JP4629654B2 - 積層造形法による三次元体製造のためのコーティングされた粉末粒子 - Google Patents

積層造形法による三次元体製造のためのコーティングされた粉末粒子 Download PDF

Info

Publication number
JP4629654B2
JP4629654B2 JP2006501500A JP2006501500A JP4629654B2 JP 4629654 B2 JP4629654 B2 JP 4629654B2 JP 2006501500 A JP2006501500 A JP 2006501500A JP 2006501500 A JP2006501500 A JP 2006501500A JP 4629654 B2 JP4629654 B2 JP 4629654B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
powder material
adhesive
coated
fine
sintering
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2006501500A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2006521264A (ja
Inventor
ロルフ・ファイファー
ジアリン・シェン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Publication of JP2006521264A publication Critical patent/JP2006521264A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4629654B2 publication Critical patent/JP4629654B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C67/00Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00
    • B29C67/24Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00 characterised by the choice of material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/10Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
    • B22F1/102Metallic powder coated with organic material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/10Formation of a green body
    • B22F10/12Formation of a green body by photopolymerisation, e.g. stereolithography [SLA] or digital light processing [DLP]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/10Formation of a green body
    • B22F10/16Formation of a green body by embedding the binder within the powder bed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C41/00Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor
    • B29C41/003Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor characterised by the choice of material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B29C64/124Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified
    • B29C64/129Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified characterised by the energy source therefor, e.g. by global irradiation combined with a mask
    • B29C64/135Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified characterised by the energy source therefor, e.g. by global irradiation combined with a mask the energy source being concentrated, e.g. scanning lasers or focused light sources
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y70/00Materials specially adapted for additive manufacturing
    • B33Y70/10Composites of different types of material, e.g. mixtures of ceramics and polymers or mixtures of metals and biomaterials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2999/00Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10Processes of additive manufacturing
    • B29C64/165Processes of additive manufacturing using a combination of solid and fluid materials, e.g. a powder selectively bound by a liquid binder, catalyst, inhibitor or energy absorber
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/0097Glues or adhesives, e.g. hot melts or thermofusible adhesives
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/04Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped cellular or porous
    • B29K2105/045Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped cellular or porous with open cells
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/25Solid
    • B29K2105/251Particles, powder or granules
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00Processes of additive manufacturing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C32/00Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ
    • C22C32/001Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with only oxides
    • C22C32/0015Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with only oxides with only single oxides as main non-metallic constituents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C32/00Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ
    • C22C32/0047Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with carbides, nitrides, borides or silicides as the main non-metallic constituents
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Producing Shaped Articles From Materials (AREA)

