JP7143301B2 - 熱溶解積層法の支持材料として使用するためのフィラメント - Google Patents
熱溶解積層法の支持材料として使用するためのフィラメント Download PDFInfo
- Publication number
- JP7143301B2 JP7143301B2 JP2019531763A JP2019531763A JP7143301B2 JP 7143301 B2 JP7143301 B2 JP 7143301B2 JP 2019531763 A JP2019531763 A JP 2019531763A JP 2019531763 A JP2019531763 A JP 2019531763A JP 7143301 B2 JP7143301 B2 JP 7143301B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- volume
- relative
- binder
- shell material
- polymer
- 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.)
- Active
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F8/00—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
- D01F8/04—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
- B28B1/00—Producing shaped prefabricated articles from the material
- B28B1/001—Rapid manufacturing of 3D objects by additive depositing, agglomerating or laminating of material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive 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
- B29C64/10—Processes of additive manufacturing
- B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive 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
- B29C64/10—Processes of additive manufacturing
- B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
- B29C64/118—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using filamentary material being melted, e.g. fused deposition modelling [FDM]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive 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
- B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
- B29C64/307—Handling of material to be used in additive manufacturing
- B29C64/314—Preparation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive 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
- B29C64/40—Structures for supporting 3D objects during manufacture and intended to be sacrificed after completion thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE 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
- B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE 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
- B33Y70/00—Materials specially adapted for additive manufacturing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE 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
- B33Y70/00—Materials specially adapted for additive manufacturing
- B33Y70/10—Composites of different types of material, e.g. mixtures of ceramics and polymers or mixtures of metals and biomaterials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Multicomponent Fibers (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Description
a)コア材料(CM)の総体積に対して30から80体積%の少なくとも1種の無機粉末(IP)、
b)コア材料(CM)の総体積に対して20から70体積%の少なくとも1種のバインダー(B)であって、成分b1)
b1)少なくとも1種のポリマー(P)
を含む、バインダー(B)、
c)コア材料(CM)の総体積に対して0から20体積%の少なくとも1種の添加剤(A)
を含み、
シェル材料(SM)が、成分d)からf)
d)シェル材料(SM)の総体積に対して75から100体積%の少なくとも1種の熱可塑性ポリマー(TP)、
