JP2023094557A - 破砕可能な支持構造体及びその構造を形成する方法 - Google Patents

破砕可能な支持構造体及びその構造を形成する方法 Download PDF

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Abstract

Figure 2023094557000001
【課題】破砕可能な界面で物品に取り付けられた支持構造体を含む三次元構築物と、三次元構築物を作製するための積層造形の方法を提供する。
【解決手段】積層造形の方法は、ｉ）物品材料、支持構造体材料、及び破砕可能材料から選択される少なくとも１つの材料を含む第１の層を形成することと、ｉｉ）物品材料、支持構造体材料、及び破砕可能材料から選択される少なくとも１つの材料を含む追加の層を第１の層上に形成することと、ｉｉｉ）ｉｉ）を１回以上繰り返して、物品と、界面で物品に取り付けられた少なくとも１つの支持構造体と、を備える三次元構築物を形成することであって、界面が、ｉ）、ｉｉ）、又はｉｉｉ）のうちの１つ以上の間に形成される破砕可能材料を含み、破砕可能材料が、印刷材料をガス反応物に暴露させることによって形成される、三次元構築物を形成することと、を含む。
【選択図】図１

Description

本開示は、破砕可能な界面で物品に取り付けられた支持構造体を含む三次元構築物と、三次元構築物を作製するための積層造形の方法と、を対象とする。
積層造形は、一度に１つの層で実行されるため、印刷プロセス中に構造を支持するために支持構造体が使用されることが多い。これらの支持構造体は、例えば、印刷されている部品の張り出し構造を支持する複数のピラーの形態をとることができる。支持構造体は、複数の機能を果たす。例えば、それらの支持構造体は、印刷されている物品（「部品」と呼ばれることもある）が狭い基部領域から広がる際に、堆積される層に構造的安定性を提供する。これらの構造によって提供される支持体は、より複雑な幾何学形状を印刷することを可能にし、最終部品の軽量化を可能にすることができる。更に、支持構造体は、特に金属を印刷するときに、印刷中の熱管理の改善を可能にする。これらの構造は、熱エネルギーが部品からヒートシンクに、又は熱源から部品に移動するための経路を提供する。支持構造体は、部品を作製するために使用される同じ材料を使用して現像することができる、又はプリンタが複数の材料を印刷する能力を有する場合、第２の材料から印刷することができる。
多くの支持構造体の、特に金属印刷における、１つの問題は、それらが部品から容易に除去されないことである。相当な量の時間及び／又は費用が、支持構造体を完全に除去し、部品表面上に残っている残りの粗領域を滑らかに又は研磨するための「後処理」中に費やされる可能性がある。更に、そのような支持構造体は、最終的な印刷部品表面の品質劣化をもたらし得る。
支持構造体を使用する改善された支持構造体及び積層造形方法は、当該技術分野において望ましい進歩であろう。
本開示の一実施形態は、積層造形の方法を対象とする。本方法は、ｉ）物品材料、支持構造体材料、及び破砕可能材料から選択される少なくとも１つの材料を含む第１の層を形成することと、ｉｉ）物品材料、支持構造体材料、及び破砕可能材料から選択される少なくとも１つの材料を含む追加の層を第１の層上に形成することと、ｉｉｉ）、ｉｉ）を１回以上繰り返して、物品と、界面で物品に取り付けられた少なくとも１つの支持構造体と、を備える三次元構築物を形成することであって、界面が、ｉ）、ｉｉ）、又はｉｉｉ）のうちの１つ以上の間に形成される破砕可能材料を含み、破砕可能材料が、印刷材料をガス反応物に暴露させることによって形成される、三次元構築物を形成することと、を含む。