Description

本発明は積層造形法(粉末ベースラピッドプロトタイプ生成方法)を用いる三次元体(3D部材)製造のためのコーティングされた粉末材料、特にそこから3D部材を製造し、そこから焼結体の製造及び利用が得られる3D結合剤プリンティングを用いる粉末材料に関する。このタイプの材料及び方法は、特許文献1、特許文献2、特許文献3、特許文献4、及び特許文献5より公知である。
最新かつ特に興味深い粉末ベースラピッドプロトタイプ(RP)生成方法は3D結合剤プリンティング方法である。
3D結合剤プリンティングの最初の改良においては、粒子又は顆粒の層が基面の上へ放出され、生成される対象の層にそれぞれ相当する所定の領域において結合液で湿らされる。粒子はその湿った領域内で結合液により湿らされ接着結合される。その後に続く結合液中の溶剤の蒸発は、粒子が少なくともそれらの縁の領域で共に溶けながら互いに直接接着するという効果を有する。特にこのタイプに関連する3D結合剤プリンティング方法は、例えば特許文献6、特許文献7及び特許文献8より公知である。
更なるこの方法の改良において、湿った領域が乾いたとき、そのあとに粒子がその後の焼結処理において固体の塊として焼結されることを可能にする焼結助剤を残す、焼結助剤を含有する結合液が使用される。硬い小型の焼結体はこのような方法で得られる。
特許文献9は、粒子、充てん剤、及び接着剤からなる混合物が用いられる、更なる3D結合剤プリントプロセスの改良を開示している。結合液は実質的に混合物内に含まれる接着剤用の溶剤のみによって形成される。接着剤もまたこの場合、粒子のコーティングの形態であってもよい。
更なるラピッドプロトタイプ化(RP)生成プロセスは、製造される粒子が層の中で光又はレーザ誘起焼結(以下レーザ焼結)を用いて凝固するようにしている。このため、その層は所定の領域において、適切な場合はマスクを通しての露光、あるいはレーザ放射により、粒子が融合可能か又は互いに焼結可能な範囲まで加熱される。
公知のRP生成方法は、焼結体の製造において仕上げられたグリーン・コンパクト(しら地体,未焼結体)、又は焼結体が結合液、光、又はレーザ光によって当初活性化した領域と比較して顕著な収縮を示すという不利な点を有する。これは活性化の間及び焼結の間の影響に起因し、ここで焼結とは層の硬化中のレーザ誘起プロセス及び、RP方法によって得られるグリーン・コンパクトからの焼結体の製造の両方を意味すると理解される。
結合剤プリンティングにおいて粒子は、毛管力及び表面張力の影響でそれらが湿った場合に、とりわけ、存在する可能性のある接着剤が結合液によって膨潤または溶解されるときには互いに間隔が縮まるので、顕著な収縮が既にグリーン・コンパクトの形成中、及び/又は形成のための乾燥後に発生する。収縮プロセスはまた光照射あるいはレーザ焼結の場合にも生じる。
焼結の影響は、特に焼結体の製造に関して多くの段階に分けて見ることができる。最初又は初期の段階では、元の粒子はまだ見ることができる。最初の粉体粒子間の結合はブリッジ形成及び粒子の成長により起きる。わずかな収縮が発生する。中間段階では連続的な細孔の空間が生じる。個々の粒子はもはや識別不可能で、焼結による収縮が始まる。後の段階では細孔の空間の縮小があり、外側からますます近づき易くなる(閉鎖細孔)。限られた場合には、完全な圧縮固化が生じる(高密度焼結)。
収縮の主な部分は中間段階に起因する。
公知のコーティングは親水性で、従って周囲、特に大気中の湿気から水分を吸収するという不都合を有する。これは一方では粒子の凝集をもたらし、他方では3D結合剤プリンティング方法において高い結合液吸収をもたらす。これは3D結合剤プリンティングプロセスの像の明瞭性、結合液の影響下での材料収縮、保存安定性、及び粉末の取り扱いに対してマイナスの影響を及ぼす。
独国特許発明第44 40 397号明細書 独国特許出願公表第698 07 236号明細書 独国特許出願公表第696 07 975号明細書 独国特許出願公表第690 31 808号明細書 米国特許第6,335,097号明細書 欧州特許第0 644 809号明細書 欧州特許第0 686 067号明細書 欧州特許出願公開第1 099 534号明細書 欧州特許第0 925 169号明細書
本発明の目的は、従って粉末ベースラピッドプロトタイプ生成方法、特に改善された保存安定性及び改善された取扱い性を示し像の高度な明瞭性を可能にする3D結合剤プリンティングを提供し、そしてまたこれらの粒子から収縮の少ない部材又は焼結体を製造する方法を提供することにある。
上記の目的は、プラスチック、金属、またはセラミックの、実質的に接着剤及び焼結可能及び/又はガラスを形成する細粒材料を含むコーティングされた粉末材料と、該コーティングされた粉末材料から部材を形成するための、接着剤の活性化が極性有機溶剤又は、光かレーザ光の照射によって生じる方法と、またグリーン・コンパクトが粉末材料の焼結温度又はガラス形成温度未満で、かつ細粒材料の前記温度を超えた温度で焼結されるような、焼結体を製造する方法によって達成される。焼結体の好適な用途は鋳造技術、鋳型の製作、及び鋳型からの製造である。
好適な実施形態は従属項の主題である。
本発明の第一の態様は粉末材料の本発明によるコーティングに関する。
本発明の第一の実施形態は3D結合剤プリンティングプロセス、及びこのために特に適した粒子に関する。本発明によれば、粉末材料の隣接した粒子が互いに粘着して結合されうるように、接着剤は適切な結合液により少なくとも部分的に可溶性にされ、又は膨潤させられる接着剤を含む。接着剤を含有する表面層の厚さは、この場合粉末材料の平均直径の0.1〜10%の範囲内にあることが好ましい。接着剤の好適な量は、それぞれにコーティングされた粉末材料の0.3〜8重量%の範囲内である。
粉末材料という用語は、プラスチック、金属又はセラミックの個々の粒子あるいは一次粒子と、特に結合相を含有する可能性のある凝集体又は顆粒の両方を含んでいると理解されたい。
本発明の好適な改良形態において、粉末材料は、その結合相が主に接着剤から成る顆粒により形成される。
本発明による適切な接着剤は、特に親水性の低い有機又は有機金属の高分子化合物を含む。それらは例えばアルコール、ケトン、またはポリエーテルなどの、有機溶剤に溶け、水に溶けにくい極性基を含んだポリマーであることが好ましい。特に所望の溶解度の設定に関して、ポリマーの混合物の使用は有利な可能性がある。本発明による適切なポリマーは、とりわけポリ(メチル)アクリレート、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、又はポリビニルピロリドンを含む。本発明の特に好適な実施形態では、ポリビニルブチラール又はその混合物が接着剤として用いられる。有機金属ポリマーの中では、ポリシラン、ポリカルボシラン、又はポリシラザンは特に重要である。
本発明の更なる改良形態において、接着剤は例えばワックスのような実質的に無極性のポリマーからなる。これらの接着剤は特に金属粉末材料に適する。
本発明による好適な接着剤により、粉末材料の表面にもはや周囲、特に大気中の湿気から水分を吸収する傾向のない、不水溶性ないし疎水性の層が形成される。これはコーティングされた粒子が保存に対して高度に安定で、取り扱いに関して優れているという利点をもつ。更なる利点は結合剤プリンティングの像の明瞭性(精度、表面品質)の改良にある。個々のコーティングされた粒子はもはや大気中の湿気の影響で凝集する傾向にないため、二次的な凝集体は形成されない。3D結合剤プリンティングプロセスにおいて放出される材料の層の最小厚さは、従って粉末材料の粒子の直径であり、それらから形成される可能性のある二次的な凝集体の直径ではない。
本発明の更なる改良形態は、RP生成方法としてのレーザによって生じる焼結及びそれに特に適したコーティングに関する。
上述された3D結合剤プリントとの違いは、接着剤の活性化はここではレーザの照射により起きることである。本発明によれば、導入された熱エネルギーにより焼結され、又は少なくとも部分的に溶融した重合体のコーティングが接着剤として提供される。この場合、融点が150℃未満のポリマーが特に接着剤として適している。プラスチックが粉末材料として用いられる場合、接着剤の溶融または焼結温度はプラスチック粒子の前記温度より少なくとも20℃低くなければならない。
本発明の更なる改良形態は、光によって生じるRP生成方法、及びそれに特に適したコーティングに関する。
接着剤の活性化はここでは光の照射により起きる。例えば(メチル)アクリレートベースのUVラッカーのような光によって生じる硬化結合剤は、この場合接着剤として供される。適切な場合、結合剤溶液を用いて活性化されるべき領域を効果的に湿潤することができる。
本発明の更なる態様はコーティング内に含有される焼結可能及び/又はガラスを形成するミクロ粒子の、細粒材料に関する。
この態様は概略図に基づいてより詳細に説明される。
本発明の目的のために、ここで個々の粉末(2)の粒子または、凝集により形成されるその他の凝集体(1)、特に非粉体結合相が分散されている可能性のある顆粒を含む粉体材料と、細粒材料(4、5、6)との間で区別がなされなければならない。細粒材料は、明確に粉体材料の寸法より小さい個々の粒子から成る。細粒材料の平均粒度は、典型的には粉末材料の粒度の30%未満であり、また0.3〜5%の範囲内が好ましい。細粒材料が平均粒径5μm未満の粒子であり、特に1ミクロン未満のサブミクロン粒子、又はナノ粒子から成ることが好ましい。細粒材料(4)はこの場合、接着剤(3)で形成されたコーティング内に少なくとも部分的に存在する。コーティングから突出している粒子(5)もまた接着剤でカバーされることが好ましい。
細粒材料は、3D結合剤プリンティングプロセスにより形成される部材(又はグリーン・コンパクト)の、その後の熱処理における固体焼結又はガラス相の形成に適した焼結可能及び/又はガラス形成材料からなる。