e)シェル材料(SM)の総体積に対して0から20体積%の少なくとも1種の無機粉末(IP)、
f)シェル材料(SM)の総質量に対して0から25体積%の少なくとも1種の添加剤(A)
を含み、シェル材料の層の厚さが0.05から0.5mmである、フィラメントを開示している。
a)コア材料(CM)の総体積に対して30から80体積%の少なくともセラミック材料前駆物質(CMP)、
b)コア材料(CM)の総体積に対して20から70体積%の少なくとも1種のバインダー(B)であって、成分b1)
b1)少なくとも1種のポリマー(P)
を含む、バインダー(B)、
c)コア材料(CM)の総体積に対して0から20体積%の少なくとも1種の添加剤(A)
を含み、
シェル材料(SM)が、成分d)からf)
d)シェル材料(SM)の総体積に対して75から100体積%の少なくとも1種の熱可塑性ポリマー(TP)、
e)シェル材料(SM)の総体積に対して0から20体積%の少なくとも1種のセラミック材料前駆物質(CMP)、
f)シェル材料(SM)の総質量に対して0から25体積%の少なくとも1種の添加剤(A)
を含み、シェル材料の層の厚さが0.05から0.5mmである、使用する方法を対象とする。
好ましくは、コア材料の直径は、1.5から1.7mm、より好ましくは1.6から1.7mm、最も好ましくは1.6から1.7mmである。
R1からR4は、それぞれ互いに独立して、H、C1~C4-アルキルおよびハロゲン置換C1~C4-アルキルからなる群から選択され、
R5は、化学結合、(-CR5aR5b-)基および(-CR5aR5bO-)基からなる群から選択され、式中、
R5aおよびR5bは、それぞれ互いに独立して、Hおよび非置換または少なくとも一置換されたC1~C4-アルキルからなる群から選択され、
ここで、置換基は、F、Cl、Br、OHおよびC1~C4-アルキルからなる群から選択され、
nは0、1、2または3である]
の繰り返し単位を含むものである。
R1からR5およびnは、一般式(I)に対して上で定義された意味を有する]
の第1のコモノマー(b1b)が好ましい。
Zは、化学結合、(-O-)基および(-O-R6-O-)基からなる群から選択され、式中、
R6は、非置換C1~C8-アルキレンおよびC3~C8-シクロアルキレンからなる群から選択される]
からなる群から選択される。
- 少なくとも50mol%のホルムアルデヒド源(b1a)、
- 0.01から20mol%の一般式(II)
R1からR4は、それぞれ互いに独立して、H、C1~C4-アルキルおよびハロゲン置換C1~C4-アルキルからなる群から選択され、
R5は、化学結合、(-CR5aR5b-)基および(-CR5aR5bO-)基からなる群から選択され、式中、
R5aおよびR5bは、それぞれ互いに独立して、Hおよび非置換または少なくとも一置換されたC1~C4-アルキルからなる群から選択され、
ここで、置換基は、F、Cl、Br、OHおよびC1~C4-アルキルからなる群から選択され、
nは0、1、2または3である]
の少なくとも1種の第1のコモノマー(b1b)、ならびに
- 式(III)の化合物および式(IV)の化合物
Zは、化学結合、(-O-)基および(-O-R6-O-)基からなる群から選択され、式中、
R6は、非置換C1~C8-アルキレンおよびC3~C8-シクロアルキレンからなる群から選択される]
からなる群から選択される、0から20mol%の少なくとも1種の第2のコモノマー(b1c)
の重合により製造されるポリオキシメチレン(POM)コポリマーである、フィラメントである。
R11からR14は、それぞれ互いに独立して、H、C1~C4-アルキルおよびハロゲン置換C1~C4-アルキルからなる群から選択され、
R15は、化学結合、(-CR15aR15b-)基および(-CR15aR15bO-)基からなる群から選択され、式中、
R15aおよびR15bは、それぞれ互いに独立して、Hおよび非置換または少なくとも一置換されたC1~C4-アルキルからなる群から選択され、ここで、置換基は、F、Cl、Br、OHおよびC1~C4-アルキルからなる群から選択され、
nは0、1、2または3である]
の繰り返し単位を含む。
R11からR15は、式(V)に対し上で定義されたものと同じ意味を有する]
の環状エーテルのいわゆる開環重合である。
R7は、置換または非置換のC1~C20-アルキレンまたはC4~C20-シクロアルキレンであり、ここで、置換基は、F、Cl,BrおよびC1~C6-アルキルからなる群から選択される]
のジイソシアン酸エステルが好ましい。
PA4 ピロリドン
PA6 ε-カプロラクタム
PA7 エタノラクタム
PA8 カプリロラクタム
PA9 9-アミノペラルゴン酸
PA11 11-アミノウンデカン酸
PA12 ラウロラクタム
PA46 テトラメチレンジアミン、アジピン酸
PA66 ヘキサメチレンジアミン、アジピン酸
PA69 ヘキサメチレンジアミン、アゼライン酸
PA610 ヘキサメチレンジアミン、セバシン酸
PA612 ヘキサメチレンジアミン、デカンジカルボン酸
PA613 ヘキサメチレンジアミン、ウンデカンジカルボン酸
PA1212 1,12-ドデカンジアミン、デカンジカルボン酸
PA1313 1,13-ジアミノトリデカン、ウンデカンジカルボン酸
PA6T ヘキサメチレンジアミン、テレフタル酸
PAMXD6 m-キシレンジアミン、アジピン酸
PA6-3-T トリメチルヘキサメチレンジアミン、テレフタル酸
PA6/6T (PA6およびPA6T参照)
PA6/66 (PA6およびPA66参照)
PA6/12 (PA6およびPA12参照)
PA66/6/610 (PA66、PA6およびPA610参照)
PA6I/6T (PA6IおよびPA6T参照)
PAPACM6 ジアミノジシクロヘキシルメタン、アジピン酸
PAPACM12 ジアミノジシクロヘキシルメタン、ラウロラクタム
PA6I/6T/PACM PA6I/6Tとして+ジアミノジシクロヘキシルメタン
PA12/MACMI ラウロラクタム、ジメチルジアミノジシクロヘキシルメタン、イソフタル酸
PA12/MACMT ラウロラクタム、ジメチルジアミノジシクロヘキシルメタン、テレフタル酸
PAPDA-T フェニレンジアミン、テレフタル酸
R8は、HおよびC1~C8-アルキルであり、
R9は式(IX)
R10はC1~C14-アルキルである]
の基である]
のモノマーに由来する単位を含む。
b2)は、少なくとも1種のポリオレフィン(PO)であり、
b3)は、成分b)における少なくとも1種のポリマー(P)がポリオキシメチレン(POM)の場合、少なくとも1種のさらなるポリマー(FP)である。