本開示の別の実施形態は、積層造形の方法を対象とする。本方法は、ｉ）金属を含む液滴を噴射して、物品材料、支持構造体材料、及び破砕可能材料から選択される少なくとも１つの材料を含む第１の層を形成することと、ｉｉ）金属を含む追加の液滴を噴射して、物品材料、支持構造体材料、及び破砕可能材料から選択される少なくとも１つの材料を含む追加の層を第１の層上に形成することと、ｉｉｉ）、ｉｉ）を１回以上繰り返して、物品と、界面で物品に取り付けられた少なくとも１つの支持構造体と、を備える三次元構築物を形成することであって、界面が、ｉ）、ｉｉ）、又はｉｉｉ）のうちの１つ以上の間に形成される破砕可能材料を含み、破砕可能材料が、液滴、追加の液滴、第１の層、及び追加の層から選択される少なくとも１つの形態の金属の部分をガス反応物に暴露させることによって形成される、三次元構築物を形成することと、を含む。
本開示の更に別の実施形態は、三次元構築物を対象とする。三次元構築物は、印刷材料を含む物品を含む。少なくとも１つの支持構造体は、破砕可能な界面で物品に取り付けられる。破砕可能な界面は、印刷材料とは異なる天然の非金属を含む。
前述の一般的な説明及び以下の詳細な説明はいずれも、あくまで例示的かつ説明的なものであり、請求されるように、本教示を限定するものではないことを理解されたい。
本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成する添付図面は、本教示の実施形態を示し、説明と共に本教示の原理を説明する役割を果たす。
本開示の一実施形態による、積層造形の方法のフローチャートである。 本開示の一実施形態による、３Ｄプリンタの構築プレート上に堆積された第１の層の概略側面図である。 本開示の一実施形態による、複数の層が形成された後の部分的に完成した三次元構築物の例を示す。 本開示の一実施形態による、物品と、界面で物品に取り付けられた少なくとも１つの支持構造体と、を備える後処理前の完成した三次元構築物の例を示す。 本開示の一実施形態による、改質された金属組成物を噴射するように構成された単一液体エジェクタジェットの概略断面図である。
図のいくつかの詳細は簡略化されており、厳密な構造精度、詳細、及び縮尺は維持されるものではなく、実施形態の理解を容易にするように描かれていることに留意されたい。
ここで、本教示の実施形態を詳細に参照し、それらの実施例は、添付図面に示される。図中、同様の参照番号は、全体を通して、同一の要素を指定するために使用される。以下の説明では、その一部をなし、本教示を実践することができる特定の例示的な実施形態を実例として示す添付の図面を参照する。したがって、以下の説明は、単なる例示に過ぎない。
本開示は、三次元構築物の製造方法と、それによって形成された構築物と、を対象とする。三次元構築物は、印刷材料を含む物品を含む。少なくとも１つの支持構造体は、破砕可能な界面で物品に取り付けられる。破砕可能な界面は、印刷材料とは異なる天然の非金属（例えば、天然の酸化物、天然の酸窒化物、又は天然の窒化物）を含む。支持構造体と３Ｄ物品との間の界面における少量の天然非金属は、３Ｄ物品の所望の支持、及び／又は３Ｄ物品から、例えばヒートシンクへの熱エネルギーの所望の伝導を弱める可能性がある。界面の無接合又は弱い接合領域は、印刷後に支持構造体を容易に除去させる破砕又は亀裂ゾーンを生成する。
図１は、本開示の一実施形態による、積層造形の方法１００のフローチャートである。図１の１０２に示されるように、方法は、第１の層を形成することを含む。第１の層は、物品材料、支持構造体材料、及び破砕可能材料から選択される少なくとも１つの材料を含む。図２Ａは、３Ｄプリンタ（図示せず）の構築プレート１２２上に堆積された第１の層１２０の例の概略側面図である。本明細書で使用される「上」という用語は、直接的な物理的接触を必要としないように広く定義され、直接的な物理的接触及び間接的な物理的接触の両方の構成を包含する。したがって、介在層を第１の層と構築プレートとの間に配置することができる、又は第１の層を、例えば、構築プレート上に直接配置することができる。本開示によって特に明示されない限り、本明細書における「上」という用語の出現は、直接的な物理的接触の概念のサポートを提供する。
図１の１０４に示されるように、追加の層が第１の層上に形成される。追加の層はまた、物品材料、支持構造体材料、及び破砕可能材料から選択される少なくとも１つの材料を含み得る。１０４に示されるように、層を形成するプロセスは、１０６に示されるように、１回以上繰り返されて三次元構築物を形成する。