個々の粉末粒子の表面での、本発明による細粒材料の配置は、この熱処理における隣接した粉末粒子(1、2)の間に形成される焼結された、又はガラスのブリッジ(8)をもたらす。その結果、グリーン・コンパクトの固化が生じ、又は固形化した焼結体が形成される。ここで生じる収縮は、小さく微細な粒子(7)に限られているため最小である。接触面に対して横たわる微細な粒子(6)は、部材の分離によって、接着剤の除去によって想定されるような、極度な収縮をもたらすことは出来ないという効果をもたらす。
この熱処理が粉末材料のガラス形成又は焼結温度未満で実行される場合、事実上部材全体又はグリーン・コンパクトの焼結による収縮は発生しない。
従って、粉末材料及び最も小さい細粒材料は、その微細な粒子が粉末材料よりも低い焼結又はガラス形成温度を有するように選択されることが好ましい。この温度差は30℃より大きいことが好ましく、100℃より大きいことは特に好ましい。
原則的に、同じタイプの材料についてはその大きな表面エネルギーのために、より小さい粒子はより大きい粒子よりも低い焼結温度又はガラス形成温度を有する。この影響は特にサブミクロン又はナノ範囲の、好ましい微細な粒子の場合に非常に明確である。それゆえ、本発明に従った好ましい材料の組み合わせは、異なった、及び同一の化合物を両方含む。
粉末材料の場合と同様に、細粒材料はプラスチック、金属、又はセラミックであってもよい。この点で、結果として細粒材料は特にしっかりと接着する焼結された又はガラスのブリッジを形成するために、化学的に相性のよい材料が好ましい。通常、微細な粒子の材料はそれぞれの粉末材料のための通常の焼結助剤を含む。
セラミック粉末材料の場合、細粒材料は元素B、Si、Ti、Al、及び/又はZrの酸化物、窒化物、又は炭化物から選択されることが好ましい。特に好ましいのは、殊に酸化セラミックの粉末材料と組み合わせたSiO、ケイ酸塩、ホウケイ酸塩又はアルミノケイ酸塩(Alumosilikate)である。
本発明の特に好適な改良形態において、粉末材料は実質的にZrSiO、ZrO、及び/又はAlにより形成され、細粒材料は実質的にSiO、特にSiOのナノ粉末により形成される。
更に好適な改良形態において、粉末材料及び細粒材料は実質的にSiCにより形成される。この場合、有機シリコンポリマー系接着剤が好ましい。
金属粉末材料の場合、細粒材料は元素Cu、Sn、Zn、Al、Bi、Fe、又はPbの金属又は合金から形成されることが好ましい。金属粉末材料に対しては、相当する金属を形成するため熱的に分解されうる金属塩も同様にまた細粒材料として適している。
コーティングの製造は粉末粒子のための通常のコーティング方法により行われてもよい。コーティングは流動床反応器又はスプレー乾燥機においてなされることが好ましい。
流動床反応器において、接着剤の供給は適切な溶剤内の溶液をスプレー又は注入することにより行われる。細粒材料の供給は、例えば適切な懸濁液またはコロイド溶液をスプレー又は注入することにより行われる。同様に、しかしながら細粒材料は粉末材料と同じく固体物質として計量しながら加えてもよい。
粉末材料のコーティング装置内での滞留時間によって、粉末粒子は個々にコーティングが可能であり、又は結合相としての接着剤により顆粒に形成されることが可能である。適用される接着剤の層の厚さは、例えばスプレーされた溶液中の接着剤の濃度、反応器又はスプレー乾燥機における滞留時間及び温度により設定することができる。
その他の方法として、細粒材料は接着剤でコーティングされた粉末粒子に付着されるだけでもよい。これは次に例えば混成装置の中で機械的に混合されることが好ましい。より硬い細粒材料はそこで混合作業によって軟らかいコーティングへと機械的に細工される。
この方法はコーティングされた一次粒子及びコーティングされた顆粒の製造を可能にする。特に、粉末材料及び細粒材料の粒子から接着剤で固着された顆粒を得ることもまた可能である。
本発明の更なる態様は、発明に従ってコーティングされた粉末材料から部材を製造する方法に関する。ここで、粉末材料は初めに粉末の薄い層として放出される。3D結合剤プリンティング技術の通常の方法は特にここで使用可能である。本発明に従ってコーティングされた粉末の水分吸収性の低さは、粉末の層の均一性に関するこの方法ステップ及び粉末の取り扱いにおいて明瞭な利点が生じるという効果を有する。粉末の層は少数の粉末の重なりのみの厚さであることが好ましく、粉末の単層のみを備えることが特に好ましい。好適な層の厚さは10〜50μmの範囲内である。
3D結合剤プリントプロセスにおいて、粉末の層は次にコーティングの接着剤を活性化させる結合液で所定の領域が湿潤される。インクジェットプリンタ用の高解像度のインクジェット・プリントヘッドが結合液ノズルとして用いられることが好ましい。
本発明による結合液は実質的に有機溶剤またはそれらの混合により形成される。これらは好ましくは極性溶剤で、その混合物は含水量が45重量%未満が好ましく、5重量%未満であることが特に好ましい。結合液の化学成分はコーティングの高分子生成物がその中で溶解可能か、又は少なくとも膨潤可能であるように選択される。好適な溶剤はC2〜C7アルコール、特にエチルアルコールと、(イソ)プロパノール又はn−ブタノール、例えばアセトン又はエチルメチルケトンのようなC3〜C8ケトン、テトラヒドロフランのような環状エーテル、又はジメトキシエタノールかジメトキシジエチレングリコールのようなポリエーテルを含む。ワックスのような接着剤を使用する場合、低分子量の脂肪族炭化水素、特に環状又は直鎖のC6〜C8脂肪族化合物が好ましい。
結合液は実質的に固体または不溶性の成分がないことが望ましい。上限は5重量%が好ましい。結合液中での固形物質の成分が低いか、又は全くないことは、結合剤ノズルの信頼性及び耐久性にとって明確な利点を与える。本発明による結合液ではプリントヘッドの摩耗及び詰まりは、もはや基本的に発生しない。
コーティングされた粒子を湿潤することは、接着剤が少なくともコーティングの縁の領域で可溶化されるか又は膨潤させられるという効果を有する。両方の場合に粘着相が、接触面で隣接した粒子から形成され、接着結合を生じる。
本発明によれば、結合液の量はコーティングの中に結合された全ての接着剤を溶解するのに不十分となるように選択される。むしろ、結合液の量は隣接した粒子の接触点において溶解又は可溶化されるのにだけ十分なように計量される。これらの接触域での結合液の濃縮は毛管作用の効果により助長される。粉末を湿潤させるために用いられる結合液の量はコーティングされるべき粉末の体積の5〜70%の体積の範囲にあることが好ましい。結合液の量はコーティングの中にある接着剤の体積の5〜25倍であることが特に好ましい。
次に続く蒸発は接着剤を効果的に機能させることができる。この場合、有機溶剤の使用は水性の結合液に比べて更に有利であることが判明している。有機溶剤のより高い蒸気圧によって、湿った場所は更に早く乾燥する。これは像の明瞭性とプロセスの速さにプラスの効果を有する。粉末材料を適用し、湿潤させるこのプロセスステップは3D部材を構築するために公知の方法で繰り返される。最小の膨潤及び収縮プロセスにより、比較的大きい部材でも実質的に応力なしで製造可能である。本発明による粉末材料及び、本発明によるプロセスは材料の収縮を2%未満に減らすことを可能にする。
レーザによって生じる焼結の場合、接着剤の活性化はレーザ放射を用いた焼結又は溶融により生じる。この場合、投入されるエネルギーは一次粒子の溶融又は焼結には十分でないように測られる。接着剤として使用されるポリマーは、この場合50〜250℃の範囲内の溶融又は焼結温度を有することが好ましい。
本発明の更なる態様は出来る限り最低の焼結収縮を伴う焼結体の製造に関する。この場合、上記の3D結合剤プリンティング方法により、及び本発明によるコーティングされた粉末粒子を用いて得られるグリーン・コンパクトがベースとされる。
本発明によれば、グリーン・コンパクトは粉末材料の焼結温度又はガラス転移温度未満、及びコーティング内に含有される細粒材料の前記温度を超えた温度で焼成される。ここで焼結温度とは、連続的な細孔スペースの形成が生じ、個々の粒子はもはや識別不可能で、また焼結収縮が始まる、中間の焼結段階の温度を意味することを理解されたい。グリーン・コンパクトの焼成温度は粉末材料の焼結又はガラス形成温度より少なくとも30℃低いことが好ましい。その結果、焼結及び/又はガラス形成により生じる収縮は実質的に細粒材料にのみ限られる。結果として生じる体積効果は、グリーン・コンパクト又は焼結体の全体体積に比較して最小である。従って、3D結合剤プリンティング方法における所定の寸法に対して、多くても2%の線形収縮を有する固体の焼結体を製造することが可能である。結果的に得られるプラスチック、セラミック、又は金属の部材は、密に焼結された材料に比べて高い多孔率を有する。この場合の多孔率は典型的には40〜60体積%の範囲となる。
意図された用途により、焼結体は多孔率を減らすために再緻密化又は再焼結されてもよい。
セラミック粉末材料を用いて得られるグリーン・コンパクト又は焼結体のための本発明は、鋳造技術及び鋳型製作に好適に適用することができる。例えば、SiOの細粒材料により結合されたAlセラミック又はZrSiOセラミックは、金属の精密鋳造における鋳型又はインサートとして適している。
特にそれらの高い多孔率及び良好な熱伝導率によって、本発明による金属体は例えば熱交換器又は触媒コンバータへの適用にふさわしい。再焼結又は適切な再緻密化により、超小型の構成部品及び微小構成部品が幅広い種類の精密機械工業への適用のために製造されることが可能である。
本発明によるプラスチックの部材は特に試験品の鋳型として適する。
それらはまた工具製作のための用途にも適する。
接着剤及び細粒材料のコーティングを有する2つの異なった粒子を示す図である。 細粒材料の焼結ブリッジにより結合された2つの異なった粒子を示す図である。

