JP6578563B2 - 付加製造プロセスにおける低温固化を利用した多孔質マトリックスからのモノリシック体の製造 - Google Patents

付加製造プロセスにおける低温固化を利用した多孔質マトリックスからのモノリシック体の製造 Download PDF

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Description

本発明は、一般に付加製造プロセスを対象とし、特に付加製造における低温固化の利用を対象とする。
関連出願の相互参照
本願は、その全体が本願明細書において参照により援用されている、2013年11月6日に出願された米国仮特許出願第61/900,774号の優先権を主張するものである。
付加製造(AM)とは、デジタル3D設計データを使用して材料を堆積させることによって、成分を積層するプロセスを指す。付加製造は、3D印刷および後でより詳細に記述する他のプロセスを含む。付加製造は、材料の除去を必要とする従来の製造法とは区別することができる製造技術である。例えば、付加製造は、固体の塊から加工品を縁取る代わりに、微粉の形で供給することができる材料を用いて成分を積層する。種々の金属、プラスチックおよび複合材料を、本願明細書で考察する多様な付加製造プロセスに使用することができる。
米国特許第8,313,802号
Tim Hayes, "The future of 3D printing", Optics & Photonics News, July/August 2013, page 22 2011年6月13日に検索した「3D印刷 (3D printing)」に関する英語のウィキペディアのウェブページ
一実施形態は、多孔質マトリックスからモノリシック体を製造する方法に関する。この方法は、付加製造プロセスにおいて低温固化を利用することを含む。
別の一実施形態は、多孔質マトリックスからモノリシック体を製造する方法に関する。この方法は、隙間を有し、少なくとも第1の反応物を含む、多孔質マトリックスの1層を供給するステップと、多孔質マトリックスの1層を少なくとも第2の反応物を有する浸透性媒体と接触させるステップと、少なくとも第1の反応物と少なくとも第2の反応物との反応を促進して、少なくとも第1の生成物を生成する条件下で、浸透性媒体を多孔質マトリックスの1層の隙間の少なくとも一部に浸透させるステップと、少なくとも第1の生成物を形成させて、多孔質マトリックスの1層の隙間の少なくとも一部を満たすステップと、前述したステップを繰り返して、モノリシック体を製造するステップと、を含む。
別の一実施形態は、多孔質マトリックスからモノリシック体を製造する方法に関する。この方法は、隙間を有し、少なくとも第1の反応物を含む、多孔質マトリックスの複数の連続層を供給するステップと、多孔質マトリックスの複数の連続層を少なくとも第2の反応物を有する浸透性媒体と接触させるステップと、少なくとも第1の反応物と少なくとも第2の反応物との反応を促進して、少なくとも第1の生成物を生成する条件下で、浸透性媒体を多孔質マトリックスの1層の隙間の少なくとも一部に浸透させるステップと、少なくとも第1の生成物を形成させて、多孔質マトリックスの層の隙間の少なくとも一部を満たして、モノリシック体を形成するステップと、を含む。
別の一実施形態は、多孔質マトリックスからモノリシック体を製造する方法に関する。この方法は、隙間を有し、少なくとも第1の反応物を含む、多孔質マトリックスの第1の層を供給するステップと、多孔質マトリックスの第1の層を少なくとも第2の反応物を有する浸透性媒体と接触させるステップと、少なくとも第1の反応物と少なくとも第2の反応物との反応を促進して、少なくとも第1の生成物を生成する条件下で、浸透性媒体を多孔質マトリックスの第1の層の隙間の少なくとも一部に浸透させるステップと、少なくとも第1の生成物を形成させて、多孔質マトリックスの第1の層の隙間の少なくとも一部を満たすステップと、多孔質マトリックスの複数の連続層を多孔質マトリックスの第1の層の上に供給するステップと、多孔質マトリックスの複数の連続層を浸透性媒体と接触させるステップと、少なくとも第1の反応物と少なくとも第2の反応物との反応を促進して、少なくとも第1の生成物を生成する条件下で、浸透性媒体を多孔質マトリックスの複数の連続層の隙間の少なくとも一部に浸透させるステップと、少なくとも第1の生成物を形成させて、多孔質マトリックスの第1の層の隙間の少なくとも一部を満たし、それによってモノリシック体を製造するステップと、を含む。
一実施形態によるモノリシック体を製造する方法に使用することができる装置の略図である。 一実施形態によるモノリシック体を製造する方法に使用することができる別の装置の写真である。 方法の一実施形態に従って製造された円錐モノリシック体の写真である。