(a)少なくとも40質量%の少なくとも1種のC1からC20-アルキル(メタ)アクリレート
(b)0から30質量%の少なくとも1種のビニルアロメート(vinyl aromate)
(c)少なくとも0.1質量%の少なくとも1種の酸モノマー
(d)0から50質量%のさらなるモノマー
を含み、モノマーの量は全モノマーの合計に対するものである。
a)コア材料(CM)の総体積に対して30から80体積%、好ましくは40から68体積%、より好ましくは50から65体積%の少なくとも1種のセラミック材料前駆物質(CMP)、
b)コア材料(CM)の総体積に対して20から70体積%、好ましくは20から60体積%、より好ましくは20から50体積%の少なくとも1種のバインダー(B)であって、成分b1)
b1)少なくとも1種のポリマー(P)
を含む、バインダー(B)、
c)コア材料(CM)の総体積に対して0から20体積%、好ましくは1.5から15体積%、より好ましくは2から10体積%の少なくとも1種の添加剤(A)
を含み、
シェル材料(SM)は、成分d)およびf)
d)シェル材料(SM)の総体積に対して75から100体積%の少なくとも1種の熱可塑性ポリマー(TP)、
e)シェル材料(SM)の総体積に対して0から20体積%の少なくとも1種のセラミック材料前駆物質(CMP)、
f)シェル材料(SM)の総体積に対して0から25体積%、好ましくは0から10体積%、より好ましくは0から5体積%、最も好ましくは0から3体積%の少なくとも1種の添加剤(A)
を含み、シェル材料(SM)の層の厚さは0.05から0.5mm、好ましくは0.09から0.3mm、より好ましくは0.1から0.25mmである。
a)コア材料(CM)の総体積に対して30から80体積%、好ましくは40から68体積%、より好ましくは50から65体積%の少なくとも1種のセラミック材料前駆物質(CMP)、
b)コア材料(CM)の総体積に対して20から70体積%、好ましくは20から60体積%、より好ましくは20から50体積%の少なくとも1種のバインダー(B)であって、成分b1)
b1)少なくとも1種のポリマー(P)
を含む、バインダー(B)、
c)コア材料(CM)の総体積に対して0から20体積%、好ましくは1.5から15体積%、より好ましくは2から10体積%の少なくとも1種の添加剤(A)
を含み、
シェル材料(SM)は、成分d)およびf)
d)シェル材料(SM)の総体積に対して75から100体積%の少なくとも1種の熱可塑性ポリマー(TP)、
e)シェル材料(SM)の総体積に対して0から20体積%の少なくとも1種のセラミック材料前駆物質(CMP)、
f)シェル材料(SM)の総体積に対して0から25体積%、好ましくは0から10体積%、より好ましくは0から5体積%、最も好ましくは0から3体積%の少なくとも1種の添加剤(A)
を含む。
a)コア材料(CM)の総体積に対して30から80体積%、好ましくは40から68体積%、より好ましくは50から65体積%の少なくとも1種のセラミック材料前駆物質(CMP)、
b)コア材料(CM)の総体積に対して20から70体積%、好ましくは20から60体積%、より好ましくは20から50体積%の少なくとも1種のバインダー(B)であって、成分b1)
b1)少なくとも1種のポリマー(P)
を含む、バインダー(B)、
c)コア材料(CM)の総体積に対して0から20体積%、好ましくは1.5から15体積%、より好ましくは2から10体積%の少なくとも1種の添加剤(A)
を含み、
シェル材料(SM)は、成分d)
d)シェル材料(SM)の総体積に対して100体積%の少なくとも1種の熱可塑性ポリマー(TP)、
e)シェル材料(SM)の総体積に対して0体積%の少なくとも1種のセラミック材料前駆物質(CMP)、
f)シェル材料(SM)の総体積に対して0体積%の少なくとも1種の添加剤(A)
を含み、シェル材料(SM)の層の厚さは0.05から0.5mm、好ましくは0.09から0.3mm、より好ましくは0.1から0.25mmである。
a)コア材料(CM)の総体積に対して30から80体積%、好ましくは40から68体積%、より好ましくは50から65体積%の少なくとも1種のセラミック材料前駆物質(CMP)、
b)コア材料(CM)の総体積に対して20から70体積%、好ましくは20から60体積%、より好ましくは20から50体積%の少なくとも1種のバインダー(B)であって、成分b1)
b1)少なくとも1種のポリマー(P)
を含む、バインダー(B)、
c)コア材料(CM)の総体積に対して0から20体積%、好ましくは1.5から15体積%、より好ましくは2から10体積%の少なくとも1種の添加剤(A)
を含み、
シェル材料(SM)は、成分d)
d)シェル材料(SM)の総体積に対して100体積%の少なくとも1種の熱可塑性ポリマー(TP)、
e)シェル材料(SM)の総体積に対して0体積%の少なくとも1種のセラミック材料前駆物質(CMP)、
f)シェル材料(SM)の総体積に対して0体積%の少なくとも1種の添加剤(A)
を含む。
i)積層造形技術を使用して支持材料をビルドチャンバー内へ堆積して、支持構造物を形成する工程と、
ii)積層造形技術を使用してモデリング材料をビルドチャンバー内へ堆積して、三次元物体を形成する工程であり、三次元物体(三次元成形体)が、支持構造物により支持される少なくとも1か所の領域を含み、支持材料が、上で定義されたフィラメントを含む、工程と
を含む、方法である。
コア材料(CM)が、成分a)からc)
a)コア材料(CM)の総体積に対して30から80体積%の、少なくとも1種の金属、または金属合金(ME)の粉末、
b)コア材料(CM)の総体積に対して20から70体積%の、成分b1)を含む少なくとも1種のバインダー(B)であって、成分b1)
b1)少なくとも1種のポリマー(P)
を含む、バインダー(B)、
c)コア材料(CM)の総体積に対して0から20体積%の少なくとも1種の添加剤(A)
を含み、
シェル材料(SM)が、成分d)からf)
d)シェル材料(SM)の総体積に対して75から100体積%の少なくとも1種の熱可塑性ポリマー(TP)、
e)シェル材料(SM)の総体積に対して0から20体積%の、少なくとも1種の金属、または金属合金(ME)、
f)シェル材料(SM)の総質量に対して0から25体積%の少なくとも1種の添加剤(A)
を含み、シェル材料の層の厚さが0.05から0.5mmである。
ia)フィラメント(支持材料用、またはモデル材料用)をスプール上でノズルに供給する工程、
ib)フィラメントを温度(TM)まで加熱する工程、
ic)三次元成形体を形成するために、積層造形技術を使用してビルドチャンバー中で工程ib)で得られた加熱したフィラメントを堆積する工程