Claims (19)

  1. 粉末材料から部材を生成するラピッドプロトタイプ生成方法に適するコーティングされた粉末材料であって、
    前記粉末材料がそれぞれコーティングされた個々の粒子又は顆粒を含み、前記コーティングが溶解可能、膨潤可能、焼結可能、または溶融可能な接着剤を含有し、前記コーティングが焼結可能な及び/又はガラスを形成する細粒材料を更に含有し、該細粒材料の平均粒度は、前記粉末材料の粒度の30%未満であることを特徴とする粉末材料。
  2. 前記細粒材料の焼結温度及び/又はガラス転移温度が、前記粉末材料の焼結温度又はガラス転移温度よりも低いことを特徴とする請求項1に記載のコーティングされた粉末材料。
  3. 前記細粒材料が元素Si、B、Ti、又はAlの、少なくとも1つの酸化物、炭化物、又は窒化物を含むことを特徴とする請求項1に記載のコーティングされた粉末材料。
  4. 前記細粒材料がケイ酸塩、ホウケイ酸塩、又はアルミノケイ酸塩を含有することを特徴とする請求項3に記載のコーティングされた粉末材料。
  5. 前記細粒材料が少なくとも1つの金属又は金属塩を含むことを特徴とする請求項1に記載のコーティングされた粉末材料。
  6. 前記細粒材料が平均粒径5μm未満のナノ粒子及び/又はミクロ粒子により形成されることを特徴とする請求項1に記載のコーティングされた粉末材料。
  7. 前記細粒材料の焼結温度及び/又はガラス転移温度が、粉末材料の焼結温度及び/又はガラス転移温度より少なくとも30℃低いことを特徴とする請求項1に記載のコーティングされた粉末材料。
  8. 前記接着剤が結合液に溶解可能な接着剤を含むことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載のコーティングされた粉末材料。
  9. 前記接着剤が水溶性の低い有機又は有機金属のポリマーからなることを特徴とする請求項8に記載のコーティングされた粉末材料。
  10. 前記接着剤が含水量45%未満である有機溶剤からなる結合液中で、膨潤可能又は溶解可能であることを特徴とする請求項9に記載のコーティングされた粉末材料。
  11. 前記接着剤が50〜250℃の範囲内の溶融又は焼結温度を有するポリマーを含むことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載のコーティングされた粉末材料。
  12. 前記接着剤が光硬化結合剤を含むことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載のコーティングされた粉末材料。
  13. 粉末材料から部材を製造するラピッドプロトタイプ生成方法であって、
    粉末材料の層を基面上へ放出するステップと、
    結合剤活性化のために、前記層の少なくとも一つの領域を結合液により湿潤させるステップと
    を含み、
    前記結合液が、有機溶剤から選択され含水量45%未満を有するプロセスにおいて、請求項8〜10のいずれか一項に記載の粉末材料を用いることを特徴とする方法。
  14. 前記結合液中の不溶性成分の割合が、5重量%未満であることを特徴とする請求項13に記載の方法。
  15. 前記粉末を湿潤させるために用いられる前記結合液の量が、コーティングされる前記粉末の量に対して5〜70体積%の範囲内にあることを特徴とする請求項13に記載の方法。
  16. 接着剤でコーティングされた粉末材料から部材を製造するラピッドプロトタイプ生成方法であって、
    前記粉末材料層を基面上へ放出するステップと、
    前記層の所定領域をレーザ光により照射するステップと、
    前記接着剤を前記レーザ照射により溶融又は焼結するステップと
    を含み、
    前記粉末材料の溶融又は焼結のための前記レーザ光エネルギーが不十分である方法において、
    請求項11に記載の粉末材料を用いることを特徴とする方法。
  17. ラピッドプロトタイププロセスによって粉末材料から焼結体を製造する方法であって、請求項13〜16のいずれか一項に記載のラピッドプロトタイププロセスが実行され、前記ラピッドプロトタイププロセスにより製造されるグリーン・コンパクトを焼結する温度が、前記粉末材料の焼結温度又はガラス転移温度よりも低く、また前記コーティングの中に含有されている細粒材料の前記温度よりも高いことを特徴とする方法。
  18. 前記焼結体が鋳造技術又は鋳型製作に用いられることを特徴とする請求項17に記載の焼結体の製造方法
  19. 前記焼結体が精密機械工業又は工具製作に用いられることを特徴とする請求項17に記載の焼結体の製造方法
JP2006501500A 2003-02-18 2004-02-13 積層造形法による三次元体製造のためのコーティングされた粉末粒子 Expired - Lifetime JP4629654B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10306888 2003-02-18
PCT/DE2004/000259 WO2004073961A2 (de) 2003-02-18 2004-02-13 Beschichtete pulverpartikel für die herstellung von dreidimensionalen körpern mittels schichtaufbauender verfahren

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006521264A JP2006521264A (ja) 2006-09-21
JP4629654B2 true JP4629654B2 (ja) 2011-02-09