3D印刷、ステレオリソグラフィ、熱溶解積層法、電子線自由造形、直接金属レーザ焼結、電子線溶解、選択的レーザ溶融、選択的加熱焼結、選択的レーザ焼結、プラスタ系3D印刷、薄膜積層法、デジタルライトプロセシング、ポリジェット、粉体層インクジェット印刷などの付加製造方法を使用して、モノリシック体を製造することができる。これらの方法を表1および2により詳細に記述する。これらの表は、Tim Hayes, "The future of 3D printing", Optics & Photonics News, July/August 2013, page 22(非特許文献1)、および2011年6月13日に検索した「3D印刷 (3D printing)」に関する英語のウィキペディアのウェブページ(非特許文献2)からそれぞれ複製したものである。しかし、これらの方法のいくつかは、金属を用いた製造にのみ適し、別の方法は、ポリマーを用いた製造にのみ適している。本願の発明者は、付加製造において低温固化プロセスを使用すると、金属、セラミックス、サーメット、ポリマーまたはその複合物を含めて、任意のタイプの材料のモノリシック体を製造することができる方法が得られることを発見した。
Figure 0006578563
Figure 0006578563
低温固化または熱水液相高密度化プロセスにおいて、第1の反応物(すなわち、化学反応を起こす能力のある材料)を含む多孔質マトリックスを第2の反応物を含む浸透性媒体と接触させる。第1の反応物と第2の反応物は反応して、多孔質マトリックス中の細孔を満たす生成物を形成する。一実施形態において、第1の反応物を含む多孔質マトリックスは、粉体の形である。一実施形態において、多孔質マトリックスは、粉体を塊にするポリマー結合剤などの結合剤も含む。あるいは、結合剤を省略することができる。別の一実施形態において、多孔質マトリックスは、水、アルコールまたはそれらの組み合わせなどの流体を含む。あるいは、別の非水系流体を使用することができる。任意の適切なマトリックスおよび浸透性材料が、その全体が本願明細書において参照により援用されている、米国特許第8,313,802号(特許文献1)に開示されている。低温固化という用語を米国特許第8,313,802号(特許文献1)に記載された熱水液相焼結法の同義語として使用する。
前述した方法の一実施形態は、付加製造プロセスにおいて低温固化を利用して多孔質マトリックスからモノリシック体を製造することを含む。低温は、金属およびセラミックスの焼結に通常関連する温度未満の任意の温度とすることができる。一般に、温度は、80〜180℃を含めて、約250℃未満など(室温〜200℃など)の約500℃未満とすることができる。反応圧力は、1〜3気圧などの100,000psi未満とすることができる。
別の一実施形態は、多孔質マトリックスからモノリシック体を製造する方法であって、隙間を有し、少なくとも第1の反応物を含む、多孔質マトリックスの1層を供給するステップと、多孔質マトリックスの1層を少なくとも第2の反応物を有する浸透性媒体と接触させるステップと、少なくとも第1の反応物と少なくとも第2の反応物の反応を促進して、少なくとも第1の生成物を生成する条件下で、浸透性媒体を多孔質マトリックスの1層の隙間の少なくとも一部に浸透させるステップと、少なくとも第1の生成物を形成させて、多孔質マトリックスの1層の隙間の少なくとも一部を満たすステップと、前述したステップを繰り返して、モノリシック体を製造するステップと、を含む方法を含む。
さらに別の一実施形態は、多孔質マトリックスからモノリシック体を製造する方法であって、隙間を有し、少なくとも第1の反応物を含む、多孔質マトリックスの複数の連続層を供給するステップと、多孔質マトリックスの複数の連続層を少なくとも第2の反応物を有する浸透性媒体と接触させるステップと、少なくとも第1の反応物と少なくとも第2の反応物の反応を促進して、少なくとも第1の生成物を生成する条件下で、浸透性媒体を多孔質マトリックスの1層の隙間の少なくとも一部に浸透させるステップと、少なくとも第1の生成物を形成させて、多孔質マトリックスの層の隙間の少なくとも一部を満たして、モノリシック体を形成するステップと、を含む方法に関する。
別の一実施形態は、多孔質マトリックスからモノリシック体を製造する方法であって、隙間を有し、少なくとも第1の反応物を含む、多孔質マトリックスの第1の層を供給するステップと、多孔質マトリックスの第1の層を少なくとも第2の反応物を有する浸透性媒体と接触させるステップと、少なくとも第1の反応物と少なくとも第2の反応物の反応を促進して、少なくとも第1の生成物を生成する条件下で、浸透性媒体を多孔質マトリックスの第1の層の隙間の少なくとも一部に浸透させるステップと、少なくとも第1の生成物を形成させて、多孔質マトリックスの第1の層の隙間の少なくとも一部を満たすステップと、多孔質マトリックスの複数の連続層を多孔質マトリックスの第1の層の上に供給するステップと、多孔質マトリックスの複数の連続層を浸透性媒体と接触させるステップと、少なくとも第1の反応物と少なくとも第2の反応物の反応を促進して、少なくとも第1の生成物を生成する条件下で、浸透性媒体を多孔質マトリックスの複数の連続層の隙間の少なくとも一部に浸透させるステップと、少なくとも第1の生成物を形成させて、多孔質マトリックスの第1の層の隙間の少なくとも一部を満たし、それによってモノリシック体を製造するステップと、を含む方法に関する。