三次元構築を形成するように堆積された層のいずれも、１つ以上のタイプの材料を含むことができる。図２Ｂは、複数の層が形成された後の部分的に完成した三次元構築物１２６の例を示す。部分的に完成した三次元構築物１２６の最上部は、物品材料１２８、支持構造体材料１３０、及び破砕可能材料１３２を含むことが示されている。一方、図２Ａの層は、物品材料１２８及び支持構造体材料１３０を含むようにのみ示されている。更に、単一の層は、物品材料のみ、支持材料のみ、破砕可能材料のみ、又はこれらの材料の任意の組み合わせを含むことができる。物品材料は、支持材料と同じであっても異なっていてもよい。物品材料と支持材料の両方が同じ印刷材料であることの利点は、物品及び支持体が同様の熱伝導率と、少ない（例えば、単一の）印刷ノズルで構造全体を印刷する能力とを有するため、構造支持体の熱伝導特性を改善する可能性を含む。
完成した三次元構築物は、物品と、界面で物品に取り付けられた少なくとも１つの支持構造体と、を含む。界面は、方法１００の層形成プロセスのうちの１つ以上において形成された破砕可能材料を含むことができる。以下でより詳細に説明するように、破砕可能材料は、例えば、支持構造体材料などの印刷材料をガス反応物に曝露させることによって形成される。図２Ｃは、物品１３６と、界面１４０で物品に取り付けられた少なくとも１つの支持構造体１３８と、を備える完成した三次元構築物１２６の例を示す。
物品１３６は、積層造形によって堆積され得る任意の好適な材料を含むことができる。一実施形態では、物品材料は、アルミニウム、アルミニウム合金（例えば、合金４００８及び６０６１又は任意の他のもの）、銅、銅合金、銀、銀合金、鉄、又は鋼などの鉄合金、又は他の金属などの金属である。
少なくとも１つの支持構造体１３８は、積層造形によって堆積され、所望の支持体を提供することができる任意の好適な材料を含むことができる。一実施形態では、支持構造体材料は、アルミニウム、アルミニウム合金（例えば、合金４００８及び６０６１又は任意の他のもの）、銅、銅合金、銀、銀合金、鉄、又は鋼などの鉄合金、又は他の金属などの金属である。支持構造体１３８の幅及び間隔は、印刷される材料と物品１３６の幾何学的形状の両方によって変化し得る。支持構造体１３８の幅寸法の例は、円筒形ピラー型構造の場合、約１ｍｍ～約２ｍｍなど、約０．５ｍｍ～約５ｍｍの直径を含む。非円形断面を有する支持構造体の場合、これらの同じ幅寸法が、支持構造体の長手方向軸と交差する最短幅寸法に適用され得る。支持構造体１３８間の間隔の例としては、約４ｍｍ～約８ｍｍなどの、約２ｍｍ～約２０ｍｍの距離が挙げられる。張り出し部（例えば、図２Ｃに示される張り出し部）が長いほど、所望の支持を提供するために、支持構造体１３８間の間隔をより狭めることができる。一例では、張り出し部の全長と、張り出し部に支持を提供する支持構造体の全ての全幅（例えば、直径）との比は、約１０：１～約２：１の範囲である。
少なくとも１つの界面１４０は、支持構造体を形成するために使用される印刷材料とガスを反応させることによって形成することができ、容易に破砕可能でありながら所望の支持を提供することができる、任意の好適な破砕可能材料を含むことができる。破砕可能材料は、以下の特性のうちの１つ以上又は全てを有することができる：印刷される金属との限られた反応性；印刷可能である；構築温度で熱的に安定している；局所微細構造の成長を過度に妨害しない十分な熱伝導率；及び所望の金属又は他の印刷材料をその上に堆積させる能力（例えば、印刷された金属によって湿潤可能である）。
破砕可能材料は、天然の非金属であり得る。本明細書で使用される「天然の非金属」という用語は、非金属が、固体又は液体形態の金属とガスを反応させて非金属を形成することによって形成されることを意味する。一実施形態では、破砕可能材料は、物品又は支持構造体を作製するための本明細書に記載の金属のうちのいずれかの酸化物、窒化物、又は酸窒化物である天然の非金属である。一例として、物品１３６及び支持構造体１３８の両方を作製するための印刷材料は、アルミニウム又はアルミニウム合金であり、破砕可能材料は、アルミニウム又はアルミニウム合金の酸化物である。