Family

ID=32863831

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006501500A Expired - Lifetime JP4629654B2 (ja) 2003-02-18 2004-02-13 積層造形法による三次元体製造のためのコーティングされた粉末粒子

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7722802B2 (ja)
EP (1) EP1594679B1 (ja)
JP (1) JP4629654B2 (ja)
DE (1) DE102004008122B4 (ja)
WO (1) WO2004073961A2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170031688A (ko) * 2014-07-09 2017-03-21 플란제 에스이 부품을 제조하기 위한 방법

Families Citing this family (122)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10227224B4 (de) * 2002-06-18 2005-11-24 Daimlerchrysler Ag Verwendung eines Granulates zum Herstellen eines Gegenstandes mit einem 3D-Binderdruck-Verfahren
DE10355298B4 (de) * 2003-11-21 2006-10-26 Glatt Systemtechnik Gmbh Vorprodukt für und Verfahren zur Herstellung von Grünkörpern für gesinterte Leichtbauteile
US7604678B2 (en) * 2004-08-12 2009-10-20 Hoeganaes Corporation Powder metallurgical compositions containing organometallic lubricants
DE102005006191B4 (de) * 2005-02-10 2007-09-27 Wilko Willuhn Rotor und Stator für eine Mischvorrichtung sowie damit gebildete Mischvorrichtung
ITPR20060031A1 (it) * 2006-04-04 2007-10-05 M A E Spa Dispositivo di miscelazione statica e procedimento per realizzarlo.
JP4867745B2 (ja) * 2007-03-27 2012-02-01 パナソニック電工株式会社 三次元形状造形物の製造方法
US10040216B2 (en) * 2007-04-04 2018-08-07 The Exone Company Powder particle layerwise three-dimensional printing process
EP1992302A1 (en) 2007-05-15 2008-11-19 3M Innovative Properties Company Method of making a facing for a dental restoration, facing for a dental restoration, and method of making a dental restoration
US10226919B2 (en) 2007-07-18 2019-03-12 Voxeljet Ag Articles and structures prepared by three-dimensional printing method
DE102007050953A1 (de) 2007-10-23 2009-04-30 Voxeljet Technology Gmbh Vorrichtung zum schichtweisen Aufbau von Modellen
DE102008022664B4 (de) 2008-05-07 2011-06-16 Werkstoffzentrum Rheinbach Gmbh Verfahren zur Herstellung eines keramischen Grünkörpers, Grünkörper und keramischer Formkörper
EP2352635A2 (de) * 2008-10-31 2011-08-10 Basf Se Ionentauscher-formkoerper und verfahren zu ihrer herstellung
JP4722988B2 (ja) * 2008-11-10 2011-07-13 有限会社小松鋳型製作所 造形用材料、機能剤、造形製品及び製品
GB0822751D0 (en) 2008-12-15 2009-01-21 3M Innovative Properties Co Method of making a dental restoration, and system for design and manufacturing a dental restoration
DE102009016128A1 (de) * 2009-04-03 2010-10-07 Modellbau Robert Hofmann Gmbh Verfahren zur generativen Herstellung dreidimensionaler Formteile
DE102010006939A1 (de) 2010-02-04 2011-08-04 Voxeljet Technology GmbH, 86167 Vorrichtung zum Herstellen dreidimensionaler Modelle
US20110217555A1 (en) * 2010-03-03 2011-09-08 Seiko Epson Corporation Granulated powder and method for producing granulated powder
DE102010013732A1 (de) 2010-03-31 2011-10-06 Voxeljet Technology Gmbh Vorrichtung zum Herstellen dreidimensionaler Modelle
DE102010014969A1 (de) 2010-04-14 2011-10-20 Voxeljet Technology Gmbh Vorrichtung zum Herstellen dreidimensionaler Modelle
DE102010015451A1 (de) 2010-04-17 2011-10-20 Voxeljet Technology Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen dreidimensionaler Objekte
DE102010046468B4 (de) 2010-09-24 2016-04-07 MTU Aero Engines AG Generatives Herstellverfahren und Pulver hierzu
EP2450000A1 (en) 2010-11-09 2012-05-09 3M Innovative Properties Company Process for producing a dental article, article obtainable by this process and uses thereof
DE102010056346A1 (de) 2010-12-29 2012-07-05 Technische Universität München Verfahren zum schichtweisen Aufbau von Modellen
DE102011007957A1 (de) 2011-01-05 2012-07-05 Voxeljet Technology Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Aufbauen eines Schichtenkörpers mit wenigstens einem das Baufeld begrenzenden und hinsichtlich seiner Lage einstellbaren Körper
DE102011111498A1 (de) 2011-08-31 2013-02-28 Voxeljet Technology Gmbh Vorrichtung zum schichtweisen Aufbau von Modellen
US9373923B2 (en) 2011-11-22 2016-06-21 Savannah River Nuclear Solutions, Llc Rapid prototype extruded conductive pathways
DE102012004213A1 (de) 2012-03-06 2013-09-12 Voxeljet Technology Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen dreidimensionaler Modelle
DE102012010272A1 (de) 2012-05-25 2013-11-28 Voxeljet Technology Gmbh Verfahren zum Herstellen dreidimensionaler Modelle mit speziellen Bauplattformen und Antriebssystemen
RU2608197C2 (ru) * 2012-06-01 2017-01-17 3М Инновейтив Пропертиз Компани Способ и система для изготовления индивидуализированной стоматологической заготовки
DE102012012363A1 (de) 2012-06-22 2013-12-24 Voxeljet Technology Gmbh Vorrichtung zum Aufbauen eines Schichtenkörpers mit entlang des Austragbehälters bewegbarem Vorrats- oder Befüllbehälter
DE102012020000A1 (de) * 2012-10-12 2014-04-17 Voxeljet Ag 3D-Mehrstufenverfahren
DE102013004940A1 (de) 2012-10-15 2014-04-17 Voxeljet Ag Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von dreidimensionalen Modellen mit temperiertem Druckkopf
DE102012219989B4 (de) * 2012-10-31 2016-09-29 WZR ceramic solutions GmbH Druckverfahren zur Herstellung eines Grünkörpers, Grünkörper und keramischer Formkörper
DE102012022859A1 (de) 2012-11-25 2014-05-28 Voxeljet Ag Aufbau eines 3D-Druckgerätes zur Herstellung von Bauteilen
DE102013003303A1 (de) 2013-02-28 2014-08-28 FluidSolids AG Verfahren zum Herstellen eines Formteils mit einer wasserlöslichen Gussform sowie Materialsystem zu deren Herstellung
US9550207B2 (en) * 2013-04-18 2017-01-24 Arcam Ab Method and apparatus for additive manufacturing
GB201316430D0 (en) * 2013-09-16 2013-10-30 Univ Nottingham Additive manufacturing
JP5862739B1 (ja) * 2013-09-30 2016-02-16 株式会社リコー 立体造形用粉末材料、硬化液、及び立体造形用キット、並びに、立体造形物の製造方法及び製造装置
DE102013018182A1 (de) 2013-10-30 2015-04-30 Voxeljet Ag Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von dreidimensionalen Modellen mit Bindersystem
JP6398178B2 (ja) * 2013-11-14 2018-10-03 セイコーエプソン株式会社 三次元造形用粉末、三次元造形用組成物および三次元造形物の製造方法
DE102013018031A1 (de) 2013-12-02 2015-06-03 Voxeljet Ag Wechselbehälter mit verfahrbarer Seitenwand
DE102013020491A1 (de) 2013-12-11 2015-06-11 Voxeljet Ag 3D-Infiltrationsverfahren