前述した実施形態のいずれかにおいて、次の連続層を供給する前に、連続層の各層を浸透性媒体と接触させることができる。あるいは、モノリシック体の層すべてを最初に供給し、次いで浸透性媒体と接触させることができる。さらに、前述した実施形態のいずれかにおいて、多孔質マトリックス全体に浸透性媒体が完全にまたは部分的に浸透する。一実施形態において、多孔質マトリックスは、結合剤材料を含むことができる。一実施形態において、浸透性媒体は結合剤と反応して、結合剤を多孔質マトリックスから除去することができる。
一実施形態において、少なくとも第1の生成物を形成させて、多孔質マトリックスの層の隙間の少なくとも一部を満たすことが、多孔質マトリックスの層(単数または複数)を加熱することを含む。熱は、伝導、誘導、対流または放射によって加えることができる。一実施形態において、多孔質マトリックスは、金属、セラミック、サーメット、ポリマーまたはその複合物の前駆体を含む。
一実施形態において、多孔質マトリックスは未焼結体である。すなわち、堆積したままの多孔質マトリックスは、まだ浸透性媒体と反応して最終生成物相(例えば、セラミック、金属、サーメット、ポリマーまたはその複合物などのモノリシック体)を形成していない。
一実施形態において、浸透性媒体は、CO2 などのガスを含むことができる。一実施形態において、多孔質マトリックスはスラリである。スラリは、0〜20%のアルコールなどの水もしくはアルコールまたはそれらの組み合わせを含むことができる。一実施形態において、多孔質マトリックスの層(単数または複数)を、後でより詳細に考察するプリントヘッドを用いて供給する(例えば、支持体の上に形成する)。一実施形態において、浸透性媒体を後でより詳細に考察するプリントヘッドを用いて供給する。
一実施形態において、低温固化を利用して、付加製造プロセスにおいて未焼結体を固化するか、または未焼結体から結合剤を除去する。一実施形態において、未焼結体は、プリントヘッドから堆積された粉体ベースのセラミック、金属もしくはサーメット材料またはその前駆体を含む。一実施形態において、低温固化は、塩基性液体(例えば、pH>7)を未焼結体に供給することと、未焼結体を250℃未満の温度に加熱して、結合剤を未焼結体から除去することとを含む。別の一実施形態において、低温固化は、流体を未焼結体に供給することと、250℃未満の温度に加熱して、未焼結体を固化してモノリシック固体にすることとを含む。一実施形態において、低温固化を利用して、結合剤を固化し、かつ結合剤を未焼結体から除去する。このステップにおいて、前述した方法は、塩基性液体を未焼結体に供給するステップと、未焼結体を250℃未満の温度に加熱して結合剤を未焼結体から除去するステップと、次いで結合剤を除去するステップと同じステップ中に、または同じかもしくは異なる(例えば、中性または酸性)流体を用いた後続するステップ中に、未焼結体を固化してモノリシック固体にするステップとを含む。
一実施形態において、モノリシック固体のサイズは未焼結体サイズの2%以内である。したがって、未焼結体多孔質マトリックスの低温固化は、本質的に多孔質マトリックスの層(単数または複数)が収縮しない結果になる。すなわち、最終モノリシック体は、最初の未焼結体と本質的に同じサイズである。例えば、収縮は、1%未満などの2%未満とすることができる。これは、低温固化プロセスにおいて粉体粒子が互いに動かないことに起因すると考えられる。それに対して、従来の高温焼結中は、未焼結体の粉体粒子は、互いに移動して、収縮を起こす。さらに、高温焼結または高温付加製造に耐えることができない材料を、付加製造中の低温固化の併用によって成形することができる。
別の一実施形態において、浸透性流体が部分浸透低温固化におけるガスおよび液体を含むか、または流体が全浸透低温固化における液体を含む。実施形態は、前述した方法のいずれかによって製造された生成物も含む。