積層造形プロセス中に金属を破砕可能な非金属に変換するために用いることができる反応ガスの例としては、酸素ガス（Ｏ２）、酸素プラズマ、オゾン（Ｏ３）、及び水ガス（Ｈ２０）などの酸素含有ガスと、アンモニア（ＮＨ３）又は窒素ガス（Ｎ２）などの窒素含有ガスとが挙げられる。
図２Ｃは、破砕可能な界面１４０が、物品１３６に取り付けられた支持構造体の１つ以上の末端にのみ配置されていることを示しているが、支持構造体の容易な除去を可能にする界面１４０の他の構成を使用することもできる。例えば、任意の好適な量の支持構造体は、破砕可能材料を含むことができる。一実施形態では、支持構造体１３８の全体、又は支持構造体１３８の略全体が、天然の非金属破砕可能材料を含む。
一実施形態では、界面１４０の断面全体が、破砕可能材料１３２を含むことができる。別の実施形態では、界面１４０の断面の一部のみが反応物ガスと反応して、破砕可能材料１３２を形成する。このことは、容易な破砕を可能にする界面の強度を低下させつつも、熱伝導率及び／又は導電率を維持することを可能にし得る。印刷後熱処理を実行することなく物品１３６を使用することが目的である場合、導電率を維持するために界面の一部のみを反応させることが望ましい場合がある。
一実施形態では、物品材料、支持構造体材料及び破砕可能材料は、液体金属である印刷材料を使用して層を印刷することによって形成される。例えば、層を形成することは、構築プレート１２２などの印刷用基板上に周囲雰囲気中で液体金属を噴射することを含むことができる。以下でより詳細に説明するように、周囲雰囲気は、金属又は非金属を形成するように改質することができる。例えば、破砕可能材料を形成するとき、周囲雰囲気は、金属印刷材料を非金属に変換するために、約１５体積％～約１００体積％、又は約２０体積％～約９０体積％などの、１０％超の十分な量の反応ガスを含むことができる。物品１３６又は支持構造体１３８の金属部分を形成するとき、周囲雰囲気は、実質的な量の反応ガスを含まず、代わりに不活性ガス又は真空などの不活性又は実質的に不活性な雰囲気を用いる。例えば、酸素又は他の反応ガスの量は、印刷されるシステムの反応性に応じて、５体積％未満、１体積％未満、又は０．１体積％未満など、０％～１０体積％未満の範囲であり得る。
三次元構築物１２６が印刷された後、本方法は、物品１３６及び支持構造体１３８を冷却することを更に含むことができる。積層造形プロセスが液体金属噴射を用いる場合、物品１３６を焼結することなくプロセス全体を実行することができる。他の３Ｄ印刷プロセスでは、焼結は、支持構造体１３８の除去前又は除去後のいずれかで、三次元構築物上で実行することができる。
本方法は、例えば、界面１４０で破砕可能材料を破砕することによって支持構造体１３８を除去することを更に含み得る。支持構造体の破砕及び除去は、鋸、ワイヤカッター、又は他のそのようなデバイスなどの機械的切断装置を使用することなく行うことができる。例えば、破砕は、超音波浴を用いること、又は構造支持体を水ジェットなどの加圧流体と接触させることなどの、支持構造体を振動させることから選択される技術を使用して実行することができる。そのような除去プロセスと組み合わされた破砕可能な界面は、以下の利点：構造的支持体の容易な除去、切断ツールで対処するのが困難である又は不可能である、支持体の内部構造からの除去、及び／又は最終３Ｄ物品の表面品質の改善、のうちの１つ以上を可能にし得る。
本開示の方法は、押出技術や噴射技術などの任意のタイプの積層造形プロセスで採用することができる。一実施形態では、プロセスは、金属噴射プロセスなどの液体金属堆積印刷で実行される。金属を噴射する既知な技術の１つは、層上に液体金属層を噴射して３Ｄ金属物体を形成するのに好適な磁気流体力学（ＭＨＤ）プリンタである。