EP2886307A1 (de) 2013-12-20 2015-06-24 Voxeljet AG Vorrichtung, Spezialpapier und Verfahren zum Herstellen von Formteilen
WO2015106113A1 (en) 2014-01-09 2015-07-16 United Technologies Corporation Material and processes for additively manufacturing one or more parts
DE102014004692A1 (de) 2014-03-31 2015-10-15 Voxeljet Ag Verfahren und Vorrichtung für den 3D-Druck mit klimatisierter Verfahrensführung
DE102014007584A1 (de) 2014-05-26 2015-11-26 Voxeljet Ag 3D-Umkehrdruckverfahren und Vorrichtung
KR102288589B1 (ko) 2014-08-02 2021-08-12 복셀젯 아게 특히 냉간 주조 방법에 사용되는 방법 및 주조 몰드
JP2016055452A (ja) * 2014-09-05 2016-04-21 シャープ株式会社 積層造形装置および積層造形方法
US10300624B2 (en) * 2014-10-17 2019-05-28 United Technologies Corporation Functional inorganics and ceramic additive manufacturing
US11254068B2 (en) 2014-10-29 2022-02-22 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Three-dimensional (3D) printing method
WO2016080993A1 (en) 2014-11-20 2016-05-26 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Generating three-dimensional objects
DE102014118160A1 (de) 2014-12-08 2016-06-09 WZR ceramic solutions GmbH Metallformkörper mit Gradient in der Legierung
JP6428241B2 (ja) 2014-12-18 2018-11-28 株式会社リコー 立体造形用粉末材料、及び立体造形用セット、並びに、立体造形物の製造方法及び製造装置
DE102015006533A1 (de) 2014-12-22 2016-06-23 Voxeljet Ag Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von 3D-Formteilen mit Schichtaufbautechnik
US9732422B2 (en) * 2015-01-23 2017-08-15 United Technologies Corporation Method of coating metallic powder particles
CN104668553B (zh) * 2015-01-30 2016-08-17 成都新柯力化工科技有限公司 一种用于直接3d打印金属零件的合金粉及其制备方法
JP6458543B2 (ja) * 2015-02-23 2019-01-30 株式会社リコー 造形データ作成装置、プログラム、造形装置
DE102015003372A1 (de) 2015-03-17 2016-09-22 Voxeljet Ag Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von 3D-Formteilen mit Doppelrecoater
JP6516149B2 (ja) 2015-03-18 2019-05-22 株式会社リコー 立体造形用粉末材料、立体造形用キット、及び立体造形物の製造方法
JP6386951B2 (ja) * 2015-03-18 2018-09-05 株式会社東芝 三次元造形方法及び積層造形用材料
US9873228B2 (en) 2015-03-18 2018-01-23 Ricoh Company, Ltd. Powder material for three dimensional modeling, kit for three dimensional modeling, green body for three dimensional modeling, method of manufacturing three dimensional object, method of manufacturing three-dimensional green body, device for manufacturing three-dimensional object, and device for manufacturing three-dimensional green body
JP6313254B2 (ja) * 2015-03-18 2018-04-18 株式会社東芝 三次元造形方法
JP6468021B2 (ja) 2015-03-20 2019-02-13 株式会社リコー 立体造形用粉末材料、及び立体造形用材料セット、並びに、立体造形物、立体造形物の製造方法及び製造装置
JP6519274B2 (ja) * 2015-03-30 2019-05-29 株式会社リコー 立体造形用粉末材料、立体造形材料セット、立体造形物製造装置、及び立体造形物の製造方法
WO2016168629A1 (en) * 2015-04-15 2016-10-20 Aeonclad Coatings, Llc Coated particles for forming of continuous polymeric or metallic layers
JP6524780B2 (ja) * 2015-04-20 2019-06-05 セイコーエプソン株式会社 電気配線部材の製造方法、電気配線部材形成用材料、電気配線部材、電気配線基板の製造方法、電気配線基板形成用材料、電気配線基板、振動子、電子機器および移動体
WO2016185966A1 (ja) * 2015-05-15 2016-11-24 コニカミノルタ株式会社 粉末材料、立体造形物の製造方法および立体造形装置
DE102015006363A1 (de) 2015-05-20 2016-12-15 Voxeljet Ag Phenolharzverfahren
US20160339517A1 (en) * 2015-05-21 2016-11-24 Applied Materials, Inc. Powders for additive manufacturing
US10233110B2 (en) * 2015-06-22 2019-03-19 Ricoh Company, Ltd. Material set for manufacturing glass object, liquid material for manufacturing glass object, method of manufacturing glass object, glass object, and device for manufacturing glass object
DE102015215803A1 (de) 2015-08-19 2017-02-23 Federal-Mogul Nürnberg GmbH Verfahren zur Herstellung zumindest eines Teils eines Stahl- oder Aluminiumkolbens für einen Verbrennungsmotor sowie Stahl- oder Aluminiumkolben für einen Verbrennungsmotor
DE102015011503A1 (de) 2015-09-09 2017-03-09 Voxeljet Ag Verfahren zum Auftragen von Fluiden
DE102015011790A1 (de) 2015-09-16 2017-03-16 Voxeljet Ag Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen dreidimensionaler Formteile
US10759085B2 (en) 2015-11-20 2020-09-01 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Three-dimensional (3D) printing
DE102015015353A1 (de) 2015-12-01 2017-06-01 Voxeljet Ag Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von dreidimensionalen Bauteilen mittels Überschussmengensensor
WO2017099250A1 (ja) 2015-12-11 2017-06-15 国立大学法人豊橋技術科学大学 粉末粒子及びこれを用いたグリーン体の製造方法
EP3181332A1 (de) * 2015-12-14 2017-06-21 Evonik Degussa GmbH Polymerpulver für powder bed fusion-verfahren
JP6170994B2 (ja) * 2015-12-22 2017-07-26 株式会社フジミインコーポレーテッド 粉末積層造形に用いるための造形用材料
JP6699824B2 (ja) * 2016-01-18 2020-05-27 国立研究開発法人産業技術総合研究所 造形用粉末
KR102243695B1 (ko) * 2016-01-21 2021-04-26 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 플루오로탄성중합체의 적층 가공
CN117087160A (zh) 2016-02-26 2023-11-21 惠普发展公司,有限责任合伙企业 三维(3d)打印
KR102307271B1 (ko) 2016-03-03 2021-09-29 벨록신트 코포레이션 적층식 제조를 사용하여 나노결정질 제품을 생성하기 위한 방법
DE102016002777A1 (de) 2016-03-09 2017-09-14 Voxeljet Ag Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von 3D-Formteilen mit Baufeldwerkzeugen
CN108602262B (zh) * 2016-04-11 2021-07-30 惠普发展公司,有限责任合伙企业 颗粒状构建材料
CN109195776A (zh) * 2016-04-14 2019-01-11 德仕托金属有限公司 具有支撑结构的增材制造
EP3235867A1 (de) * 2016-04-20 2017-10-25 Evonik Röhm GmbH Perlpolymerisat aus hartphase mit domänen einer weichphase
JP2017206738A (ja) * 2016-05-18 2017-11-24 コニカミノルタ株式会社 粉末材料、粉末材料の製造方法、立体造形物の製造方法および立体造形装置
GB201610267D0 (en) * 2016-06-13 2016-07-27 Digital Metal Ab Slot die manufacturing apparatus and manufacturing method
CN105904734A (zh) * 2016-06-15 2016-08-31 珠海天威飞马打印耗材有限公司 光固化三维打印机、打印材料及打印方法
WO2018084056A1 (ja) * 2016-11-02 2018-05-11 コニカミノルタ株式会社 金属粉末、粉末焼結積層造形物及びその製造方法
JP2018080359A (ja) * 2016-11-15 2018-05-24 株式会社リコー 立体造形用粉末材料、立体造形材料セット、立体造形物製造装置、及び立体造形物の製造方法
DE102016013610A1 (de) 2016-11-15 2018-05-17 Voxeljet Ag Intregierte Druckkopfwartungsstation für das pulverbettbasierte 3D-Drucken
TWI617533B (zh) * 2016-12-09 2018-03-11 財團法人工業技術研究院 表面改質陶瓷粉體及其應用
DE102017101050A1 (de) * 2017-01-20 2018-07-26 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur herstellung von hartmetallkörpern mittels 3d-druck
JP6798326B2 (ja) * 2017-01-24 2020-12-09 コニカミノルタ株式会社 粉末材料、およびこれを用いた立体造形物の製造方法、ならびに立体造形装置
EP3363561A1 (en) * 2017-02-16 2018-08-22 Höganäs AB Particles having a sinterable core and a polymeric coating, use thereof, and additive manufacturing method using the same