図1は、前述した実施形態の方法を実施するのに使用することができる装置100の一実施形態を示す。この実施形態において、装置100は、多孔質マトリックスの製造に使用される粉体材料が貯蔵される粉体容器/貯蔵器102を備える。装置100は、モノリシック体110がその上で製造される印刷トレイ104、ならびに浸透性媒体(例えば、流体)および/または粉体の送達に使用することができるプリントヘッド106も備える。浸透性媒体は、プリントヘッド106に流体的に接続された貯蔵器108に貯蔵することができる。一実施形態において、プリントヘッド106は、XおよびY方向に移動するように構成され、印刷トレイ104はZ方向に移動するように構成される。このようにして、モノリシック体の各連続層がプリントヘッド106によって堆積されると、印刷トレイ104が下げられる。装置100の別の一実施形態において、プリントヘッド106は、X、YおよびZ方向に移動するように構成され、印刷トレイ104は静止したままである。あるいは、プリントヘッド106を静止状態に保持することができ、印刷トレイ104をX、YおよびZ方向に移動するように構成することができる。
実施例1:CaCO 3 −SiO 2 結合珪灰石(CaSiO 3 )体の形成
3Dプリンタインクスラリの調製
第1の実施例において、珪灰石(CaSiO3 )粉体220gを脱イオン水210mLに分散させ、回転瓶中でイットリア安定化ジルコニアボール媒体を用いて6時間粉砕した。生成した懸濁液からボール媒体を分離した。ボール媒体に固着した粉体を追加の水100mLを用いて洗浄して懸濁液に戻した。次に、Darvan811(登録商標)分散剤1.1gを懸濁液に添加し、水酸化アンモニウム(NH4 OH)を懸濁液に滴下して懸濁液のpHを9に調節した。次いで、懸濁液をフィルタプレスして、固体体積分率45%のスラリにした。次いで、1−オクタノール1mLおよびヒドロキシプロピルメチルセルロース1.2gをスラリに添加し、その後、スラリを塗料振とう機によって30分間振とうした。次に、ポリエチレンイミン(PEI)水溶液(約50重量%PEI)0.5gをスラリに添加し、その後、スラリを塗料振とう機によって少なくとも1時間振とうした。このプロセスによってインクスラリ約175mLを得た。
CaSiO 3 体の印刷および炭酸塩化
次いで、CaSiO3 系スラリを改変熱溶解フィラメント製法(FFF)デルタ型3Dプリンタに充填した。図2は、FFFプリンタ100の写真である。プリンタ100を、加熱可能な印刷台を有する、加圧雰囲気を維持することができるチャンバ(図示せず)内に置いた。スラリを直径0.7mmの連続フィラメントとして1mm/sの速度で押し出すことによって形状の異なるいくつかの物体を印刷した。一例のモノリシック体110(すなわち、FFFプロセスによって印刷し、ガスアシスト熱水液相高密度化(g−rHLPD)プロセスによって固化した円錐CaCO3 /SiO2 結合CaSiO3 物体)を図3に示す。印刷およびそれに続く90℃での乾燥後のこのモノリシック体110の重量は2.38gであり、そのバルク体積は、アルキメデス法で測定して1.28cm3 であった。印刷し、乾燥させたCaSiO3 モノリシック体を、印刷した同じチャンバにおいて、g−rHLPDプロセスによって、2.36atm CO2 ガスおよび0.69atm蒸気の雰囲気中で90℃で20時間炭酸塩化した。CO2 を外部タンクによって供給し、蒸気をチャンバ内部の水の容器を加熱することによって供給した。g−rHLPDプロセス後、モノリシック体を再度乾燥した。円錐体の重さは、炭酸塩化および乾燥後に3.00gであり、試料中の約70mol%の炭酸塩化反応完了に等しい。プロセスは、試料の比重を約64%から約85%に効果的に増加させた。
実施例2:CaCO 3 −SiO 2 結合珪灰石(CaSiO 3 )体の層ごとおよびボクセルごとの3D印刷
CaSiO3 インクスラリを調製し、前述した実施例1に記載のものに類似した3Dプリンタに充填した。しかし、プリンタは、加熱堆積台およびフィラメント押出機に加えて、脱イオン水洗浄用の第2のノズル、およびスポットの直接局部加熱用赤外線放射体を含む第3のヘッドを有する。一例では、円錐体を層ごとに印刷した。フィラメント押出機(プリントヘッド)は、最初に、円錐体の底層のパターンで厚さ2mmのスラリ層を堆積した。この層を印刷チャンバ中で90℃で15分間乾燥し、次いでg−rHLPDによって前述した条件下でさらに30分間炭酸塩化した。反応収率は80mol%に達し、30%の重量増加に等しく、比重は64%から88%に増加した。炭酸塩化後、次の2mmの層を堆積させ、乾燥/炭酸塩化サイクルを繰り返した。プロセス全体を9回繰り返して、層ごとの印刷によって円錐体を得た。
別の一例において、長さ20mm、幅10mm、高さ10mmの直方体をボクセルごとに印刷した。最初に、スラリを長さ5mm、幅5mm、厚さ2mmのコーナーボクセルのパターンで押し出した。前述した乾燥/g−rHLPD炭酸塩化サイクルを行った。反応収率は95mol%に達し、36%の重量増加に等しく、比重は64%から92%に増加した。続いて、次のボクセルをスラリを印刷することによって堆積させた。サイクルを39回繰り返して直方体を得た。
実施例3:ストロンチウムチタナート(SrTiO 3 )−固化アナターゼ体の形成