図３は、本開示の一実施形態による、金属噴射プロセスにおいて、破砕可能材料などの改質金属組成物を噴射するように構成された単一液体エジェクタジェットの概略断面図である。液体エジェクタジェット２００が、図３に示され、液体エジェクタジェット２００は、ノズル２０２部分を取り囲むガスシールド２０４を有するノズル２０２部分を画定する。ガスシールド２０４は、ノズル２０２を取り囲み、カバーガスとも呼ばれる第１のガス２０６を含む。カバーガスは、カバーガス２０６でノズル２０２を取り囲む。このガス又は空気シールド２０４は、ノズル２０２の外側部の周囲に空気シールドを提供する。ガスシールド２０４は、液体エジェクタジェット２００の周りの温度及び雰囲気を調節するために使用され得る不活性カバーガス２０６で印刷動作を囲む。
３Ｄプリンタ及び付随する液体エジェクタジェット２００はまた、カバーガス２０６の供給源であり得るか、又はそれを含み得る１つ以上のガス制御デバイスも含み得る。ガス供給源は、カバーガス２０６を導入するように構成され得る。カバーガス２０６は、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、及び／又はキセノンなどの不活性ガスであってもよいか、又はこれらを含んでもよい。別の実施形態では、ガスは、窒素であってもよいか、又は窒素を含んでもよい。ガスは、約１０体積％未満の酸素、約５体積％未満の酸素、又は約１体積％未満の酸素を含んでもよい。少なくとも１つの実施形態では、ガスは、ガス供給源から液体エジェクタジェット２００の中及び／又はその周囲に導入される１つ以上のガスの流れ又は流量を調節するように構成されたガス調節器を含むガスラインを介して導入することができる。例えば、ガスは、液体エジェクタジェット２００及び／又はガス（図示せず）を加熱するための加熱要素の上方の位置に導入され得る。これは、ガス（例えば、アルゴン）が、液体エジェクタジェット２００、液滴２１４、３Ｄ物体、及び／又は基材の周囲に空気シールドとして機能するシュラウド／シースを形成して、酸化物（例えば、酸化アルミニウム）の形成を低減／防止することを可能にし得る。一実施形態では、ガスの温度を制御することは、酸化物形成が起こる速度を制御（例えば、最小化）するのに役立ち得る。酸化物又は他の非金属の形成を低減することは、一般に、印刷温度で容易に酸化される金属を含む物品及び／又は支持構造体を形成するときに望ましい。
液体エジェクタジェット２００は、内部空洞とも称される内容積を画定し得、これは、溶融又は液体印刷材料２１０を、液体エジェクタジェット２００の内容積に保持する。印刷材料２１０は、金属、ポリマーなどであってもよく、又はこれらを含んでもよい。例えば、印刷材料２１０は、アルミニウム又はアルミニウム合金であり得るか、又はそれを含み得、印刷材料供給部又は印刷材料ワイヤフィード２０８（例えば、アルミニウム又は他の金属ワイヤ）を介して導入され得る。特定の実施形態は、印刷材料のワイヤフィード導入を利用しない場合があるが、代替的に、印刷材料を液体エジェクタジェット２００に導入する、粉末フィード、液体フィード、又は他の方法若しくは様式を含み得る。
液体エジェクタジェット２００のノズル２０２はまた、ノズルオリフィス２１２を画定する。ノズル２０２内に保持される印刷材料２１０は、１つ以上の液滴２１４の形態で、ノズルオリフィス２１２を通して噴射される。これらの液体印刷材料の液滴２１４は、構築プレートなどの基材、前に噴射された液滴の層のいずれか、又はそれらの両方上に噴射され得、固化液滴２１６の１つ以上の層を形成して、最終的に３Ｄ物体を形成することができる。
図３を参照すると、本開示の一実施形態による、添加剤供給源２１８は、ノズル２０２と流体連通している。例えば、この添加剤供給源２１８は、添加剤入口２２０によって液体エジェクタジェット２００のノズル２０２に結合されている。添加剤入口２２０は、反応ガス２２２を添加剤供給源２１８からガスシールド２０４に送出し、そこで、反応ガス２２２は、第１のガス２０６と組み合わされ、次いで、ノズル２０２及びノズルオリフィス２１２の方へ運ばれて、反応ガス２２２をノズル２０２の外部部分に近接して液体印刷材料２１０の印刷材料の改質された液滴２１４と組み合わせる。このプロセスは、反応ガス２２２及び印刷材料の液滴２１４が、化学的若しくは物理的混合、又は反応を介して相互作用して、その場で改質された印刷材料の形成をもたらす。このその場で改質された印刷材料は、元の液体印刷材料２１０とは異なる組成を有し得る。