KR20190131487A (ko) 2017-02-24 2019-11-26 이노막 21, 소시에다드 리미타다 경량 부품의 경제적 제조 방법
JP6941271B2 (ja) * 2017-03-21 2021-09-29 株式会社リコー 積層造形用粉末材料、積層造形装置、積層造形用セット及び積層造形方法
JP2018154093A (ja) * 2017-03-21 2018-10-04 株式会社リコー 立体造形用樹脂粉末および立体造形物の製造方法
JP7027692B2 (ja) * 2017-03-21 2022-03-02 株式会社リコー 粉末材料、立体造形用キット、粉末積層造形方法、及び粉末積層造形装置
CN110248751A (zh) * 2017-04-28 2019-09-17 惠普发展公司,有限责任合伙企业 金属构建材料细粒
NL2018890B1 (en) * 2017-05-10 2018-11-15 Admatec Europe B V Additive manufacturing of metal objects
EP3631140A4 (en) 2017-05-31 2021-01-20 Smith International, Inc. CUTTING TOOL WITH PREFORMED HARD RELOADING RINGS
DE102017006860A1 (de) 2017-07-21 2019-01-24 Voxeljet Ag Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von 3D-Formteilen mit Spektrumswandler
US11198177B2 (en) 2017-09-05 2021-12-14 University Of Utah Research Foundation Methods and systems for 3D printing with powders
DE102018200607A1 (de) * 2018-01-15 2019-07-18 Reinsicht Gmbh Verfahren zur Erzeugung von für die Herstellung von Faserverbundkörpern oder Gussteilen aus Metall oder Kunststoff geeigneten Formen und Kernen, bei dem Verfahren einsetzbare Formgrundstoffe und Binder sowie gemäß dem Verfahren hergestellte Formen und Kerne
WO2019177614A1 (en) 2018-03-15 2019-09-19 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Composition
DE102018107562A1 (de) * 2018-03-29 2019-10-02 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mittels pulverbasiertem 3D-Druck sowie ein solches Bauteil
CN111670107B (zh) 2018-04-06 2022-06-07 惠普发展公司,有限责任合伙企业 基于构建材料水分含量水平的三维(3d)物体打印
DE102018006473A1 (de) 2018-08-16 2020-02-20 Voxeljet Ag Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von 3D-Formteilen durch Schichtaufbautechnik mittels Verschlussvorrichtung
EP3762214A4 (en) * 2018-09-18 2021-10-27 Hewlett-Packard Development Company, L.P. THREE-DIMENSIONAL PRINTING
US11820075B2 (en) 2018-12-06 2023-11-21 Jabil Inc. Apparatus, system and method of imparting specified characteristics to additively manufactured foam
RU2697147C1 (ru) * 2018-12-18 2019-08-12 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) Борированный порошок для плазменного напыления
DE102019000796A1 (de) 2019-02-05 2020-08-06 Voxeljet Ag Wechselbare Prozesseinheit
JP7234716B2 (ja) * 2019-03-15 2023-03-08 株式会社リコー 立体造形用粉末、粉末入り容器、立体造形物の製造方法、及び立体造形物の製造装置
US11618212B2 (en) * 2019-03-20 2023-04-04 Desktop Metal, Inc. Additive fabrication of sinterable metallic parts via application of directed energy
LU101177B1 (en) 2019-04-16 2020-10-16 Delmee Maxime Functionalized metal powders by small particles made by non-thermal plasma glow discharge for additive manufacturing applications
US11426929B2 (en) * 2019-07-04 2022-08-30 Ricoh Company, Ltd. Powder material for producing three-dimensional object, kit for producing three-dimensional object, and three-dimensional object producing method and apparatus
JP7347044B2 (ja) * 2019-09-10 2023-09-20 セイコーエプソン株式会社 積層造形用粉末、積層造形体、積層造形体の製造方法および金属焼結体の製造方法
DE102019007595A1 (de) 2019-11-01 2021-05-06 Voxeljet Ag 3d-druckverfahren und damit hergestelltes formteil unter verwendung von ligninsulfat
KR102410683B1 (ko) * 2020-03-26 2022-07-18 주식회사 정상기술 주물사 소재를 이용한 냉각코어의 3d 프린팅 방법
CN114932223B (zh) * 2022-06-07 2024-01-09 江苏精研科技股份有限公司 一种金属基复合材料的共烧结制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11236541A (ja) * 1998-02-23 1999-08-31 Toshiba Chem Corp シート積層造形用接着剤
JPH11262657A (ja) * 1998-03-16 1999-09-28 Kinzoku Giken Kk 微粉体テープを用いたレーザーマイクロ積層造形方法及び装置
JP2000144205A (ja) * 1998-11-17 2000-05-26 Agency Of Ind Science & Technol 金属或いはセラミックス製品の製造方法
JP2002249804A (ja) * 2001-02-22 2002-09-06 Hitachi Ltd 立体物造形方法
JP2006504813A (ja) * 2002-09-25 2006-02-09 ズィー コーポレイション 三次元印刷用資材システムおよび方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3140098A1 (de) 1981-10-06 1983-04-21 Schweizerische Aluminium AG, 3965 Chippis Filtermedium in form eines stabilen poroesen koerpers
US5296062A (en) * 1986-10-17 1994-03-22 The Board Of Regents, The University Of Texas System Multiple material systems for selective beam sintering
EP0332084B1 (en) 1988-03-05 1993-06-23 Ohi Seisakusho Co., Ltd. Air spoiler retracting device
US4946487A (en) * 1988-11-14 1990-08-07 Norton Company High temperature filter
AU643700B2 (en) 1989-09-05 1993-11-25 University Of Texas System, The Multiple material systems and assisted powder handling for selective beam sintering
US5387380A (en) * 1989-12-08 1995-02-07 Massachusetts Institute Of Technology Three-dimensional printing techniques
US5204055A (en) * 1989-12-08 1993-04-20 Massachusetts Institute Of Technology Three-dimensional printing techniques
IT1254974B (it) * 1992-06-18 1995-10-11 Bayer Italia Spa Granulati compositi, scorrevoli,idrofobi,un procedimento per la loro preparazione nonche' loro impiego
WO1994019112A2 (en) * 1993-02-18 1994-09-01 Massachusetts Institute Of Technology High speed, high quality three dimensional printing
DE4440397C2 (de) 1994-11-11 2001-04-26 Eos Electro Optical Syst Verfahren zum Herstellen von Gußformen
US6048954A (en) * 1994-07-22 2000-04-11 The University Of Texas System Board Of Regents Binder compositions for laser sintering processes
US5749041A (en) 1995-10-13 1998-05-05 Dtm Corporation Method of forming three-dimensional articles using thermosetting materials
US6210625B1 (en) * 1996-02-20 2001-04-03 Mikuni Corporation Method for producing granulated material
US5902441A (en) * 1996-09-04 1999-05-11 Z Corporation Method of three dimensional printing
US5940674A (en) * 1997-04-09 1999-08-17 Massachusetts Institute Of Technology Three-dimensional product manufacture using masks
NL1006059C2 (nl) * 1997-05-14 1998-11-17 Geest Adrianus F Van Der Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van een vormlichaam.
DE19726778A1 (de) * 1997-06-24 1999-01-14 Cerdec Ag Verfahren zur Herstellung keramischer und glasiger Beschichtungen, elektrostatisch applizierbares Beschichtungspulver hierfür und seine Verwendung
JP3518726B2 (ja) * 1998-07-13 2004-04-12 トヨタ自動車株式会社 積層造形方法及び積層造形用レジン被覆砂
JP2000211918A (ja) * 1999-01-20 2000-08-02 Yazaki Corp 軽量アルミナ粒子の製造方法
WO2001029103A1 (en) * 1999-10-19 2001-04-26 Akzo Nobel N.V. Radiation curable hot melt composition and a process for the application thereof
KR100838878B1 (ko) 2000-04-14 2008-06-16 제트 코포레이션 입체물의 삼차원 인쇄용 조성물