に分けることもできる。
実施例1のコア材料:
「コア58」:58vol%の酸化アルミニウム粉末(D50=1~3ミクロン)、6vol%のポリ(1,3-ジオキセパン)および31vol%のポリアセタール(POM)、5vol%の分散剤
「コア35」:35vol%の炭酸塩粉末(Omyacarb 1T、D50=2.1ミクロン)、65vol%のポリアセタール(POM)
POM(ポリアセタール、商標名:Ultraform)
押出成形装置:コンプレッション3.08を備えるポリオレフィンスクリュー8/6/11を備える2×Teach-Line E20T押出成形機
ダイス:修飾ブローフィルムダイスマトリクスφ3.6mm
コンベヤBAW130T
Zumbach直径測定
全てのポリマーを、エアドライヤーおよび7m/分のコンベヤ速度を使用して80℃で加工する前に乾燥した。
コア材料:
「コア58」での押出成形機
- ゾーン1 190℃、ゾーン2 200℃、スキンアダプター200℃、ダイス200℃
- スクリュー速度50rpm
- 圧力14bar
POM Ultraform H2320での共押出成形
- ゾーン1 175℃、ゾーン2 185℃、スキンアダプター190℃
- スクリュー速度25RPM
- 圧力22bar
直径2.75mm、楕円率0.03mm
コア直径:2.45mm
外側層の厚さ:0.15mm
コア材料:
「コア35」での押出成形機
- ゾーン1 170℃、ゾーン2 180℃、スキンアダプター190℃、ダイス190℃
- スクリュー速度40rpm
POM Ultraform H2320での共押出成形
- ゾーン1 175℃、ゾーン2 185℃、スキンアダプター190℃
- スクリュー速度25RPM
直径2.89mm、楕円率0.1mm
コア直径:2.53mm
シェル材料の厚さ:0.36mm
FFF印刷におけるコア/シェル組成フィラメントの適用
プリンタ- German Reprap X400デュアル押出成形機(FFFデスクトップ標準、互換性のあるオープンソースソフトウェア)
ソフトウェア:オープンソースソフトウェア(すなわちCura、Simplify3d、Slic3r)
ハードウェア:モジュラーホットエンドを備える直接運転デュアル押出成形印刷ヘッド(温度限度270℃)、加熱床
次いで、部分は、支持材料が接着したまま脱バインダーオーブンに直接持ち込むか、または支持材料を、金属複合ビルド構造物から手動で除去するかのどちらも可能である。前述の脱バインダー法を、加熱したオーブン中、ガス状の酸の存在下で実行する。脱バインダー後、支持構造物を、除去するか、または金属複合構造物に沿って焼結工程内に持ち込んでもよい。焼結後、焼結された金属部分および焼結されたセラミックは、セラミックおよび金属焼結部分の接着が弱いため、容易に分離できる。
Claims (12)
- 熱溶解フィラメント製造プロセスにおいて、支持材料として、シェル材料(SM)の層で被覆されたコア材料(CM)を含むフィラメントを使用する方法であって、コア材料(CM)が、成分a)からc)
a)コア材料(CM)の総体積に対して30から80体積%の少なくともセラミック材料前駆物質(CMP)、
b)コア材料(CM)の総体積に対して20から70体積%の少なくとも1種のバインダー(B)であって、成分b1)
b1)少なくとも1種のポリマー(P)
を含む、バインダー(B)、
c)コア材料(CM)の総体積に対して0から20体積%の少なくとも1種の添加剤(A)
を含み、シェル材料(SM)が、成分d)からf)
d)シェル材料(SM)の総体積に対して75から100体積%の少なくとも1種の熱可塑性ポリマー(TP)、
e)シェル材料(SM)の総体積に対して0から20体積%の少なくとも1種のセラミック材料前駆物質(CMP)、
f)シェル材料(SM)の総体積に対して0から25体積%の少なくとも1種の添加剤(A)
を含み、シェル材料の層の厚さが0.05から0.5mmである、使用する方法。 - 熱溶解フィラメント製造プロセスの最終製品が得られる前に、使用された支持材料が前記最終製品から除去されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- バインダー(B)が、
i)バインダーの総質量に対して50から96質量%の少なくとも1種のポリマー(P)を含み、および/または
ii)少なくとも1種のポリマー(P)がポリオキシメチレン(POM)である、
請求項1又は2に記載の方法。 - コア材料(CM)中のバインダー(B)が、成分b2)および/またはb3)
b2)少なくとも1種のポリオレフィン(PO)、
b3)成分b)がポリオキシメチレン(POM)の場合、少なくとも1種のさらなるポリマー(FP)
をさらに含む、請求項1から3の何れか1項に記載の方法。 - バインダー(B)が、バインダー(B)の総質量に対して2から35質量%の成分b2)、および/またはバインダー(B)の総質量に対して2から40質量%の成分b3)を含む、請求項4に記載の方法。
- i)フィラメントの直径が1.5から3.5mmである、および/または
ii)コア材料の直径が1.5から3.0mmである、および/または
iii)シェル材料(SM)の層の厚さが0.04から0.5mmである、および/または
iv)セラミック材料前駆物質の粒径が0.1から80μmである、および/または
v)セラミック材料前駆物質が、SiO2、CaCO3、CaSiO3、CaO、Al2O3、xAl2O3.ySiO2.zH2O、TiO2、NaAlSi3O8、KAlSi3O8、CaAl2Si2O8、CaAl2Si2O8、酸化鉄(FeO、Fe2O3、Fe3O4)、BaOおよびK2Oならびにそれらの混合物からなる群から選択される、および/または
vi)シェル材料(SM)の少なくとも1種の熱可塑性ポリマー(TP)が、ポリオキシメチレン(POM)、ポリオレフィン(PE)、ポリウレタン(PU)、ポリアミド(PA)、ポリエーテル(PETH)、ポリカーボネート(PC)、および/またはポリエステル(PES)ならびにそれらのブレンドからなる群から選択される、
請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。 - 成分(b1)中のポリマー(P)が、
- 少なくとも50mol%のホルムアルデヒド源(b1a)、
- 0.01から20mol%の一般式(II)
R1からR4は、それぞれ互いに独立して、H、C1~C4-アルキルおよびハロゲン置換C1~C4-アルキルからなる群から選択され、
R5は、化学結合、(-CR5aR5b-)基および(-CR5aR5bO-)基からなる群から選択され、式中、