アナターゼ系(TiO2 )スラリを調製し、実施例1と同様の手順によって印刷して、物体にした。直径30mm、厚さ2mm、乾燥重量3.30gの円柱状TiO2 モノリシック体に、部品が印刷される土台の一部である小さい圧力容器内で、水88mL中の水酸化ストロンチウム八水和物(Sr(OH)2 −8H2 O)14.20gの溶液を浸透させた。圧力容器を95℃に144時間加熱して、物体中のTiO2 をSrTiO3 に転化し、それによって反応性熱水液相高密度化(rHLPD)プロセスによって物体を固化した。次いで、固化したモノリシック体を洗浄および乾燥のために容器から取り出した。試料は、rHLPD処理前と実質的に同じ寸法を維持したが、重さが6.09gであった。重量増加は、65.5mol%の反応完了、および60%から88%の比重増加に等しい。
実施例4:ストロンチウムチタナート(SrTiO 3 )−固化アナターゼ体の層ごとおよびボクセルごとの3D印刷
アナターゼ系(TiO2 )スラリを調製し、実施例2に記載のものと類似した3Dプリンタに充填した。しかし、このプリンタは、ノズルを有する追加のプリントヘッド、および加熱反応性溶液を保持するハウジングを備えていた。全4個のプリントヘッドは、互いに独立して動くことができた。
フィラメント押出機は、最初に、印刷物体の第1の層のパターンで厚さ2mmのスラリ層を堆積した。プリンタ台を加熱して、印刷材料を90℃で15分間急速に乾燥させた。次いで、第2のノズルは、Sr(OH)2 −8H2 Oの1モル水溶液15mLを印刷層の上に500μL/minの速度で堆積させた。溶液は、堆積材料の多孔質マトリックスに浸透した。ハウジングとプリンタ台(印刷トレイ)の両方の溶液を95℃に加熱して、溶液を固化するように溶液と堆積層の反応を起こりやすくした。この固化ステップを30分間実施した。反応完了は70mol%であり、比重は60%から91%に増加した。次に、高密度化層をDI水ノズルによって洗浄して、未反応ストロンチウムおよび塩基イオンをなくし、次いで90℃で15分間乾燥させた。その後、物体の2mmの層を前述したプロセス後に堆積させた。別の実施例において、Sr(OH)2 −8H2 Oの1モル水溶液の追加のサイクルを使用して、次の層を堆積する前に層の密度をさらに高くした。プロセス全体を59回繰り返して、円錐状モノリシック体を製造した。
さらに別の実施例において、実施例2に記載のものと同様のプロセスにおいて、長さ20mm、幅10mm、高さ10mmの直方体をボクセルごとに印刷した。スラリを長さ5mm×幅5mm×厚さ2mmのコーナーボクセルのパターンで押し出した。プリンタ台を加熱して、印刷材料を15分間乾燥させ、その後、第2のノズルは前述したSr(OH)2 −8H2 O 3mLを200μL/minの速度で堆積させた。堆積材料をこの例において前述した条件下で溶液と15分間反応させ、その後、それを洗浄し、さらに15分間乾燥させた。反応完了は83mol%であり、比重は60%から96%に増加した。次のボクセルを押し出し、サイクルを39回繰り返して、十分固化した直方体を製造した。
前述した説明では特定の好ましい実施形態について言及してきたが、本発明がそのように限定されないことを理解すべきである。開示された実施形態に種々の改変を成すことができ、かかる改変が本発明の範囲内のものであることは当業者であれば認識できるはずである。本願明細書で引用する刊行物、特許出願および特許のすべてが、その全体が本願明細書において参照により援用されている。

Claims (14)

  1. 多孔質マトリックスからモノリシック体を製造する方法であって、
    第1の反応物を含むスラリを所定のパターンに印刷し、その後、前記スラリを乾燥させて、隙間を有する多孔質マトリックスの1層を形成するステップと、
    前記多孔質マトリックスの前記隙間に、第2の反応物を含む浸透性媒体を浸透させるステップと、
    前記第1の反応物及び前記第2の反応物が前記隙間において第1の生成物を形成して、前記層を高密度化するように、前記浸透させた多孔質マトリックスを250℃未満の温度に加熱するステップと、
    以上のステップを繰り返して、モノリシック体を製造するステップと、を含み、
    前記加熱による前記層のサイズの変化が2%未満である、前記方法
  2. 前記多孔質マトリックス全体に前記浸透性媒体が十分に浸透する、請求項1に記載の方法。
  3. 前記多孔質マトリックスが、結合剤材料を含む、請求項1に記載の方法。
  4. 前記浸透性媒体が前記結合剤と反応することにより、前記多孔質マトリックスから前記結合剤が除去される、請求項3に記載の方法。
  5. 前記方法が、付加製造プロセスを含む、請求項1に記載の方法。
  6. 前記多孔質マトリックスが、金属、セラミック、サーメット、ポリマーまたはその複合物の前駆体を含む、請求項1に記載の方法。
  7. 前記浸透性媒体が、ガスを含む、請求項1に記載の方法。
  8. 前記第2の反応物がCO を含む、請求項7に記載の方法。