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11236541A (ja) * 1998-02-23 1999-08-31 Toshiba Chem Corp シート積層造形用接着剤
JPH11262657A (ja) * 1998-03-16 1999-09-28 Kinzoku Giken Kk 微粉体テープを用いたレーザーマイクロ積層造形方法及び装置
JP2000144205A (ja) * 1998-11-17 2000-05-26 Agency Of Ind Science & Technol 金属或いはセラミックス製品の製造方法
JP2002249804A (ja) * 2001-02-22 2002-09-06 Hitachi Ltd 立体物造形方法
JP2006504813A (ja) * 2002-09-25 2006-02-09 ズィー コーポレイション 三次元印刷用資材システムおよび方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170031688A (ko) * 2014-07-09 2017-03-21 플란제 에스이 부품을 제조하기 위한 방법
KR102359523B1 (ko) 2014-07-09 2022-02-07 플란제 에스이 부품을 제조하기 위한 방법

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006521264A (ja) 2006-09-21
US7722802B2 (en) 2010-05-25
EP1594679B1 (de) 2010-04-14
US20060251535A1 (en) 2006-11-09
DE102004008122A1 (de) 2004-09-16
EP1594679A2 (de) 2005-11-16
WO2004073961A3 (de) 2004-12-09
WO2004073961A2 (de) 2004-09-02
DE102004008122B4 (de) 2005-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4629654B2 (ja) 積層造形法による三次元体製造のためのコーティングされた粉末粒子
JP2006517856A (ja) ラピッドプロトタイプ生成プロセス用の粒子コーティング方法
Lewis et al. Direct ink writing of three‐dimensional ceramic structures
ES2296659T3 (es) Procedimiento para la fabricacion de un elemento con la tecnica de deposicion.
US6423255B1 (en) Method for manufacturing a structural part by deposition technique
JP4662942B2 (ja) 3d印刷システムから外観モデルを形成するための熱可塑性粉末材料系
KR100838878B1 (ko) 입체물의 삼차원 인쇄용 조성물
CA2136748C (en) Three-dimensional printing techniques
JP2020519486A (ja) 特に金属および/またはセラミックに適用可能な成形方法および成形装置
CN110997186A (zh) 增材制造组件和方法
Diener et al. Literature review: methods for achieving high powder bed densities in ceramic powder bed based additive manufacturing
Bala et al. A review on binder jetting fabrication: Materials, characterizations and challenges
JP6841695B2 (ja) 積層鋳型の改良された製造方法
Yang et al. Functionally graded ceramic based materials using additive manufacturing: review and progress
WO2001068336A2 (en) METHOD OF MANUFACTURING A STRUCTURAL PART BY MEANS OF A DEPOSIT TECHNIQUE
US20230321723A1 (en) Method for producing a 3d shaped article, and device using a sieve plate
Malik et al. Robocasting—Printing Ceramics into Functional Materials
JP6724974B2 (ja) 焼結造形方法、液状結合剤、および焼結造形物
Khanuja Origin and control of anisotropy in three dimensional printing of structural ceramics
JP6841694B2 (ja) 積層鋳型の製造法
Yang Binder Jetting of Ceramics
Chen Ceramic powder-based hybrid binder jetting system
Diener Relation of process parameters and green parts quality in the Layerwise Slurry Deposition Print process of SiSiC
US20210154742A1 (en) Hydrothermal-assisted transient jet fusion additive manufacturing
Kumar et al. Liquid based additive layer manufacturing

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070112

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100112

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100412

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100615

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100914

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20101109

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20101111

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131119

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4629654

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term