R5aおよびR5bは、それぞれ互いに独立して、Hおよび非置換または少なくとも一置換されたC1~C4-アルキルからなる群から選択され、
ここで、置換基は、F、Cl、Br、OHおよびC1~C4-アルキルからなる群から選択され、
nは0、1、2または3である]
の少なくとも1種の第1のコモノマー(b1b)、ならびに
- 式(III)の化合物および式(IV)の化合物
Zは、化学結合、(-O-)基および(-O-R6-O-)基からなる群から選択され、式中、
R6は、非置換C1~C8-アルキレンおよびC3~C8-シクロアルキレンからなる群から選択される]
からなる群から選択される、0から20mol%の少なくとも1種の第2のコモノマー(b1c)
の重合により製造されるポリオキシメチレン(POM)コポリマーである、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。 - さらなるポリマー(FP)が、ポリエーテル、ポリウレタン、ポリエポキシド、ポリアミド、ビニル芳香族ポリマー、ポリ(ビニルエステル)、ポリ(ビニルエーテル)、ポリ(アルキル(メタ)アクリレート)およびそれらのコポリマーからなる群から選択される少なくとも1種のさらなるポリマー(FP)である、請求項4に記載の方法。
- 熱溶解フィラメント製造プロセスにより三次元物体を製造する方法であって、
i)積層造形技術を使用して支持材料をビルドチャンバー内へ堆積して、支持構造物を形成する工程と、
ii)積層造形技術を使用してモデリング材料をビルドチャンバー内へ堆積して、三次元物体(三次元成形体)を形成する工程であり、三次元物体が、支持構造物により支持される少なくとも1か所の領域を含み、支持材料が、請求項1から8のいずれか一項に記載のフィラメントを含む、工程と
を含む、方法。 - モデリング材料が、シェル材料(SM)の層で被覆されたコア材料(CM)を含むフィラメントを含み、コア材料(CM)が、成分a)からc)
a)コア材料(CM)の総体積に対して30から80体積%の、少なくとも1種の金属または金属合金(ME)の粉末、
b)コア材料(CM)の総体積に対して20から70体積%の少なくとも1種のバインダー(B)であって、成分b1)
b1)少なくとも1種のポリマー(P)
を含む、バインダー(B)、
c)コア材料(CM)の総体積に対して0から20体積%の少なくとも1種の添加剤(A)
を含み、シェル材料(SM)が、成分d)からf)
d)シェル材料(SM)の総体積に対して75から100体積%の少なくとも1種の熱可塑性ポリマー(TP)、
e)シェル材料(SM)の総体積に対して0から20体積%の、少なくとも1種の金属または金属合金、
f)シェル材料(SM)の総体積に対して0から25体積%の少なくとも1種の添加剤(A)
を含み、シェル材料の層の厚さが0.05から0.5mmである、請求項9に記載の方法。 - 工程ii)に続いて、工程ii)で得られた三次元物体を脱バインダーして有機ポリマーを除去する工程iii)を行う、請求項9または10に記載の方法。
- 工程iii)に続いて、工程iii)で得られた三次元物体(三次元脱脂体)を焼結して三次元焼結物体(三次元焼結体)を形成し、支持構造物を三次元焼結物体から除去する工程iv)を行う、請求項9から11のいずれか一項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP16203641 | 2016-12-13 | ||
EP16203641.2 | 2016-12-13 | ||
PCT/EP2017/081597 WO2018108639A1 (en) | 2016-12-13 | 2017-12-06 | Filaments for use as a support material in fused deposition modeling |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020500754A JP2020500754A (ja) | 2020-01-16 |
JP7143301B2 true JP7143301B2 (ja) | 2022-09-28 |
Family
ID=57821733
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019531763A Active JP7143301B2 (ja) | 2016-12-13 | 2017-12-06 | 熱溶解積層法の支持材料として使用するためのフィラメント |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US11434587B2 (ja) |
EP (1) | EP3555350B1 (ja) |
JP (1) | JP7143301B2 (ja) |
KR (1) | KR102618687B1 (ja) |
CN (1) | CN110073040B (ja) |
AU (1) | AU2017374924A1 (ja) |
ES (1) | ES2947289T3 (ja) |
TW (1) | TW201825439A (ja) |
WO (1) | WO2018108639A1 (ja) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10011922B2 (en) | 2016-03-21 | 2018-07-03 | Stratasys, Inc. | Core-shell morphology of composite filaments for use in extrusion-based additive manufacturing systems |
US11833749B2 (en) * | 2017-12-19 | 2023-12-05 | Stratasys, Inc. | Method for producing a treated, 3D printed object |
US12060657B2 (en) * | 2018-03-06 | 2024-08-13 | Basf Se | Filaments based on a core material comprising a fibrous filler |
US10683399B2 (en) * | 2018-06-26 | 2020-06-16 | Intrinsic Advanced Materials, LLC | Biodegradable textiles, masterbatches, and method of making biodegradable fibers |