  9. 前記多孔質マトリックスの層(単数または複数)が、プリントヘッドを用いて印刷される、請求項1に記載の方法。
  10. 前記スラリが、プリントヘッドを用いてボクセルごとに所定のパターンで印刷される、請求項9に記載の方法。
  11. 前記浸透性媒体が、プリントヘッドを用いて供給される、請求項1に記載の方法。
  12. 前記印刷するステップ、前記浸透させるステップ、及び前記加熱するステップが、同じチャンバ内で行われる、請求項1に記載の方法。
  13. 前記浸透性媒体が塩基性液体を含む、請求項1に記載の方法。
  14. 前記多孔質マトリックスの前記層が結合剤を含まない、請求項1に記載の方法。
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Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101591938B1 (ko) * 2015-01-19 2016-02-04 숭실대학교산학협력단 듀얼 스테이지 구조를 갖는 3-d 프린터
DE102015006363A1 (de) * 2015-05-20 2016-12-15 Voxeljet Ag Phenolharzverfahren
US9771629B2 (en) * 2015-06-25 2017-09-26 General Electric Company Methods for marking and marked articles using additive manufacturing technique
KR20180067554A (ko) * 2015-09-29 2018-06-20 더 펜 스테이트 리서어치 파운데이션 냉간 소결 세라믹 및 복합물
US10730803B2 (en) * 2015-09-29 2020-08-04 The Penn State Research Foundation Cold sintering ceramics and composites
JP6764228B2 (ja) * 2015-12-22 2020-09-30 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
JP6656911B2 (ja) * 2015-12-22 2020-03-04 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
JP2017185645A (ja) * 2016-04-01 2017-10-12 太平洋セメント株式会社 セメント質混練物の造形用付加製造システム
EP3526044A4 (en) * 2016-10-11 2020-06-24 Effusiontech Pty Ltd METHOD FOR PRODUCING 3D OBJECTS
CN108015906A (zh) 2016-10-28 2018-05-11 圣戈班磨料磨具有限公司 空芯钻头及其制造方法
US20180134911A1 (en) * 2016-11-15 2018-05-17 Rapid Pattern, LLC Three dimensional printing compositions and processes
US11174786B2 (en) 2016-11-15 2021-11-16 General Electric Company Monolithic superstructure for load path optimization
CN106425022B (zh) * 2016-11-18 2019-01-18 南京理工大学 一种cmt增材制造复合材料构件的方法
US10413852B2 (en) 2017-03-29 2019-09-17 Pall Corporation Filter, filter device, and method of use
CN107141004B (zh) * 2017-06-13 2020-02-14 华中科技大学 一种碳化硼复合材料及其制备方法
CN107398555A (zh) * 2017-07-14 2017-11-28 有研粉末新材料(北京)有限公司 一种粉末冶金凸轮及其制备方法
US10520923B2 (en) * 2018-05-22 2019-12-31 Mantle Inc. Method and system for automated toolpath generation
FR3088832B1 (fr) 2018-11-27 2022-01-14 Tech Avancees Et Membranes Industrielles Procédé de fabrication par addition de matière de supports inorganiques de filtration et membrane obtenue
