で、一晩にわたって製品をアニールした。外径dext(d1+2*d2)=1800μmを有するノズル、コア径d1=1000μm、及び層高さh=200μmを使用して試料を印刷した。PCとPETの比率は、60:40であった。60℃の床温で250℃で構造を印刷した。
Claims (13)
- 3D印刷によって3D物品を製造するための方法であって、
印刷段階中に、3D印刷可能材料を堆積させて、3D印刷された材料を設けるステップを含み、前記3D印刷可能材料は、コア−シェルフィラメントを含み、前記コア−シェルフィラメントは、コア及びシェルを含み、前記コアは、コアガラス温度Tg1及びコア融解温度Tm1の1つ以上を有するコア材料を含み、前記シェルは、シェルガラス温度Tg2及びシェル融解温度Tm2の1つ以上を有するシェル材料を含み、前記シェルガラス温度Tg2及び前記シェル融解温度Tm2の1つ以上が、前記コアガラス温度Tg1及び前記コア融解温度Tm1の1つ以上よりも低く、
前記方法は更に、
仕上げ段階中に、前記3D印刷された材料を前記シェルガラス温度Tg2及び前記シェル融解温度Tm2の1つ以上と等しいか又はそれよりも高く、かつ前記コアガラス温度Tg1及び前記コア融解温度Tm1の1つ以上と等しいか、又はそれよりも低い温度に加熱するステップを含む、方法。 - (a)前記コアガラス温度Tg1と前記シェルガラス温度Tg2、(b)前記コア融解温度Tm1と前記シェル融解温度Tm2、(c)前記コア融解温度Tm1と前記シェルガラス温度Tg2、及び(d)前記コアガラス温度Tg1と前記シェル融解温度Tm2の1つ以上が、少なくとも40℃だけ異なる、請求項1に記載の方法。
- 前記コア材料は、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリフェニレンスルフィド、高Tgポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、結晶性ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルエーテルケトンからなる群から選択される1つ以上の材料を含み、前記シェル材料は、非晶質ポリエチレンテレフタレート、アクリロニトリルブタジエンスチレン、ポリ(メチルメタクリレート)、ポリスチレン、スチレンメチルメタクリレート、メチルメタクリレートアクリロニトリルブタジエンスチレン、スチレン系ブロックコポリマー、及び熱可塑性ポリウレタンからなる群から選択される1つ以上の材料を含む、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記コア−シェルフィラメントは、100〜3000μmの範囲から選択されるコア直径を有し、前記シェル厚さは100〜2000μmの範囲から選択され、前記コア直径は前記シェル厚さよりも大きい、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記加熱するステップは、(i)前記3D印刷された材料に高温ガスを供給すること、(ii)前記3D印刷された材料にIR放射を供給すること、及び(iii)前記3D印刷された材料を加熱チャンバ内で加熱することのうちの1つ以上を含む、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記3D印刷された材料は、前記3D物品の表面を形成し、前記仕上げ段階中に、前記3D印刷された材料は、前記表面の少なくとも一部が、少なくとも25mm2の面積に対して5μm以下の所定の平均表面粗さを有するまで加熱される、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記印刷段階中に、第1の寸法及び第2の寸法を有する変形したコアを有する堆積したコア−シェルフィラメントを設けるために、前記コア−シェルフィラメントに圧力が加えられ、前記第1の寸法及び前記第2の寸法は、互いに垂直であり、前記コア−シェルフィラメントの長手方向軸線と垂直であり、1未満の比率を有する、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の方法。
- 3D印刷された材料により形成された表面を備える3D物品であって、前記3D印刷された材料は、複数のコア−シェルフィラメントを含み、各コア−シェルフィラメントは、コア及びシェルを含み、前記コアは、コアガラス温度Tg1及びコア融解温度Tm1の1つ以上を有するコア材料を含み、前記シェルは、シェルガラス温度Tg2及びシェル融解温度Tm2の1つ以上を有するシェル材料を含み、
前記シェルガラス温度Tg2及び前記シェル融解温度Tm2の1つ以上が、前記コアガラス温度Tg1及び前記コア融解温度Tm1の1つ以上よりも低く、
前記表面の少なくとも一部が、少なくとも25mm2の面積に対して5μm以下の平均表面粗さを有する、3D物品。 - 前記コア材料は、高Tgポリカーボネート、ポリスルホン、及びポリエーテルエーテルケトンからなる群から選択される1つ以上の材料を含み、前記シェル材料は、非晶質ポリエチレンテレフタレート及びアクリロニトリルブタジエンスチレンからなる群から選択される1つ以上の材料を含む、請求項8に記載の3D物品。
- 前記コア−シェルフィラメントの1つ以上が、第1の寸法及び第2の寸法を有する変形したコアを有し、前記第1の寸法及び前記第2の寸法は、互いに垂直であり、前記コア−シェルフィラメントの長手方向軸線と垂直であり、1未満の比率を有し、隣り合うコアが、最大100μmの範囲から選択されるコア−コア距離を有する、請求項8又は9に記載の3D物品。
- 請求項8乃至10のいずれか一項に記載の3D物品を備える照明デバイスであって、前記3D物品は、照明デバイスハウジングの少なくとも一部、照明チャンバの壁、及び光学要素のうちの1つ以上として構成されている、照明デバイス。
- 3D印刷可能材料を基材に供給するための3Dプリンタであって、前記3D印刷可能材料は、コア−シェルフィラメントを含み、前記コア−シェルフィラメントは、コア及びシェルを含み、前記コアは、コアガラス温度Tg1及びコア融解温度Tm1の1つ以上を有するコア材料を含み、前記シェルは、シェルガラス温度Tg2及びシェル融解温度Tm2の1つ以上を有するシェル材料を含み、前記シェルガラス温度Tg2及び前記シェル融解温度Tm2の1つ以上が、前記コアガラス温度Tg1及び前記コア融解温度Tm1の1つ以上よりも低く、
前記3Dプリンタは、
プリンタノズルを備えるプリンタヘッドと、
前記3D印刷可能材料を前記プリンタヘッドに供給するように構成された3D印刷可能材料供給デバイスと、
加熱システムと、
制御システムとを備え、
前記制御システムは、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成されている、3Dプリンタ。 - 請求項12に記載の3Dプリンタによって実行されるときに、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の方法を前記3Dプリンタに実行させる命令を含むコンピュータプログラム。
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