US10828838B2 (en) * | 2018-09-06 | 2020-11-10 | Xerox Corporation | 3D printing support structures incorporating sacrificial materials |
WO2020093049A1 (en) | 2018-11-02 | 2020-05-07 | Stratasys,Inc. | Core-shell filament for use in extrusion-based additive manufacturing systems and method of printing parts |
DE102020115006A1 (de) * | 2019-06-05 | 2020-12-10 | Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung Rudolstadt e. V. | Kern-Hülle-Stränge und deren Verwendung in 3D-Druckverfahren zur Herstellung von thermoplastischen Formkörpern |
EP4017930B1 (en) * | 2019-08-21 | 2023-08-16 | 3M Innovative Properties Company | Core-sheath filaments including polyisobutylene compositions and methods of printing the same |
WO2021033064A1 (en) * | 2019-08-21 | 2021-02-25 | 3M Innovative Properties Company | Core-sheath filaments including diene-based rubbers and methods of making the same |
CN115135668A (zh) | 2019-12-17 | 2022-09-30 | 提克纳有限责任公司 | 用于三维打印的含聚甲醛聚合物的进料 |
WO2021198829A1 (en) * | 2020-03-31 | 2021-10-07 | 3M Innovative Properties Company | Filament article containing epoxy-amine curable composition |
US20220063187A1 (en) * | 2020-08-27 | 2022-03-03 | Xerox Corporation | Polymer filaments comprising a gas-forming compound and additive manufacturing therewith |
KR102415965B1 (ko) * | 2020-10-27 | 2022-07-01 | 코오롱플라스틱 주식회사 | 3d 프린터용 금속 분말 함유 조성물 및 이를 이용한 필라멘트 |
JP2022072723A (ja) * | 2020-10-30 | 2022-05-17 | セイコーエプソン株式会社 | 三次元造形装置 |
KR20240111775A (ko) | 2021-11-15 | 2024-07-17 | 바스프 에스이 | 적층 제조에 사용되는 융합 장벽 및 지지 구조용 세라믹 공급원료 |
FR3129316B1 (fr) * | 2021-11-23 | 2023-10-27 | Safran | Procédé de fabrication d’une bobine d’un filament |
WO2024081403A1 (en) * | 2022-10-13 | 2024-04-18 | Interfacial Consultants Llc | Thermally stable water soluble polymer compositions |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120231225A1 (en) | 2010-09-17 | 2012-09-13 | Stratasys, Inc. | Core-shell consumable materials for use in extrusion-based additive manufacturing systems |
WO2016012486A1 (en) | 2014-07-22 | 2016-01-28 | Basf Se | Mixture for use in a fused filament fabrication process |
WO2016059986A1 (ja) | 2014-10-14 | 2016-04-21 | 花王株式会社 | 三次元造形用可溶性材料 |
Family Cites Families (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1669900B1 (de) | 1966-05-31 | 1971-05-13 | Degussa | Verdickungsmittel |
US4767813A (en) | 1987-03-23 | 1988-08-30 | Polysar Financial Services S.A. | High solids PSA Compounds |
US5121329A (en) | 1989-10-30 | 1992-06-09 | Stratasys, Inc. | Apparatus and method for creating three-dimensional objects |
DE59101468D1 (de) | 1990-02-21 | 1994-06-01 | Basf Ag | Thermoplastische Massen für die Herstellung keramischer Formkörper. |
US5645781A (en) * | 1994-09-21 | 1997-07-08 | The Regents Of The University Of Michigan | Process for preparing textured ceramic composites |