実施形態では、反応ガス２２２は、カバーガス２０６と混合され、ノズル２０２のノズルオリフィス２１２の周りに近接する領域に運ばれる。一実施形態では、３Ｄ印刷部品の一部のみが、溶融又は液体印刷材料のその場での改質を有する液滴又は印刷材料の既に形成された層を有し、破砕可能材料を形成する。例えば、界面１４０又は支持構造体１３８全体などの印刷材料の一部は、破砕可能材料として形成することができる。
一実施形態では、破砕可能材料は、基材上に堆積する前、又はその後に、又はその両方のいずれかで、印刷材料のうちの１つ以上を暴露させることによって形成することができる。例えば、反応ガスへの金属の暴露は、液滴の堆積中、又は金属層の堆積後、又はその両方の間で行うことができる。反応ガス２２２である酸素含有ガスを添加して、限定するものではないが、アルミニウム又はアルミニウム合金を含む層などの、形成又は形成された金属層を酸化することにより、破砕可能材料として金属酸化物（例えば、酸化アルミニウム）が形成される。限定するものではないが、アルミニウム又はアルミニウム合金などの窒化物形成合金へ窒素、アンモニア、又は他の窒素含有ガスを添加することにより、金属窒化物（例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ））又は他の潜在的に破砕可能材料が形成される。同様に、酸素含有ガスと窒素含有ガスとの組み合わせを用いて、酸窒化アルミニウムなどの金属の酸窒化物を形成することができる。
本開示の広い範囲を記載する数値範囲及びパラメータは近似値であるが、特定の実施例に記載する数値は、可能な限り正確に報告する。しかしながら、いかなる数値も、それぞれの試験測定において見られる標準偏差から必然的に生じる特定の誤差を本質的に含む。更に、本明細書に開示される全ての範囲は、その中に含まれる任意及び全てのサブ範囲を包含すると理解されるべきである。
本教示は１つ以上の実装形態に関して示されているが、添付の特許請求の範囲の趣旨及び範囲から逸脱することなく、例示された実施例に対して変更及び／又は修正を行うことができる。加えて、本教示の特定の特徴がいくつかの実装形態のうちの１つにのみ関して開示されていることがあり得るが、そのような特徴は、任意の所与の機能又は特定の機能のために所望されかつ有利であり得るものとして、他の実装形態の１つ以上の他の特徴と組み合わされ得る。更に、「含む（including）」、「含む（includes）」、「有する（having）」、「有する（has）」、「有する（with）」という用語、又はそれらの変形が発明を実施するための形態及び特許請求の範囲のいずれかで使用される限りにおいて、そのような用語は、「含む（comprising）」という用語と同様の方法で包括的であることが意図されている。更に、本明細書における考察及び特許請求の範囲内の「約」という用語は、変更が示された実装形態へのプロセス又は構造の非適合性をもたらさない限り、列挙された値が幾分変更され得ることを示す。最後に、「例示的な」は、説明が理想的であることを示唆するのではなく、例として使用されていることを示す。
本教示の他の実施形態は、本明細書及び本明細書に開示される本教示の慣行を考慮して当業者に明らかであり得る。本明細書及び実施例は、例示としてのみみなされることが意図され、本教示の真の範囲及び趣旨は、以下の特許請求の範囲によって示される。

Claims (20)

  1. 積層造形の方法であって、
    ｉ）物品材料、支持構造体材料、及び破砕可能材料から選択される少なくとも１つの材料を含む第１の層を形成することと、
    ｉｉ）前記物品材料、前記支持構造体材料、及び前記破砕可能材料から選択される少なくとも１つの材料を含む追加の層を前記第１の層上に形成することと、
    ｉｉｉ）ｉｉ）を１回以上繰り返して、物品と、界面で前記物品に取り付けられた少なくとも１つの支持構造体と、を備える三次元構築物を形成することであって、前記界面が、ｉ）、ｉｉ）、又はｉｉｉ）のうちの１つ以上の間に形成される前記破砕可能材料を含み、前記破砕可能材料が、印刷材料をガス反応物に暴露させることよって形成される、三次元構築物を形成することと、