FR3088831B1 (fr) 2018-11-27 2020-12-04 Tech Avancees Et Membranes Industrielles Procédé de fabrication par addition de matière de supports inorganiques de filtration à partir d’un filament thermofusible et membrane obtenue
WO2020198245A1 (en) * 2019-03-25 2020-10-01 Kennametal Inc. Additive manufacturing techniques and applications thereof
US20200339481A1 (en) * 2019-04-29 2020-10-29 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Monolithic ceramic body and assembly
CN111640963A (zh) * 2020-06-16 2020-09-08 陕西中丰新能源有限公司 一种电池极板制作工艺
JP2022026567A (ja) * 2020-07-31 2022-02-10 セイコーエプソン株式会社 三次元造形装置
US11668314B2 (en) 2020-11-10 2023-06-06 Greenheck Fan Corporation Efficient fan assembly
US20230030684A1 (en) * 2021-07-28 2023-02-02 Khalifa University of Science and Technology 3d printing on membrane of filtration device

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3539573A1 (de) 1985-11-08 1987-05-14 Giulini Chemie Verfahren zur herstellung dreidimensionaler versteifungsteile aus schmelzbarem kunststoffpulver und aufbringen dieser teile auf substrate, insbesondere leder
US5182170A (en) * 1989-09-05 1993-01-26 Board Of Regents, The University Of Texas System Method of producing parts by selective beam interaction of powder with gas phase reactant
US5653925A (en) 1995-09-26 1997-08-05 Stratasys, Inc. Method for controlled porosity three-dimensional modeling
WO1999054075A1 (en) * 1998-04-17 1999-10-28 The Penn State Research Foundation Powdered material rapid production tooling method and objects produced therefrom
US6283997B1 (en) 1998-11-13 2001-09-04 The Trustees Of Princeton University Controlled architecture ceramic composites by stereolithography
JP3433219B2 (ja) 1998-11-17 2003-08-04 独立行政法人産業技術総合研究所 金属或いはセラミックス製品の製造方法
JP3212581B2 (ja) * 1999-12-08 2001-09-25 株式会社筒井プラスチック 含浸液体の化学結合により補強された粉体造形品の製造方法
TWI228114B (en) * 1999-12-24 2005-02-21 Nat Science Council Method and equipment for making ceramic work piece
DE10014403A1 (de) * 2000-03-24 2001-09-27 Wolfgang Kochanek Verfahren zur Fertigung von Metallteilen
JP4785333B2 (ja) * 2000-09-25 2011-10-05 フォクセルジェット テクノロジー ゲーエムベーハー 堆積法によるパーツ作製方法