US5738817A (en) | 1996-02-08 | 1998-04-14 | Rutgers, The State University | Solid freeform fabrication methods |
US6803003B2 (en) | 2000-12-04 | 2004-10-12 | Advanced Ceramics Research, Inc. | Compositions and methods for preparing multiple-component composite materials |
PT2043802E (pt) | 2006-07-13 | 2012-07-23 | Basf Se | Massas termoplásticas contendo ligantes, para a produção de corpos de moldes metálicos |
US9403323B2 (en) | 2009-03-24 | 2016-08-02 | Basf Se | Printing method for producing thermomagnetic form bodies for heat exchangers |
ES2755050T3 (es) | 2012-02-06 | 2020-04-21 | Basf Se | Dispersión polimérica acuosa que puede aplicarse como fijador para adhesivos y puede prepararse mediante polimerización en emulsión a base de (met)acrilatos de alquilo de C1 a C20 |
DE102013004182A1 (de) | 2013-03-12 | 2014-09-18 | Tutec Gmbh | Druckmasse zur Verwendung in 3D-Druckern und Verfahren zur Herstellung von Körpern mittels dieser Druckmassen sowie Verwendung der nach diesem Verfahren hergestellten Körpern |
CN104057090A (zh) | 2013-03-20 | 2014-09-24 | 江苏天一超细金属粉末有限公司 | 打印金属、陶瓷制品的金属、陶瓷粉末与聚合物混融材料及聚合物在成型品中的脱除方法 |
WO2015006697A1 (en) | 2013-07-11 | 2015-01-15 | Heikkila Kurt E | Surface modified particulate and sintered extruded products |
DE102013214189A1 (de) | 2013-07-19 | 2015-01-22 | Plath Gmbh | Anordnung und ein Verfahren zum Einbau einer Peilantenne in ein Radom, vorzugsweise zum nachträglichen Einbau in ein Radom |
WO2015077262A1 (en) | 2013-11-19 | 2015-05-28 | Guill Tool & Engineering | Coextruded, multilayered and multicomponent 3d printing inputs |
CN103881289B (zh) | 2014-04-01 | 2016-10-12 | 上海材料研究所 | 一种可用于3d打印的改性聚甲醛支撑材料及其制备方法 |
US10221255B2 (en) | 2015-06-17 | 2019-03-05 | Basf Se | Composition for the immediate stopping of a free-radical polymerization |
CN113529207B (zh) | 2015-07-14 | 2024-04-12 | 巴斯夫欧洲公司 | 基于涂覆芯材料的纤丝 |
CN105504662A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-04-20 | 成都新柯力化工科技有限公司 | 一种3d打印用聚甲醛丝材及其制备方法 |
JP2019516345A (ja) | 2016-03-02 | 2019-06-20 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアBasf Se | 振動液滴形成 |
CN105665697A (zh) | 2016-03-11 | 2016-06-15 | 中山大学惠州研究院 | 一种fdm 3d打印用金属或陶瓷耗材及其制备方法与打印成品方法 |
CN105728729A (zh) | 2016-03-14 | 2016-07-06 | 深圳森工科技有限公司 | 金属/陶瓷粉末成形方法 |
WO2017182314A1 (de) | 2016-04-18 | 2017-10-26 | Basf Se | Anordnung mit schallabsorbierenden und brandhemmenden eigenschaften |
KR102474841B1 (ko) | 2016-06-03 | 2022-12-06 | 바스프 에스이 | 적층식 제조용 광경화성 제형의 제조 |
WO2018033620A1 (en) | 2016-08-18 | 2018-02-22 | Basf Se | Composition especially for printing or coating comprising polyurethane polymers |
WO2018041642A1 (de) | 2016-09-05 | 2018-03-08 | Basf Se | Verfahren zur herstellung eines polyamids mit kaliumlactamat |
WO2018050517A2 (de) | 2016-09-13 | 2018-03-22 | Basf Se | Rollbare isoliervorrichtung |
WO2018060015A1 (en) | 2016-09-27 | 2018-04-05 | Basf Se | Star-shaped styrene polymers with enhanced glass transition temperature |