    を含む、方法。
  2. 前記物品材料が金属であり、前記破砕可能材料が天然の非金属である、請求項１に記載の方法。
  3. 前記反応ガスが酸素含有ガスを含み、前記天然の非金属が前記金属の酸化物である、請求項２に記載の方法。
  4. 前記反応ガスが窒素含有ガスを含み、前記天然の非金属が前記金属の窒化物又は酸窒化物である、請求項２に記載の方法。
  5. 前記支持構造体材料及び前記物品材料が金属であり、前記破砕可能材料が天然の非金属である、請求項１に記載の方法。
  6. 前記物品材料が金属であり、前記破砕可能材料が天然の非金属であり、さらに前記少なくとも１つの支持構造体全体が前記天然の非金属を含む、請求項１に記載の方法。
  7. 印刷材料が、液体金属であり、前記第１の層及び前記追加層の両方を形成することが、前記液体金属を周囲雰囲気中で印刷用基板上に噴射することを含み、前記破砕可能材料を形成するときに、前記周囲雰囲気が１０体積％超で前記反応ガスを含み、前記物品材料を形成するときに、前記周囲雰囲気が１０体積％未満で前記反応ガスを含む、請求項１に記載の方法。
  8. 前記印刷材料を焼結することなく、前記物品及び前記少なくとも１つの支持構造体を冷却することを更に含む、請求項１に記載の方法。
  9. 前記破砕可能材料を前記界面で破砕することによって少なくとも１つの支持構造体を除去することを更に含み、前記破砕することが、機械的切断デバイスを用いることなく行われる、請求項１に記載の方法。
  10. 前記破砕することが、前記支持構造体を振動させることと、前記支持構造体を加圧流体と接触させることから選択される技術を使用して実行される、請求項９に記載の方法。
  11. 積層造形の方法であって、
    ｉ）金属を含む液滴を噴射して、物品材料、支持構造体材料、及び破砕可能材料から選択される少なくとも１つの材料を含む第１の層を形成することと、
    ｉｉ）前記金属を含む追加の液滴を噴射して、前記物品材料、前記支持構造体材料、及び前記破砕可能材料から選択される少なくとも１つの材料を含む追加の層を前記第１の層上に形成することと、
    ｉｉｉ）ｉｉ）を１回以上繰り返して、物品と、界面で前記物品に取り付けられた少なくとも１つの支持構造体と、を備える三次元構築物を形成することであって、前記界面が、ｉ）、ｉｉ）、又はｉｉｉ）のうちの１つ以上の間に形成される破砕可能材料を含み、前記破砕可能材料が、前記液滴、前記追加の液滴、前記第１の層、及び前記追加の層から選択される少なくとも１つの形態の金属の部分をガス反応物に暴露させることによって形成される、三次元構築物を形成することと、
    を含む、方法。
  12. 前記反応ガスが酸素含有ガスを含み、前記破砕可能材料が前記金属の酸化物である、請求項１１に記載の方法。
  13. 前記反応ガスが窒素含有ガスを含み、前記破砕可能材料が前記金属の窒化物又は酸窒化物である、請求項１１に記載の方法。
  14. 前記支持構造体材料及び前記物品材料が前記金属を含み、前記破砕可能材料が天然の非金属である、請求項１１に記載の方法。
  15. 印刷材料を含む物品と、
    破砕可能な界面で前記物品に取り付けられた少なくとも１つの支持構造体であって、前記破砕可能な界面が、前記印刷材料とは異なる天然の非金属を含む、少なくとも１つの支持構造体と、
    を備える、三次元構築物。
  16. 前記破砕可能な界面が、前記支持構造体の終端に配置されている、請求項１５に記載の三次元構築物。
  17. 前記天然の非金属が、天然酸化物、天然の酸窒化物、及び天然窒化物から選択される少なくとも１つの材料を含む、請求項１５に記載の三次元構築物。
  18. 前記支持構造体が前記印刷材料を含む、請求項１５に記載の三次元構築物。
  19. 前記印刷材料が金属である、請求項１８に記載の三次元構築物。
  20. 前記支持構造体全体が前記天然の非金属を含む、請求項１５に記載の三次元構築物。
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