JP2004076044A (ja) 2002-08-12 2004-03-11 Sumitomo Electric Ind Ltd セラミックス−金属系複合材料及びその製造方法
US6823928B2 (en) * 2002-09-27 2004-11-30 University Of Queensland Infiltrated aluminum preforms
US20100145469A1 (en) * 2007-02-07 2010-06-10 Jake Edward Barralet Bioceramic implants having bioactive substance
NZ585191A (en) 2007-11-15 2013-02-22 Univ Rutgers Method of hydrothermal liquid phase sintering of ceramic materials and products derived therefrom
MY150249A (en) 2007-11-15 2013-12-31 Univ Rutgers Systems and methods for carbon capture and sequestration and compositions derived therefrom
KR101844553B1 (ko) * 2008-06-12 2018-04-02 애브리 데니슨 코포레이션 재료 및 이를 제조하기 위한 방법
CN101363473A (zh) 2008-09-18 2009-02-11 浙江双飞无油轴承有限公司 一次烧结的双金属轴承制造方法
US20110129640A1 (en) * 2009-11-30 2011-06-02 George Halsey Beall Method and binder for porous articles
US20110182799A1 (en) 2010-01-22 2011-07-28 Rutgers, The State University Of New Jersey Sequestration of a gas emitted by an industrial plant
UA113844C2 (xx) 2011-03-05 2017-03-27 Зв'язуючий елемент, зв'язуюча матриця і композитний матеріал, що має зв'язуючий елемент, та спосіб його виготовлення
EP2718241A4 (en) 2011-06-09 2015-04-01 Univ Rutgers SYNTHETIC FORMULATIONS AND METHOD FOR THEIR MANUFACTURE AND USE
CA2886963C (en) 2012-10-01 2021-08-03 Rutgers, The State University Of New Jersey Precursors and transport methods for hydrothermal liquid phase sintering (hlps)
US20140342124A1 (en) 2012-10-04 2014-11-20 Dawid Zambrzycki Wood-like composite materials and methods of preparation thereof
EA031720B1 (ru) 2013-03-13 2019-02-28 Солидия Текнолоджиз, Инк. Композиционные материалы для брусчатки и строительных блоков и способы их получения
JP2016517365A (ja) 2013-03-14 2016-06-16 ソリディア テクノロジーズ インコーポレイテッドSolidia Technologies, Inc. 二酸化炭素を消費する材料の養生システム
HUE059188T2 (hu) 2013-06-07 2022-10-28 Solidia Technologies Inc Eljárás kompozit anyagú laposbuga elõállítására
US20150125333A1 (en) * 2013-11-05 2015-05-07 Gerald J. Bruck Below surface laser processing of a fluidized bed
DE102013020491A1 (de) * 2013-12-11 2015-06-11 Voxeljet Ag 3D-Infiltrationsverfahren

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