-
2017
- 2017-12-06 JP JP2019531763A patent/JP7143301B2/ja active Active
- 2017-12-06 KR KR1020197019834A patent/KR102618687B1/ko active IP Right Grant
- 2017-12-06 ES ES17808503T patent/ES2947289T3/es active Active
- 2017-12-06 US US16/468,333 patent/US11434587B2/en active Active
- 2017-12-06 AU AU2017374924A patent/AU2017374924A1/en not_active Abandoned
- 2017-12-06 CN CN201780076747.7A patent/CN110073040B/zh active Active
- 2017-12-06 EP EP17808503.1A patent/EP3555350B1/en active Active
- 2017-12-06 WO PCT/EP2017/081597 patent/WO2018108639A1/en unknown
- 2017-12-11 TW TW106143382A patent/TW201825439A/zh unknown
-
2022
- 2022-08-01 US US17/878,140 patent/US20220389621A1/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120231225A1 (en) | 2010-09-17 | 2012-09-13 | Stratasys, Inc. | Core-shell consumable materials for use in extrusion-based additive manufacturing systems |
WO2016012486A1 (en) | 2014-07-22 | 2016-01-28 | Basf Se | Mixture for use in a fused filament fabrication process |
WO2016059986A1 (ja) | 2014-10-14 | 2016-04-21 | 花王株式会社 | 三次元造形用可溶性材料 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102618687B1 (ko) | 2023-12-29 |
CN110073040A (zh) | 2019-07-30 |
JP2020500754A (ja) | 2020-01-16 |
US20220389621A1 (en) | 2022-12-08 |
TW201825439A (zh) | 2018-07-16 |
AU2017374924A1 (en) | 2019-06-06 |
WO2018108639A1 (en) | 2018-06-21 |
ES2947289T3 (es) | 2023-08-04 |
EP3555350B1 (en) | 2023-05-03 |
EP3555350A1 (en) | 2019-10-23 |
US11434587B2 (en) | 2022-09-06 |
US20190352804A1 (en) | 2019-11-21 |
KR20190093631A (ko) | 2019-08-09 |
CN110073040B (zh) | 2022-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7143301B2 (ja) | 熱溶解積層法の支持材料として使用するためのフィラメント | |
KR102594758B1 (ko) | 코팅된 코어 물질을 기재로 하는 필라멘트 | |
CN106687264B (zh) | 用于熔丝制造方法中的混合物 | |
EP4076904B1 (en) | A process for the production of a three-dimensional green body | |
KR20240111775A (ko) | 적층 제조에 사용되는 융합 장벽 및 지지 구조용 세라믹 공급원료 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201118 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20211029 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20211109 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20220131 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220314 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20220419 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220712 |
|
C60 | Trial request (containing other claim documents, opposition documents) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60 Effective date: 20220712 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20220721 |
|
C21 | Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21 Effective date: 20220726 |
|
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: 20220816 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220914 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7143301 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |