KR102178657B1 - 3-차원 인쇄 방법 - Google Patents

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휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피.
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Abstract

3-차원 인쇄 방법이 본원에서 개시되고, 그러한 방법은: 구축 재료를 도포하는 단계; 액체 운반체 내에 분산된 금속 산화물 나노입자를 포함하는 엷은 색조의 융합제를, 적어도, 구축 재료의 일부 위에 도포하는 단계; 및 엷은 색조의 융합제 조성물과 접촉되는 구축 재료의 일부를 융합시켜 3D 물체의 층을 형성하기 위해서 구축 재료를 복사선에 노출시키는 단계를 포함한다. 본원에서 설명된 3-차원 인쇄 방법에 따라 얻어진 물품이 또한 본원에서 개시된다. 그러한 물품은 코어 융합제 조성물과 융합된 중합체 구축 재료로 제조된 코어 기재; 상기 코어 기재의 표면에 도포되고, 액체 운반체 내에 분산된 금속 산화물 나노입자를 포함하는 엷은 색조의 융합제 조성물과 융합된 중합체 구축 재료를 포함하는 제1 층; 및 상기 제1 층의 표면 위에 도포되고, 채색된 잉크 조성물 및 코어 융합제 또는 엷은 색조의 융합제 조성물 채색된 잉크 조성물과 융합된 중합체 구축 재료를 포함하는, 제2 층을 포함한다.

Description

3-차원 인쇄 방법
3-차원(3D) 인쇄는, 디지털 모델로부터 3-차원적인 고체 부분을 만들기 위해서 이용되는 적층 인쇄 프로세스일 수 있다. 3D 인쇄는 종종 빠른 제품 원형제작(prototyping), 몰드 생성, 및 몰드 마스터 생성에서 이용된다. 일부 3D 인쇄 기술은 적층 프로세스로서 간주되는데, 이는 그러한 기술이 연속적인 재료 층의 도포를 포함하기 때문이다. 이는, 최종 부분을 생성하기 위해서 재료의 제거에 종종 의존하는 통상적인 기계적 프로세스와 상이하다. 3D 인쇄에서 사용되는 재료는, 일부 재료에서 가열-보조 압출 또는 소결을 이용하여 달성될 수 있고, 다른 재료에서 디지털 광 투사 기술을 이용하여 달성될 수 있는, 경화 또는 융합을 종종 포함한다.
유사한 참조 번호가, 아마도 동일하지 않을 수 있지만, 유사한 구성요소에 상응하는, 이하의 상세한 설명 및 도면을 참조함으로써, 본 개시 내용의 예의 특징이 명료해질 것이다. 간결함을 위해서, 전술된 기능을 가지는 참조 번호 또는 특징부가, 그들이 도시된 다른 도면과 관련하여 설명될 수 있거나 설명되지 않을 수 있다.
도 1 내지 도 4는 본 개시 내용에 따른 3D 인쇄 방법의 예를 도시한 흐름도이다. 도 5는 본 개시 내용에 따른 3D 인쇄 시스템의 예의 단순화된 등각도이다. 도 6 및 도 7은 본원에서 개시된 3D 인쇄 방법의 예를 이용하여 형성된 부분 및 층의 예에 관한 횡단면도이다.
본 개시 내용은 여기에서 3-차원 인쇄 방법을 설명하고, 그러한 방법은: 구축 재료(build material)를 도포하는 단계; 액체 운반체 내에 분산된 금속 산화물 나노입자를 포함하는 엷은 색조의 융합제를, 적어도, 구축 재료의 일부 위에 도포하는 단계; 및 엷은 색조의 융합제 조성물과 접촉되는 구축 재료의 일부를 융합시켜 3D 물체의 층을 형성하기 위해서 구축 재료를 복사선에 노출시키는 단계를 포함한다. 본 개시 내용은 또한 3-차원 인쇄 방법에 따라 얻어진 물품을 설명하며, 그러한 물품은 코어 융합제 조성물과 융합된 중합체 구축 재료로 제조된 코어 기재; 액체 운반체 내에 분산된 금속 산화물 나노입자를 포함하는 엷은 색조의 융합제 조성물과 융합된 중합체 구축 재료를 포함하는, 코어 기재의 표면에 도포된, 제1 층; 그리고 채색된 잉크 조성물 및 코어 융합제와 또는 엷은 색조의 융합제 조성물 및 채색된 잉크 조성물와 융합된 중합체 구축 재료를 포함하는, 제1 층의 표면 위에 도포된, 제2 층을 포함한다.
본원에서 개시된 3-차원(3D)인쇄 방법의 예가 다수 제트 융합(Multi Jet Fusion)(MJF) 기술을 이용한다. 다수 제트 융합 중에, (구축 재료 입자로도 지칭되는) 구축 재료의 전체 층이 복사선에 노출되거나 구축 재료의 선택된 영역(일부 경우에 전체 층 미만)이 융합되고 경화되어 3D 부분(또는 3D 물체 또는 물품)의 층이 된다. 융합제는 구축 재료의 선택된 영역과 접촉되게 선택적으로 침착된다(deposited). 융합제는 구축 재료의 층 내로 침투할 수 있고 구축 재료의 외부 표면 상으로 확산될 수 있다. 이러한 융합제는 복사선을 흡수할 수 있고 흡수된 복사선을 열 에너지로 변환할 수 있으며, 이어서 열 에너지는, 코어 융합제와 접촉되는 구축 재료를 용융 또는 소결한다. 이는 구축 재료가 용융, 결합, 경화 등이 되게 하며, 그에 따라 3D 부분(또는 3D 물체 또는 물품)의 층을 형성하게 한다. 다수 제트 융합에서 이용되는 융합제는 가시광선 영역(400 nm 내지 780 nm)에서 상당한 흡수(예를 들어, 80%)를 갖는 경향이 있다.
본원에서 개시된 3-차원 인쇄 방법은 2개의 상이한 융합제: 엷은 색조의 융합제 및 코어 융합제를 이용할 수 있다. 일부 예에서, (또한, 일부 경우에, 검은색 융합제로 지칭되는) 코어 융합제의 흡수는 3D 인쇄 중의 융합에 적합한 열을 생성하고, 이는 기계적 무결성 및 비교적 균일한 기계적 성질(예를 들어, 강도, 파단까지의 연신, 등)을 갖는 3D 부분을 유도한다. 그러나, 이러한 흡수는 또한 강하게 착색된, 예를 들어 검은색의 3D 부분을 초래한다. 일부 다른 예에서, (LTFA로도 지칭되는) 엷은 색조의 융합제의 흡수가, 전체 3D 부분을 구축하기 위해서, 코어 융합제 대신 사용된다. 엷은 색조의 융합제의 이러한 예는 금속 산화물 나노입자를 포함한다. 엷은 색조의 융합제는, 800 nm 내지 4000 nm 범위의 파장에서 흡수하고 400 nm 내지 780 nm 범위의 파장에서 투과되는, 플라즈몬 공진 흡수제(plasmonic resonance absorber)이다.
본원에서 사용된 바와 같이, "흡수"는, 800 nm 내지 4000 nm 범위의 파장을 갖는 복사선의 적어도 80%가 흡수된다는 것을 의미한다. 본원에서 사용된 바와 같이, "투과"는, 400 nm 내지 780 nm 범위의 파장을 갖는 복사선의 20% 이하가 흡수된다는 것을 의미한다. 이러한 흡수 및 투과는, 3D 부분이 백색이 되게 하거나 약간 착색되게 하면서, 엷은 색조의 융합제가 그와 접촉된 구축 재료를 융합시키기에 충분한 복사선을 흡수할 수 있게 한다.
본원에서 개시된 방법 및 시스템의 다른 예는, 기계적 무결성을 갖는 코어(최내측 층 또는 영역) 및 색채(즉, 백색, 또는 검은색이 아닌 일부 색채)를 갖는 외측부(최외측 층 또는 영역)를 가지는 부분을 구축하기 위해서 상이한 융합제들의 조합(예를 들어, 코어 융합제 및 엷은 색조의 융합제)을 이용한다.
3D 인쇄 방법
도 1에 도시된 바와 같이, 개시 내용은 3-차원(3D) 인쇄 방법(100)에 관한 것이다. 그러한 방법은 3D 물체 그리고 보다 구체적으로 채색된 3D 물체를 생성하기 위해서 이용될 수 있다. 그러한 3D 물체는 몇 개의 층으로 제조될 것이다. 방법(100)은 구축 재료를 도포하는 단계(102)를 포함한다. 구축 재료는 구축 지역 플랫폼 상에 도포될 수 있다. 이어서, 액체 운반체 내에 분산된 금속 산화물 나노입자를 포함하는, 엷은 색조의 융합제 조성물이, 적어도, 구축 재료의 일부 위에 도포된다(104). 엷은 색조의 융합제 조성물은 잉크젯 도포기로 도포될 수 있다. 이어서, 구축 재료가 복사선에 노출되어, 엷은 색조의 융합제 조성물과 접촉되는 구축 재료의 부분을 융합시킨다(106). 그러한 융합 단계가 실시되어, 최종 3D 물체의 일부가 될 제1 층을 형성한다. 복사선은 전자기 복사선일 수 있다. 엷은 색조의 융합제 조성물의 도포가 구축 재료의 몇 개의 부분에서 동시에 실시될 수 있고 복사선에 대한 노출도 동시에 실시될 수 있다.
일부 다른 예에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 3-차원(3D) 인쇄 방법(110)은, 복사선 흡수제 및 수성 운반체를 포함하는 코어 융합제 조성물을, 동시에 또는 차례로, 중합체 구축 재료의 적어도 다른 부분 상에 도포하는 것(105)을 더 포함한다. 그에 따라, 엷은 색조의 융합제 조성물 및 코어 융합제 조성물 모두가, 동시에, 중합체 구축 재료의 상이한 부분에 도포될 수 있다. 이어서, 구축 재료가 복사선에 노출되어, 엷은 색조의 융합제 조성물 및/또는 코어 융합제 조성물과 접촉되는 구축 재료의 부분을 융합시킨다(106').
또 다른 일부 예에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 3-차원(3D) 인쇄 방법(120)은 채색된 잉크 조성물을 엷은 색조의 융합제와 동시에 또는 코어 융합제 조성물과 동시에, 적어도, 구축 재료 층의 일부 위에 도포하는 것(107); 그리고 채색된 잉크 조성물과 그리고 엷은 색조의 융합제 조성물 또는 코어 융합제 조성물과 접촉되는 구축 재료의 일부를 융합시키기 위해서, 구축 재료 층을 복사선에 노출시키는 것(106")을 더 포함한다. 또 다른 일부 예에서, 채색된 잉크 조성물은 엷은 색조의 융합제 조성물과 동시에 또는, 적어도, 구축 재료 층의 부분 상에 도포된다. 이어서, 채색된 잉크 조성물 및 융합제 조성물(들)(코어 또는 엷은 색조)과 접촉되는 구축 재료가 융합되어, 최종 3D 물체의 일부가 될 채색된 층을 형성한다. 그러한 채색된 층은, 내재된 잉크젯 잉크의 착색제를 포함할 것이다.
또한 추가적인 예에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 3-차원(3D) 인쇄 방법(130)은 채색된 잉크 조성물을, 구축 재료를 갖는 엷은 색조의 융합제에 의해서 형성된 층 위에 도포하는 것(108)을 더 포함한다. 그러한 채색된 잉크 조성물의 도포는, 엷은 색조의 융합제 조성물과 접촉되는 구축 재료의 일부의 융합에 의해서 형성된 층에 색채를 제공할 것이다.
그러한 3-차원(3D) 인쇄 방법에서, 엷은 색조의 융합제 또는 코어 융합제는 복사선의 흡수를 개선하고, 흡수된 복사선을 열 에너지로 변환하고, 그리고 그와 접촉되는 구축 재료 입자에 열을 전달하는 것을 촉진한다. 예에서, 엷은 색조의 융합제 또는 코어 융합제는 구축 재료 입자의 온도를 입자의 융점 또는 연화점 보다 높게 충분히 상승시키고, 그에 따라 구축 재료 입자의 융합(예를 들어, 소결, 결합, 경화, 등)이 발생되게 한다. 전자기 복사선에 대한 노출이 층을 형성한다. 그러한 층은, 엷은 색조의 융합제와 동시에 또는 후속하여, 채색된 잉크 조성물이 더 도포될 때, 채색된 층이 될 수 있다. 엷은 색조의 융합제 또는 코어 융합제가 도포되지 않은 구축 재료의 부분은 융합을 위한 충분한 에너지를 흡수하지 않는다는 것이 이해될 것이다.
3D 인쇄 시스템
본원에서 설명된 3-차원 인쇄 방법은 본원에서 설명된 3-차원 인쇄 시스템을 이용하여 실시된다. 3D 인쇄 시스템(200)의 예가 도 5에 도시되어 있다. 3D 인쇄 시스템(200)이 부가적인 구성요소를 포함할 수 있다는 것 그리고 본원에서 설명된 구성요소의 일부가 제거 및/또는 수정될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 또한, 도 5에 도시된 3D 인쇄 시스템(200)의 구성요소는 실제 축척으로 작성되지 않았을 수 있고, 그에 따라 3D 인쇄 시스템(200)은 본원에서 도시된 것과 다른 크기 및/또는 구성을 가질 수 있다.
인쇄 시스템(200)은 구축 지역 플랫폼(202), 구축 재료 입자(206)를 포함하는 구축 재료 공급부(204), 및 구축 재료 분배기(208)를 포함한다. 구축 지역 플랫폼(202)은 구축 재료 공급부(204)로부터 구축 재료 입자(206)를 수용한다. 구축 지역 플랫폼(202)은 인쇄 시스템(200)과 통합될 수 있거나, 인쇄 시스템(200) 내로 별개로 삽입될 수 있는 구성요소일 수 있다. 예를 들어, 구축 지역 플랫폼(202)은, 인쇄 시스템(200)으로부터 별개로 이용 가능한 모듈일 수 있다. 도시된 구축 지역 플랫폼(202)은 또한 하나의 예이고, 인쇄판(platen), 제조/인쇄 베드, 유리 판, 또는 다른 구축 표면과 같은 다른 지지 부재로 대체될 수 있다.
구축 지역 플랫폼(202)은 화살표(210)에 의해서 표시된 바와 같은 방향으로, 예를 들어 z-축을 따라 이동될 수 있고, 그에 따라 구축 재료 입자(206)가 플랫폼(202)에 또는 이전에 형성된 부분 층에 전달될 수 있다. 예에서, 구축 재료 입자(206)를 전달하고자 할 때, 구축 재료 분배기(208)가 구축 재료 입자(206)를 플랫폼(202) 상으로 밀어서 구축 재료 입자(206)의 실질적으로 균일한 층을 그 위에 형성하도록, 구축 지역 플랫폼(202)이 충분히 (예를 들어, 아래쪽으로) 전진하도록 프로그래밍될 수 있다. 구축 지역 플랫폼(202)은 또한, 예를 들어, 새로운 부분을 구축하고자 할 때, 그 원래의 위치로 복귀될 수 있다. 구축 재료 공급부(204)는, 구축 재료 입자(206)를 구축 재료 분배기(208)와 구축 지역 플랫폼(202) 사이에 위치시키기 위한 용기, 베드, 또는 다른 표면일 수 있다. 일부 예에서, 구축 재료 공급부(204)는 표면을 포함할 수 있고, 그러한 표면 상으로, 예를 들어, 구축 재료 공급부(204) 위에 위치된 구축 재료 공급원(미도시)으로부터 구축 재료 입자(206)가 공급될 수 있다. 구축 재료 공급원의 예가 호퍼, 오거 컨베이어, 또는 기타를 포함할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 구축 재료 공급부(204)는, 구축 재료 입자(206)를 저장 위치로부터 구축 지역 플랫폼(202) 상으로 또는 이전에 형성된 부분 층 상으로 확산시키기 위한 위치로 제공하기 위한, 예를 들어, 이동시키기 위한 메커니즘(예를 들어, 전달 피스톤)을 포함할 수 있다.
구축 재료 분배기(208)는 화살표(211)에 의해서 표시된 방향으로, 예를 들어 y-축을 따라, 구축 재료 공급부(204) 위에서 그리고 구축 지역 플랫폼(202)을 가로질러 이동하여, 구축 재료 입자(206)의 층을 구축 지역 플랫폼(202) 위로 확산시킬 수 있다. 구축 재료 분배기(208)는 또한, 구축 재료 입자(206)의 확산 이후에 구축 재료 공급부(204)에 인접한 위치로 복귀될 수 있다. 구축 재료 분배기(208)는 블레이드(예를 들어, 닥터 블레이드(doctro blade)), 롤러, 롤러 및 블레이드의 조합, 및/또는 구축 재료 입자(206)를 구축 지역 플랫폼(202) 위에서 확산시킬 수 있는 임의의 다른 장치일 수 있다. 예를 들어, 구축 재료 분배기(18)가 반대-회전 롤러일 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 인쇄 시스템(200)은 또한, 엷은 색조의 융합제 조성물(216)의 예를 포함할 수 있는 잉크젯 도포기(214A)를 포함한다. 도 200에 도시된 바와 같이, 인쇄 시스템(200)의 일부 예가 적어도 하나의 부가적인 잉크젯 도포기(214B 및/또는 214C)를 포함할 수 있다. 하나의 예에서, 인쇄 시스템(200)은, 잉크젯 도포기(214A)에 더하여, 코어 융합제 조성물(218)을 포함할 수 있는 잉크젯 도포기(214B)를 포함한다. 다른 예에서, 인쇄 시스템(200)은, 잉크젯 도포기(24A)에 더하여, 채색된 잉크 조성물(230)을 포함할 수 있는 잉크젯 도포기(24C)를 포함한다. 또 다른 예에서, 인쇄 시스템(200)은, 잉크젯 도포기(214A)에 더하여, 잉크젯 도포기(214B 및 214C) 모두를 포함한다.
잉크젯 도포기(들)(214A, 214B, 214C)는 화살표(212)에 의해서 표시된 방향으로, 예를 들어 y-축을 따라서 구축 지역 플랫폼(202)을 가로질러 스캐닝될 수 있다. 잉크젯 도포기(들)(214A, 214B, 214C)는 예를 들어 열 잉크젯 인쇄헤드, 압전 인쇄헤드 등일 수 있고, 구축 지역 플랫폼(202)의 폭에 걸쳐 연장될 수 있다. 각각의 잉크젯 도포기(들)(214A, 214B, 214C)가 도 5에서 하나의 도포기로서 도시되었지만, 각각의 잉크젯 도포기(들)(214A, 214B, 214C)가, 구축 지역 플랫폼(202)의 폭에 걸쳐지는 다수의 잉크젯 도포기를 포함할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 또한, 잉크젯 도포기(들)(214A, 214B, 214C)는 다수의 인쇄바(printbar) 내에 위치될 수 있다. 잉크젯 도포기(들)(214A, 214B, 214C)는 또한, 예를 들어, 잉크젯 도포기(들)(214A, 214B, 214C)가 구축 지역 플랫폼(202)의 폭에 걸쳐지지 않는 구성에서, x-축을 따라 스캐닝될 수 있고, 그에 따라 잉크젯 도포기(들)(214A, 214B, 214C)가 각각 융합제(216), 코어 융합제(218), 및 채색된 잉크젯 잉크(230)를 구축 재료 입자(206)의 층의 넓은 지역 위에 침착시킬 수 있게 한다. 따라서, 잉크젯 도포기(들)(214A, 214B, 214C)는, 본원에서 개시된 방법(들)에 따라 구축 지역 플랫폼(202) 상에 형성된 구축 재료 입자(206)의 층의 미리 결정된 지역 내에서 각각의 유체(216, 218, 및 230)를 침착시키기 위해서 구축 지역 플랫폼(202)에 인접하게 잉크젯 도포기(들)(214A, 214B, 214C)를 이동시키는, 이동 XY 스테이지 또는 병진운동 캐리지(어느 것도 도시되지 않음)에 부착될 수 있다. 잉크젯 도포기(들)(214A, 214B, 214C)는 복수의 노즐(미도시)을 포함할 수 있고, 그러한 노즐을 통해서 조성물(216, 218, 및 230)이 각각 토출된다.
잉크젯 도포기(214A, 214B, 214C) 각각은 엷은 색조의 융합제 조성물(216), 코어 융합제 조성물(218), 및 채색된 잉크 조성물(230)의 액적을 약 300 인치당 도트(DPI) 내지 약 1200 DPI 범위의 해상도로 전달할 수 있다. 다른 예에서, 도포기(들)(214A, 214B, 214C)는 더 높은 또는 더 낮은 해상도로 각각의 유체(216, 218, 및 230)의 액적을 전달할 수 있다. 액적 속도는 약 5 m/s 내지 약 24 m/s 범위일 수 있고, 격발 주파수(firing frequency)는 약 1 kHz 내지 약 100 kHz일 수 있다. 하나의 예에서, 각각의 액적이 약 10의 액적당 피코리터(picoliters(pl) per drop)일 수 있으나, 더 크거나 작은 액적 크기가 이용되는 것을 생각할 수 있다. 일부 예에서, 잉크젯 도포기(214A, 214B, 214C)는 유체(216, 218, 및 230)의 가변 크기 액적을 각각 전달할 수 있다.
이전에 설명된 물리적 요소의 각각이 인쇄 시스템(200)의 제어기(240)에 동작 가능하게 연결될 수 있다. 제어기(240)는, 구축 지역 플랫폼(202), 구축 재료 공급부(204), 구축 재료 분배기(208), 및 잉크젯 도포기(들)(214A, 214B, 214C)의 동작을 제어할 수 있다. 예로서, 제어기(240)는, 3D 인쇄 시스템(200) 구성요소의 다양한 동작을 제어하기 위해서 작동기(미도시)를 제어할 수 있다. 제어기(240)는 컴퓨팅 장치, 반도체-기반의 마이크로프로세서, 중앙 프로세싱 유닛(CPU), 주문형 집적 회로(ASIC), 및/또는 다른 하드웨어 장치일 수 있다. 비록 도시하지는 않았지만, 제어기(240)는 통신 라인을 통해서 3D 인쇄 시스템(200) 구성요소에 연결될 수 있다.
제어기(240)는, 물리적 요소를 제어하여 3D 부분을 생성하기 위해서, 인쇄기의 레지스터 및 메모리 내의 물리량(전자적 양)으로서 표시될 수 있는, 데이터를 조작하고 변형시킨다. 따라서, 제어기(240)는 데이터 저장부(242)와 통신되는 것으로 도시되어 있다. 데이터 저장부(242)는 3D 인쇄 시스템(10)으로 인쇄하고자 하는 3D 부분과 관련된 데이터를 포함할 수 있다. 구축 재료 입자(206), 엷은 색조의 융합제(216), 코어 융합제(218), 채색된 잉크(230) 등의 선택적인 전달을 위한 데이터가, 형성하고자 하는 3D 부분의 모델로부터 유도될 수 있다. 예를 들어, 데이터는, 엷은 색조의 융합제(216), 코어 융합제(218), 채색된 잉크젯 잉크(230)를 침착시키기 위해서 잉크젯 도포기(들)(214A, 214B, 214C)가 위치되는 구축 재료 입자(206)의 각각의 층 상의 위치를 포함할 수 있다.
엷은 색조의 융합제(216) 또는 코어 융합제(218)가 구축 재료(206)의 특정 부분(들)에 선택적으로 도포된 후에, 구축 재료의 전체 층이 전자기 복사선에 노출된다. 전자기 복사선은 복사선 공급원(244, 244)으로부터 방출된다. 전자기 복사선이 인가되는 시간의 길이, 또는 에너지 노출 시간은, 예를 들어: 복사선 공급원(244, 244)의 특성; 구축 재료 입자(206)의 특성; 및/또는 엷은 색조의 융합제(216) 또는 코어 융합제(218)의 특성 중 하나 이상에 따라 달라질 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 인쇄 시스템(10)은 또한 복사선 공급원(244, 244')을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 복사선 공급원(244)은 구축 지역 플랫폼(202)에 대해서 고정된 위치에 있을 수 있다. 다른 예에서, 복사선 공급원(244')은, 엷은 색조의 융합제(216) 및/또는 코어 융합제(218)가 도포된 직후에, 구축 재료 입자(206)의 층을 복사선에 노출시키도록 배치될 수 있다. 도 1에 도시된 예에서, 복사선 공급원(38')은 잉크젯 도포기(들)(214A, 214B, 214C)의 측면에 부착되고, 이는 한 번의 통과에서 패터닝 및 가열을 가능하게 한다. 복사선 공급원(244, 244')은 약 800 nm 내지 약 1 mm 범위의 파장을 갖는 전자기 복사선을 방출할 수 있다. 하나의 예로서, 전자기 복사선이 약 800 nm 내지 약 2 ㎛ 범위일 수 있다. 다른 예에서, 전자기 복사선은 약 1100 nm 파장에서 최대 세기를 갖는 흑체 복사선일 수 있다. 복사선 공급원(244, 244')은, 적외선(IR) 또는 근-적외선 광원, 예를 들어 IR 또는 근-IR 경화 램프, IR 또는 근-IR 발광 다이오드(LED), 또는 희망 IR 또는 근-IR 전자기 파장을 갖는 레이저일 수 있다. 복사선 공급원(244, 244)은, 복사선 시스템 구성요소(40)로서 집합적으로 도시된, 램프/레이저 구동기, 입/출력 온도 제어기, 및 온도 센서에 동작 가능하게 연결될 수 있다. 복사선 시스템 구성요소들(246)이 함께 동작되어 복사선 공급원(244, 244')을 제어할 수 있다. 온도 레시피(예를 들어, 복사선 노출율)가 입/출력 온도 제어기에 제공될 수 있다. 가열 중에, 온도 센서는 구축 재료 입자(206)의 온도를 감지할 수 있고, 온도 측정값이 입/출력 온도 제어기에 전달될 수 있다. 예를 들어, 가열된 지역과 연관된 온도계가 온도 피드백을 제공할 수 있다. 입/출력 온도 제어기는, 레시피와 실시간 측정값 사이의 임의 차이를 기초로, 복사선 공급원(244, 244') 전력 설정점을 조정할 수 있다. 이러한 전력 설정점은, 적절한 램프/레이저 전압을 복사선 공급원(244, 244')에 전달하는 램프/레이저 구동기에 송신된다. 이는 복사선 시스템 구성요소(246)의 하나의 예이고, 다른 복사선 공급원 제어 시스템이 이용될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 제어기(240)는 복사선 공급원(244, 244')을 제어하도록 구성될 수 있다.
3-차원 인쇄 방법은: 구축 재료(206)를 도포하는 단계; 액체 운반체 내에 분산된 금속 산화물 나노입자를 포함하는 엷은 색조의 융합제(216)를, 적어도, 구축 재료(206)의 일부 위에 도포하는 단계; 및 엷은 색조의 융합제(216) 조성물과 접촉되는 구축 재료의 부분을 융합시켜 최종적인 3D 물체 또는 물품의 일부일 수 있는 층을 형성하기 위해서 구축 재료를 복사선에 노출시키는 단계를 포함한다.
일부 예에서, 3-차원 인쇄 방법에서, 복사선 흡수제 및 수성 운반체를 포함하는 코어 융합제 조성물이, 동시에 또는 차례로, 중합체 구축 재료의 적어도 다른 부분 상에 도포된다. 일부 다른 예에서, 3-차원 인쇄 방법에서, 채색된 잉크 조성물이 엷은 색조의 융합제 조성물 및/또는 코어 융합제 조성물과 동시에 도포된다. 또한 다른 일부 예에서, 3-차원 인쇄 방법은 채색된 잉크 조성물을, 구축 재료를 갖는 엷은 색조의 융합제에 의해서 형성된 층 위에 도포하는 것을 더 포함한다.
구축 재료 입자(206)의 층은 구축 지역 플랫폼(202) 상에 도포된다. 전술한 바와 같이, 구축 재료 공급부(204)는, 구축 재료 입자가 구축 지역 플랫폼(202) 상으로 확산될 준비가 되도록 하는 위치 내로, 구축 재료 입자를 공급할 수 있고, 구축 재료 분배기(208)는 공급된 구축 재료 입자(206)를 구축 지역 플랫폼(202) 상으로 확산시킬 수 있다. 제어기(240)는 구축 재료 입자(206)를 적절히 배치하기 위해서 구축 재료 공급부를 제어하기 위한 구축 재료 공급부 명령어를 실행할 수 있고, 구축 재료 분배기(208)를 제어하여 공급된 구축 재료 입자를 구축 지역 플랫폼 위에서 확산시켜 구축 재료 입자(206)의 층을 형성하기 위한 제어 확산기 명령어를 실행할 수 있다. 층이 도포된 후에, 엷은 색조의 융합제(216) 또는 코어 융합제(218)가 층(94) 내의 구축 재료 입자(206)의 부분(들)에 선택적으로 도포되고, 구축 재료 입자의 전체 층이 전자기 복사선에 노출된다. 이러한 예에서, 엷은 색조의 융합제 또는 코어 융합제(218)는 부분(들) 내의 복사선의 흡수를 개선하고, 흡수된 복사선을 열 에너지로 변환하고, 그리고 그와 접촉되는 구축 재료 입자(206)에 열을 전달하는 것을 촉진한다. 예에서, 엷은 색조의 융합제 및/또는 코어 융합제(218)는 그러한 부분 내의 구축 재료 입자의 온도를 입자(16)의 융점 또는 연화점 보다 높게 충분히 상승시키고, 그에 따라 구축 재료 입자의 융합(예를 들어, 소결, 결합, 경화, 등)이 발생되게 한다. 전자기 복사선에 대한 노출은 최종적인 3D 물체 또는 물품의 제1 층의 일부를 형성한다. 어떠한 융합제도 도포되지 않은 구축 재료의 부분이 융합에 충분한 에너지를 흡수하지 않는 다는 것이 이해될 것이다.
층이 형성된 후에, 부가적인 층(들)이 그 위에 형성되어 3D 부분의 예를 생성한다. 예를 들어, 다른 층을 형성하기 위해서, 부가적인 중합체 구축 재료가, 형성된 층 위에 도포될 수 있다. 이어서, 융합제는, 형성되는 층에 대한 횡단면의 패턴에 따라, 부가적인 구축 재료 입자의 적어도 일부 위에 선택적으로 도포된다. 부가적인 중합체 구축 재료 입자의 도포 엷은 색조의 융합제 또는 융합제의 선택적인 도포, 및 전자기 복사선 노출이 미리 결정된 수의 사이클로 반복되어, 최종적인 3D 물체 또는 물품을 생성하게 될 층을 형성할 수 있다. 일부 예에서, 제1 층이 형성된 후에, 엷은 색조의 융합제(216) 및 채색된 잉크(230)가 구축 재료 입자(206)의 일부 부분 위에 선택적으로 도포된다. 엷은 색조의 융합제 및 채색된 잉크젯 잉크가, 형성하고자 하는 채색된 층에 대한 횡단면의 패턴으로 선택적으로 도포될 수 있다.
엷은 색조의 융합제 조성물
엷은 색조의 융합제(LTFA) 조성물(216)은, 금속 산화물 나노입자; 양성 이온 안정화제(zwitterionic stabilizer); 계면활성제; 및 수성 운반체를 포함하는, 수성 젯팅 가능 조성물이다. 엷은 색조의 융합제 조성물은, 투명한 또는 반투명한 또는 밝은 청색 색채의 융합제를 제공할 수 있는 금속 산화물 나노입자를 포함한다. 엷은 색조의 융합제는 코어 융합제 또는 검은색 융합제와 상이한데, 이는 그 화학적 조성 및 그 최종 색채 때문이다. 엷은 색조의 융합제 조성물(216)은, 플라즈몬 공진 흡수제로서 작용하는 금속 산화물 나노입자를 포함한다. 금속 산화물 나노입자(플라즈몬 공진 흡수제)는 엷은 색조의 융합제 조성물이 800 nm 내지 4000 nm 범위 파장의 복사선을 흡수하게 할 수 있고, 이는 엷은 색조의 융합제 조성물이 복사선을 열 에너지로 충분히 변환하게 할 수 있고, 그에 따라 구축 재료 입자가 융합된다. 플라즈몬 공진 흡수제는 또한 400 nm 내지 780 nm 범위의 파장에서 엷은 색조의 융합제 조성물을 투과할 수 있게 하고, 이는 작용제로 형성되는 3D 부분 또는 층이 백색 또는 약간 채색될 수 있게 한다. "엷은 색조"라는 용어는 본원에서 "코어" 융합제에 대조적인 융합제를 정의하기 위해서 사용된다. "엷은 색조"는, 이를 포함하는 부분에, (400 nm 내지 780 nm 범위의 파장에서 거의 투과적인) 그 흡수 범위와 관련하여 "엷은 색조"의 색채를 제공할 것이다. 대조적으로, 복사선 흡수제를 포함하는 것에 때문에 본원에서 검은색 융합제로서 지칭될 수 있는 "코어" 융합제는, 그러한 융합제를 포함하는 부분에, 내부에 포함된 착색제의 흡수와 관련하여 어두운 색채를 제공할 것이다. 착색제는 임의의 적외선 광 흡수 착색제일 수 있다(그리고, 검은색을 반사할 수 있고 그에 따라 검은색 색채일 수 있다).
금속 산화물 나노입자
금속 산화물 나노입자는, 800 nm 내지 4000 nm 범위의 파장에서 흡수하고 400 nm 내지 780 nm 범위의 파장에서 투과되는, 플라즈몬 공진 흡수제이다. 본원에서 사용된 바와 같이, "흡수"는, 800 nm 내지 4000 nm 범위의 파장을 갖는 복사선의 적어도 80%가 흡수된다는 것을 의미한다. 본원에서 사용된 바와 같이, "투과"는, 400 nm 내지 780 nm 범위의 파장을 갖는 복사선의 20% 이하가 흡수된다는 것을 의미한다. 이러한 흡수 및 투과는, 3D 부분이 백색이 되게 하거나 약간 착색되게 하면서, 엷은 색조의 융합제가 그와 접촉된 구축 재료를 융합시키기에 충분한 복사선을 흡수할 수 있게 한다. 금속 산화물 나노입자는 엷은 색조의 융합제 자체로, 즉 엷은 색조의 융합제(LTFA) 조성물(216)에 특정 성질을 제공하는 특정 화합물로 간주될 수 있다.
엷은 색조의 융합제 조성물의 일부인 금속 산화물 나노입자는 화학식 (1) MmM'On(1)을 가지며, 여기에서 M은 알칼리 금속이고 m은 0 보다 크고 1 보다 작으며, M'는 임의 금속이고, n은 0 보다 크고 4 이하이다. 금속 산화물 나노입자는 엷은 색조의 융합제 조성물 내의 분산체이다. 본원에서 사용된 바와 같이, "분산"이라는 용어는, 하나의 상이 벌크 물질, 즉 액체 운반체 전체를 통해서 분산된 미세하게 분할된 금속 산화물 입자로 이루어진, 2-상 시스템을 지칭한다. 금속 산화물 나노입자는 분산된 또는 내부의 상이고, 벌크 물질은 연속적인 또는 외부의 상(액체 운반체)이다. 본원에서 사용된 바와 같이, 액체 매체는 수성 액체 매체이고, 즉 물을 포함한다.
금속 산화물 나노입자는 화학식 (1) MmM'On을 가지며, 여기에서 M은 알칼리 금속이고 m은 0 보다 크고 1 보다 작으며, M'는 임의 금속이고, n은 0 보다 크고 4 이하이다. 화학식 (1)에 따라, M 은 알칼리 금속이고, 리튬(Li), 나트륨(Na), 칼륨(K), 루비듐(Rb), 세슘(Cs), 또는 그 혼합물일 수 있다. 사실상, 어떠한 이론에도 구속되지 않고, 그러한 화합물은, (약 380 nm 내지 약 750 nm의 파장을 갖는) 가시광선의 높은 투과도를 유지하면서, (약 750 nm 내지 약 1400 nm 사이의 파장을 갖는) NIR 광의 만족스러운 흡수를 갖는다.
일부 예에서, 나노입자는 약 750 nm 내지 약 2300 nm 범위의 적외선 광을 흡수한다. 다른 예에서, 나노입자는 약 780 nm 내지 약 1400 nm 범위의 적외선 광을 흡수한다. 또 다른 예에서, 나노입자는 약 780 nm 내지 약 2300 nm 범위의 적외선 광을 흡수한다. 금속 산화물 나노입자는 또한 약 780 nm 내지 약 2300 nm, 또는 약 790 nm 내지 약 1800 nm, 또는 약 800 nm 내지 약 1500 nm, 또는 약 810 nm 내지 약 1200 nm, 또는 약 820 nm 내지 약 1100 nm, 또는 약 830 nm 내지 약 1000 nm 범위의 적외선 광을 흡수할 수 있다. 금속 산화물은 IR 흡수 무기 나노입자일 수 있다.
엷은 색조의 융합제 조성물 내에 존재하는 금속 산화물 나노입자는 화학식 (1) MmM'On을 갖는다. 이러한 화학식 (1)에서, M 알칼리 금속이다. 일부 예에서, M 은 리튬(Li), 나트륨(Na), 칼륨(K), 루비듐(Rb), 세슘(Cs), 또는 그 혼합물일 수 있다. 일부 다른 예에서, M 은 세슘(Cs)이다. 화학식 (1)에서, M' 임의 금속이다. 일부 예에서, M'은 텅스텐(W), 몰리브덴(Mb), 탄탈륨(Ta), 하프늄(Hf), 세륨(Ce), 란타늄(La) 또는 그 혼합물이다. 일부 다른 예에서, M'은 텅스텐(W)이다. 화학식 (1)에서, m은 0보다 크고 1보다 작다. 일부 예에서, m은 0.33일 수 있다. 화학식 (1)에서, n은 0보다 크고 4 이하이다. 일부 예에서, n은 0보다 크고 3 이하이다. 일부 예에서, 본 개시 내용의 나노입자는 화학식 (1) MmM'On을 가지고, 여기에서 M은 텅스텐(W)이고, n은 3이고, M은 리튬(Li), 나트륨(Na), 칼륨(K), 루비듐(Rb), 세슘(Cs), 또는 그 혼합물이다. 그에 따라, 나노입자는 화학식 MmWO3를 갖는 텅스텐 청동 나노입자이다.
일부 다른 예에서, 금속 산화물 나노입자는 화학식 (1) MmM'On를 갖는 세슘 텅스텐 나노입자이고, 여기에서 M은 세슘(Cs)이고, m은 0.33이며, M'는 텅스텐(W)이고, n은 0보다 크고 3 이하이다. 예에서, 금속 산화물 나노입자는 CsxWO3의 일반식 을 갖는 세슘 텅스텐 산화물 나노입자이고, 여기에서 0<x<1이다. 세슘 텅스텐 산화물 나노입자는 밝은 청색 색채를 분산체에 제공할 수 있다. 색채의 강도는, 적어도 부분적으로, 분산체 내의 세슘 텅스텐 산화물 나노입자의 양에 따라 달라질 수 있다.
일부 예에서, 금속 산화물 입자는 약 0.01 nm 내지 약 400 nm, 또는 약 0.1 nm 내지 약 350 nm, 또는 약 0.5 nm 내지 약 300 nm, 또는 약 0.7 nm 내지 약 250 nm, 또는 약 0.8 nm 내지 약 200 nm, 또는 약 0.9 nm 내지 약 150 nm, 또는 약 1 nm 내지 약 100 nm, 또는 약 1 nm 내지 약 90 nm, 또는 약 1 nm 내지 약 80 nm, 또는 약 1 nm 내지 약 70 nm, 또는 약 1 nm 내지 약 60 nm, 또는 약 2 nm 내지 약 50 nm, 또는 약 3 nm 내지 약 40 nm, 또는 약 3 nm 내지 약 30 nm, 또는 약 3 내지 약 20 nm, 또는 약 3 내지 약 10 nm의 직경을 가질 수 있다. 더 구체적인 예에서, 금속 산화물 나노입자의 평균 입자 크기(예를 들어, 부피-가중 평균 직경)가 약 1 nm 내지 약 40 nm의 범위일 수 있다. 일부 예에서, 금속 산화물 나노입자의 평균 입자 크기가 약 1 nm 내지 약 15 nm 또는 약 1 nm 내지 약 10 nm 범위일 수 있다. 입자 크기 범위(예를 들어, 약 30 nm 내지 약 40 nm)의 상한선이 덜 바람직할 수 있는데, 이는 그러한 입자를 안정화시키는 것이 더 어려울 수 있기 때문이다. 일부 예에서, 금속 산화물 나노입자는 (엷은 색조의 융합제 조성물의 총 wt%를 기초로) 약 1 wt% 내지 약 20 wt% 범위의 양으로 엷은 색조의 융합제 조성물 내에 존재할 수 있다.
양성 이온 안정화제
금속 산화물 나노입자를 포함하는 엷은 색조의 융합제 조성물은 또한 양성 이온 안정화제를 포함한다. 양성 이온 안정화제는 분산의 안정성을 개선할 수 있다. 양성 이온 안정화제가 전체적으로 중성 전하를 갖는 반면, 분자의 적어도 하나의 지역은 양의 전하(예를 들어, 아미노 그룹)를 가지고, 분자의 적어도 하나의 다른 지역은 음의 전하를 갖는다. 금속 산화물 나노입자는 약간의 음의 전하를 가질 수 있다. 양성 이온 안정화제 분자는, 양성 이온 안정화제 분자의 양의 지역이 금속 산화물 나노입자에 가장 근접하고 양성 이온 안정화제 분자의 음의 지역이 금속 산화물 나노입자로부터 가장 멀리 있도록, 약간의 음의 금속 산화물 나노입자 주위에 배향될 수 있다. 이어서, 양성 이온 안정화제 분자의 음의 지역의 음의 전하는 금속 산화물 나노입자를 서로로부터 밀어낼 수 있다. 양성 이온 안정화제 분자는 금속 산화물 나노입자 주위에 보호 층을 형성할 수 있고, 금속 산화물 나노입자들이 서로 접촉되는 것을 방지하고 및/또는 입자 표면들 사이의 거리를 (예를 들어, 약 1 nm 내지 약 2 nm 범위의 거리 만큼) 증가시킬 수 있다. 따라서, 양성 이온 안정화제는 금속 산화물 나노입자가 분산체 내에서 응집되는 것 및/또는 침전되는 것을 방지할 수 있다. 적합한 양성 이온 안정화제의 예는 C2 내지 C8 베타인, 100 g 물 내에서 적어도 10 g의 용해도를 갖는 C2 내지 C8 아미노-카르복실산, 타우린, 및 그 조합을 포함한다. C2 내지 C8 아미노-카르복실산의 예는 베타-알라닌, 감마-아미노부티르산, 글리신, 및 그 조합을 포함한다.
양성 이온 안정화제는 (엷은 색조의 융합제 조성물의 총 wt%를 기초로) 약 2 wt% 내지 약 35 wt% 범위의 양으로 엷은 색조의 융합제 조성물 내에 존재할 수 있다. 양성 이온 안정화제가 C2 내지 C8 베타인일 때, C2 내지 C8 베타인은 엷은 색조의 융합제 조성물의 총 wt%의 약 8 wt% 내지 약 35 wt% 범위의 양으로 존재할 수 있다. 양성 이온 안정화제가 C2 내지 C8 아미노-카르복실산일 때, C2 내지 C8 아미노-카르복실산은 엷은 색조의 융합제 조성물의 총 wt%의 약 2 wt% 내지 약 20 wt% 범위의 양으로 존재할 수 있다. 양성 이온 안정화제가 타우린일 때, 타우린은 엷은 색조의 융합제 조성물의 총 wt%의 약 2 wt% 내지 약 35 wt% 범위의 양으로 존재할 수 있다. 양성 이온 안정화제는, 엷은 색조의 융합제 조성물의 일부일 수 있는 분산체를 형성하기 위한 물에서의 나노입자의 밀링(milling) 이전에, 도중에, 또는 이후에, 금속 산화물 나노입자 및 물에 부가될 수 있다.
예에서, 본원에서 개시된 엷은 색조의 융합제 조성물은 금속 산화물 나노입자, 양성 이온 안정화제, 계면활성제, 및 액체 운반체를 포함한다. 다른 예에서, 엷은 색조의 융합제 조성물은 금속 산화물 나노입자, 양성 이온 안정화제, 조용매(co-solvent), 계면활성제, 및 나머지 물을 포함한다. 또 다른 예에서, 엷은 색조의 융합제 조성물은 첨가제와 같은 부가적인 성분을 포함할 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, "액체 운반체" 및 "운반체"라는 용어는, 엷은 색조의 융합제 조성물을 형성하기 위해서 금속 산화물 나노입자 및 양성 이온 안정화제가 내부에 배치되는, 액체 유체를 지칭할 수 있다. 매우 다양한 액체 운반체가 본 개시 내용의 엷은 색조의 융합제 조성물과 함께 이용될 수 있다. 운반체는 물 만을 포함하거나, 다양한 부가적인 성분과 조합된 물을 포함할 수 있다. 이러한 부가적인 성분의 예는 조용매, 계면활성제, 항균제, 항-코게이션제(anti-kogation agent) 및/또는 킬레이트제를 포함할 수 있다.
엷은 색조의 융합제 조성물의 액체 운반체는 또한 계면활성제를 포함할 수 있다. 계면활성제는 (엷은 색조의 융합제 조성물의 총 wt%를 기초로) 약 0.1 wt% 내지 약 4 wt% 범위의 양으로 존재할 수 있다. 적합한 계면활성제의 예는 비-이온성 계면활성제이다. 몇몇 구체적인 예는, 아세틸렌계 디올 화학물질(예를 들어, Air Products and Chemicals, Inc.의 Surfynol® SEF)을 기초로 하는 자가-에멀전화 가능한 비이온성 습윤제, 비이온성 플루오로계면활성제(예를 들어, 이전에 Zonyl FSO로 알려졌던, DuPont의 Capstone® 플루오로계면활성제), 및 그 조합을 포함한다. 다른 예에서, 계면활성제는 에톡시레이티드 저-발포 습윤제(예를 들어, Air Products and Chemical Inc.의 Surfynol® 440 또는 Surfynol® CT-111) 또는 에톡시레이티드 습윤제 및 분자 거품 제거제(예를 들어, Air Products and Chemical Inc.의 Surfynol® 420)이다. 또 다른 적합한 계면활정제는 비-이온성 습윤제 및 분자 거품 제거제(예를 들어, Air Products and Chemical Inc.의 Surfynol® 104E), 또는 수용성, 비-이온성 계면활성제(예를 들어, The Dow Chemical Company의 Tergitol® TMN-6, Tergitol® 15S7, 및 Tergitol® 15S9)를 포함한다. 일부 예에서, 음이온성 계면활성제가 비-이온성 계면활성제와 조합되어 사용될 수 있다. 하나의 적합한 음이온성 계면활성제는 알킬디페닐옥사이드 디설포네이트(예를 들어, The Dow Chemical Company의 Dowfax® 8390 and Dowfax® 2A1)이다. 일부 예에서, 친수성-친유성 균형(HLB)이 10 미만인 계면활성제를 이용하는 것이 바람직할 수 있다.
운반체가 조용매(들)를 포함할 수 있다. 운반체에 첨가될 수 있는 조용매의 일부 예는 1-(2-히드록시에틸)-2-피롤리디논, 2-피롤리디논, 2-메틸-1,3-프로판디올, 1,5-펜탄디올, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 1,6-헥산디올, 트리프로필렌 글리콜 메틸 에테르, 에톡시레이티드 글리세롤-1 (LEG-1), 및 그 조합을 포함한다. 하나의 조용매가 이용되는지 또는 조용매들의 조합이 이용되는지 간에, 엷은 색조의 융합제 조성물 내의 조용매(들)의 총량은, 엷은 색조의 융합제 조성물의 총 wt%에 대해서 약 2 wt% 내지 약 80 wt% 범위일 수 있다.
일부 예에서, 액체 운반체는 또한 하나 이상의 첨가제를 포함할 수 있다. 첨가제는 항-코게이션제, 킬레이트제, 항균제, 또는 그 조합일 수 있다. 첨가제의 양이 첨가제의 유형에 따라 달라질 것이나, 일반적으로 첨가제는 (엷은 색조의 융합제 조성물의 총 wt%를 기초로) 약 0.01 wt% 내지 약 20 wt% 범위의 양으로 엷은 색조의 융합제 조성물 내에 존재할 수 있다.
항-코게이션제는 엷은 색조의 융합제 조성물 내에 포함될 수 있다. 코게이션은, 열 잉크젯 인쇄헤드의 가열 요소 상의 건조된 엷은 색조의 융합제 조성물 성분의 침착을 지칭한다. 항-코게이션제(들)은 코게이션이 축적되는 것을 방지하는데 도움을 주기 위해서 포함된다. 적합한 항-코게이션제의 예는 올레스-3-포스페이트(예를 들어, Croda로부터 상업적으로 입수할 수 있는 Crodafos®O3A 또는 Crodafos®N-3 산), 또는 올레스-3-포스페이트 및 저분자량(예를 들어, 5,000 미만) 폴리아크릴산 중합체의 조합을 포함한다. 하나의 항-코게이션제가 이용되는지 또는 항-코게이션제들의 조합이 이용되는지 간에, 엷은 색조의 융합제 조성물 내의 항-코게이션제(들)의 총량은, (엷은 색조의 융합제 조성물의 총 wt%를 기초로) 약 0.1 wt% 내지 약 0.2 wt% 범위일 수 있다.
액체 운반체가 또한 킬레이트제를 포함할 수 있다. 킬레이트제는 중금속 불순물의 바람직하지 못한 효과를 제거하기 위해서 엷은 색조의 융합제 조성물 내에 포함될 수 있다. 적합한 킬레이트제의 예는 디소듐 에틸렌-디아민테트라아세트산(EDTA-Na), 에틸렌 디아민 테트라 아세트산(EDTA), 및 메틸-글리신디아세트산(예를 들어, BASF Corp.의 Trilon® M)을 포함한다. 하나의 킬레이트제가 이용되는지 또는 킬레이트제들의 조합이 이용되는지 간에, 엷은 색조의 융합제 조성물 내의 킬레이트제(들)의 총량은, (엷은 색조의 융합제 조성물의 총 wt%를 기초로) 약 0 wt% 내지 약 2 wt% 범위일 수 있다.
액체 운반체가 또한 항균제를 포함할 수 있다. 적합한 항균제는 살생물제 및 살균제를 포함한다. 예시적인 항균제는 Nuosept®(Ashland Inc.), Vancide®(R.T. Vanderbilt Co.), Acticide® B20 및 Acticide® M20(Thor Chemicals), 및 그 조합을 포함할 수 있다. 예에서, 엷은 색조의 융합제 조성물은 (엷은 색조의 융합제 조성물의 총 wt%를 기초로) 약 0.1 wt% 내지 약 1 wt% 범위의 항균제의 총량을 포함할 수 있다. 본원에서 설명된 일부 예에서, 엷은 색조의 융합제 조성물의 운반체는 또한 부가적인 분산체(예를 들어, 저분자량(예를 들어, 5,000 미만) 폴리아크릴산 중합체, 예를 들어 Lubrizol의 Carbosperse®K-7028 폴리아크릴레이트), 방부제, 젯팅 가능한 첨가제, 및 기타를 포함할 수 있다.
코어 융합제 조성물
코어 융합제(218)(또는 검은색 융합제)는 젯팅 가능 조성물이다. 코어 또는 검은색 융합제 조성물은, 복사선 흡수제(즉, 능동적 재료) 및 수성 운반체를 포함하는 수성 젯팅 가능 조성물이다. 코어 융합제(218)의 예는 복사선 흡수제(즉 능동 재료)를 포함하는 물-기반의 분산체이다. 코어 융합제 내의 능동 재료의 양은, 능동 재료가 어떻게 흡수하는지에 따라 달라질 수 있다. 예에서, 코어 융합제는 능동 재료를 포함할 수 있고, 코어 융합제로 형성되는 3D 부분 층 내의 능동 재료의 적어도 0.01 wt%를 포함하기에 충분한 양으로 도포될 수 있다. 이러한 적은 양에서도, 검은색 채색 부분 층을 생산할 수 있다. 코어 융합제는 가시광선 영역(400 nm 내지 780 nm)에서 상당한 흡수(예를 들어, 80%)를 갖는 경향이 있다. 이러한 흡수는, 기계적 무결성 및 비교적 균일한 기계적 성질(예를 들어, 강도, 파괴 시까지의 연신, 등)을 갖는 3D 부분을 초래하는, 3D 인쇄 중의 융합에 적합한 열을 생성한다. 복사선 흡수제는 수성 운반체 내의 재료의 분산체이다. 본원에서 사용된 바와 같이, "분산"이라는 용어는, 하나의 상이 벌크 물질, 즉 액체 운반체 전체를 통해서 분산된 미세하게 분할된 복사선 흡수제로 이루어진, 2-상 시스템을 지칭한다. 복사선 흡수제는 분산된 또는 내부의 상이고, 벌크 물질은 연속적인 또는 외부의 상(액체 운반체)이다. 본원에서 사용된 바와 같이, 액체 매체는 수성 액체 매체이고, 즉 물을 포함한다.
능동 재료, 또는 복사선 흡수제는, 검은색의 임의의 적외선 광 흡수 착색제일 수 있다. 따라서, 코어 융합제 조성물은 본원에서 검은색 융합제로서 지칭될 수 있다. 예에서, 능동 재료, 또는 복사선 흡수제는 근적외선 광 흡수제이다. Fabricolor, Eastman Kodak, 또는 Yamamoto에 의해서 생산된 임의의 근적외선 검은색 착색제가 이용될 수 있다. 일부 예에서, 코어 또는 검은색 융합제 조성물은 근적외선 광 흡수제 및 수성 운반체를 포함한다.
일부 예에서, 능동 재료, 또는 복사선 흡수제는 카본 블랙 안료 또는 근적외선 흡수 염료이다. 일부 다른 예에서, 능동 재료, 또는 복사선 흡수제는 카본 블랙 안료이고; 코어 융합제 조성물은 능동 재료로서 카본 블랙을 포함하는 잉크 제형일 수 있다. 이러한 잉크 제형의 예가 CM997A, 5206458, C18928, C93848, C93808, 또는 기타로서 상업적으로 알려져 있고, 이들 모두는 HP Inc.로부터 입수할 수 있다. 일부 또 다른 예에서, 코어 융합제는 능동 재료로서 근적외선 흡수 염료를 포함하는 잉크 제형일 수 있다.
코어 융합제 조성물은, 앞서서 나열한 조용매, 비-이온성 계면활성제, 살생물제, 및 항-코게이션제 중 임의의 것을 포함할 수 있는 수성 제형이다(즉, 나머지 물을 포함한다). 코어 융합제 조성물은 전술한 바와 같은 수성 운반체를 포함한다. 코어 융합제 조성물의 예에서, 조용매는 코어 융합제 조성물의 총 wt%의 약 1 wt% 내지 약 60 wt% 범위의 양으로 존재하고, 비-이온성 계면활성제는 코어 융합제 조성물의 총 wt%의 약 0.5 wt.% 내지 약 1.5 wt.% 범위의 양으로 존재하며, 살생물제는 코어 융합제 조성물의 총 wt%를 기초로 약 0.1 wt.% 내지 약 5 wt.% 범위의 양으로 존재하고, 및 항-코게이션제는 코어 융합제 조성물의 총 wt%를 기초로 약 0.1 wt.% 내지 약 5 wt.% 범위의 양으로 존재한다. 코어 융합제 조성물의 일부 예는 또한, 작용제의 pH를 제어하기 위해서 이용되는 pH 조절제를 또한 포함할 수 있다. 예를 들어, (코어 융합제의 총 wt%의) 0 wt% 내지 약 2 wt%의 pH 조절제가 이용될 수 있다.
채색된 잉크 조성물
채색된 잉크 조성물(230)은 착색제, 분산제/분산 첨가제, 조용매, 및 물을 포함할 수 있다. 채색된 잉크 조성물(230)은 물-기반의 잉크젯 조성물이다. 일부 경우에, 채색된 잉크 조성물은 이러한 성분을 포함하고 다른 성분은 포함하지 않는다. 다른 경우에, 채색된 잉크 조성물은 항-코게이션제, 살생물제, 결합제, 및 그 조합을 더 포함할 수 있다.
채색된 잉크 조성물의 착색제는, 백색 이외의 색채를 가지는 안료 및 염료이다. 다른 색채의 예는, 시안, 마젠타, 황색, 검은색 등을 포함한다. 일부 예에서, 채색된 잉크의 착색제가 또한 적외선 파장에 투명할 수 있다. IR 투명 착색제의 예는 애시드 옐로우(acid yellow)23 (AY 23), AY17, 애시드 레드 52 (AR 52), AR 289, 및 리액티브 레드(reactive red)180 (RR 180)를 포함한다. 다른 경우에, 채색된 잉크 조성물의 착색제는 적외선 파장에 완전히 투명하지 않을 수 있으나, 그와 접촉되는 구축 재료 입자를 충분히 가열하기에 충분한 복사선을 흡수하지 않는다. 예를 들어, 채색된 잉크 조성물의 착색제가 일부 가시광선 파장 및 일부 IR 파장을 흡수할 수 있다. 이러한 착색제의 일부 예는, 다이렉트 블루(direct blue) 199 (DB 199) 및 피그먼트 블루(pigment blue) 15:3 (PB 15:3)와 같은 시안 착색제를 포함한다.
채색된 잉크 조성물은 또한 분산 첨가제를 포함하고, 이는 채색된 잉크 조성물 전체를 통한 착색제의 균일한 분포에 도움을 주고, 잉크(230)가 구축 재료 입자 상으로 습윤되는 것을 보조한다. 융합제에 대해서 본원에서 설명된 분산 첨가제 중 임의의 것이 채색된 잉크 조성물 내에서 이용될 수 있다. 분산 첨가제는 착색제와 유사한 양으로 채색된 잉크 조성물 내에 존재할 수 있다.
비-백색 착색제 및 분산 첨가제에 더하여, 채색된 잉크 조성물은 융합제와 유사한 성분(예를 들어, 조용매(들), 항-코게이션제(들), 살생물제(들), 물, 등)을 포함할 수 있다. 채색된 잉크 조성물은 또한, 스티렌, 아크릴산, 메타크릴산, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 및 부틸 메타크릴레이트 중 임의의 2개 이상의 공중합체일 수 있는 아크릴계 라텍스 결합제와 같은, 결합제를 포함할 수 있다. 채색된 잉크 조성물의 일부 예가 또한, 보습제 및 윤활제(예를 들어, Lipo Chemicals의 Liponic® EG-1 (LEG-1)), 킬레이트제(예를 들어, 디소듐 에틸렌 디아민-테트라아세트산(EDTA-Na)), 및/또는 버퍼와 같은, 다른 첨가제를 포함할 수 있다.
안료 기반의 채색된 잉크 조성물의 예가 약 1 wt% 내지 약 10 wt%의 안료(들), 약 10 wt% 내지 약 30 wt%의 조용매(들), 약 1 wt% 내지 약 10 wt%의 분산 첨가제(들), 0.01 wt% 내지 약 1 wt%의 항-코게이션제(들), 약 0.1 wt% 내지 약 5 wt%의 결합제, 약 0.05 wt% 내지 약 0.1 wt%의 살생물제(들), 및 나머지 물을 포함할 수 있다. 염료 기반의 채색된 잉크 조성물의 예가 약 1 wt% 내지 약 7 wt%의 염료(들), 약 10 wt% 내지 약 30 wt%의 조용매(들), 약 1 wt% 내지 약 7 wt%의 분산 첨가제(들), 0.05 wt% 내지 약 0.1 wt%의 킬레이트제(들), 약 0.005 wt% 내지 약 0.2 wt%의 버퍼, 약 0.05 wt% 내지 약 0.1 wt%의 살생물제(들), 및 나머지 물을 포함할 수 있다.
채색된 잉크 조성물의 일부 예는 시안, 마젠타, 및 황색 잉크의 세트, 예를 들어 C1893A(시안), C1984A(마젠타), 및 C1985A(황색); 또는 C4801A(시안), C4802A(마젠타), 및 C4803A(황색)를 포함하고, 이들 모두는 Hewlett-Packard Company로부터 입수할 수 있다. 다른 상업적으로 입수할 수 있는 채색된 잉크는 C9384A(인쇄헤드 HP 72), C9383A(인쇄헤드 HP 72), C4901A(인쇄헤드 HP 940), 및 C4900A(인쇄헤드 HP 940)를 포함한다.
구축 재료
구축 재료(206)는 재료 입자이고, 중합체 구축 재료일 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, “중합체 구축 재료”라는 용어는, 결정질 또는 반-결정질 중합체 입자 또는 중합체 및 세라믹으로 구성된 복합 입자를 지칭할 수 있다. 임의의 입자가 분말 형태일 수 있다. 반-결정질 중합체의 예는, 5℃ 초과의 넓은 프로세싱 창(processing window)(즉, 융점과 재결정 온도 사이의 온도 범위)을 갖는 반-결정질 열가소성 재료를 포함한다. 반-결정질 열가소성 재료의 일부 구체적인 예는 폴리아미드((PA)(예를 들어, PA 11/나일론 11, PA 12/나일론 12, PA 6/나일론 6, PA 8/나일론 8, PA 9/나일론 9, PA 66/나일론 66, PA 612/나일론 612, PA 812/나일론 812, PA 912/나일론 912, 등)를 포함한다. 구축 재료 입자로서 사용하기에 적합한 결정질 또는 반-결정질 중합체의 다른 예는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 및 폴리오소메틸렌(즉, 폴리아세탈)을 포함한다. 적합한 구축 재료 입자의 또 다른 예는 폴리스티렌, 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 다른 엔지니어링 플라스틱, 및 여기에서 나열된 중합체 중 임의의 둘 이상의 혼합물을 포함한다.
구축 재료 입자는 약 50 ℃ 내지 약 400 ℃ 범위의 융점 또는 연화점을 가질 수 있다. 예로서, 구축 재료 입자는 융점이 180 ℃인 폴리아미드일 수 있다. 구축 재료 입자는 유사한 크기의 입자 또는 상이한 크기의 입자로 구성될 수 있다. 구축 재료 입자와 관련하여 본원에서 사용된 바와 같이, "크기"라는 용어는, 구형 입자의 직경 또는 비-구형 입자의 평균 직경(즉, 입자에 걸친 다수의 직경의 평균), 또는 입자 분포의 부피-가중된 평균 직경을 지칭한다. 예에서, 구축 재료 입자의 평균 크기는 5 ㎛ 내지 약 200 ㎛ 범위이다.
3D 인쇄 방법에 따라 얻어진 물품
본 개시내용은 또한, 본원에서 설명된 3-차원 인쇄 방법에 따라 얻어진, 물품, 또는 최종 3D 인쇄 물체에 관한 것이다. 그러한 물픔은, 예로서, 도 6에 도시되어 있다. 도 6은 본 개시내용에서 설명된 인쇄 방법으로부터 초래된 인쇄된 물품(300)의 횡단면의 예를 도시한다.
3D 인쇄된 물품(300)은: 코어 융합제 조성물과 융합된 중합체 구축 재료로 제조된 코어 기재(302); 코어 기재(302)의 표면에 도포되고, 액체 운반체 내에 분산된 또는 코어 융합제와 융합된 금속 산화물 나노입자를 포함하는 엷은 색조의 융합제 조성물과 융합된 중합체 구축 재료를 포함하는 제1 층(304); 및 제1 층의 표면 위에 도포되고, 채색된 잉크 조성물 및 엷은 색조의 융합제와 융합된 중합체 구축 재료를 포함하는, 제2 층(306)을 포함한다. 일부 다른 예에서, 3D 인쇄된 물품(300)은, 채색된 잉크 조성물을 포함하는, 제2 층(306)의 표면 위에 도포된 제3 층(308)을 더 포함한다. 제3 층(308)은 도 6에 도시되지 않았는데, 이는 제3 층이 선택적인 층이기 때문이다.
코어 층(302)은 최종 3D 물체의 기계적 무결성을 제공하는 것으로 간주될 수 있다. 코어 층이 포함하는 코어 융합제의 화학적 성질로 인해서, 코어 층은 검은색 색채를 가질 수 있다. 제1 층(304)은, 목표 색채의 밝기에 합치될 수 있는 전이 층으로서 규정될 수 있다. 제1 층(304)은 백색(또는 엷은 색조를 가지는) 외부 표면을 갖는 물체를 제공할 수 있다. 제1 층(304)은 또한, 그러한 제1 층이 덮는 코어 층(302)을 광학적으로 절연시키는 효과를 가질 수 있다. 제2 층(306) 및 제3 층(308)(존재하는 경우)은 최종 물체에 색채를 제공할 수 있고, 그에 따라 "채색된 층"으로 또한 지칭될 수 있다. 색채는 잉크 조성물 내에 포함된 착색제에 의해서 제공될 수 있다.
최종 3D 물체가 층 및 층들(layer by layer)에 의해서 만들어지고, 층들은 하나의 층을 다른 층 위에 침착시킴으로써 서로 적층된다는 것이 이해될 것이다. 그에 따라, 이는, 코어 층(또는 기재)(302)이 반드시 첫 번째로 구축될 필요가 없고, 외부 층 즉, 제1 층(304) 또는 제2 층(306)이 먼저 구축될 수 있다는 것을 의미한다. 코어 융합제 조성물과 함께 형성된 층은 (다른 층이 위에 형성되는) 제1 또는 프라이머 층(primer layer)일 수 있거나, 형성되는 부분의 외부 층(또는 외부 영역을 형성하는 몇 개의 층 중 하나)일 수 있다.
최종 3D 물체의 물품은 몇 개의 층으로 제조되고, 각각의 층은 몇 개의 부분으로 제조된다. 각각의 층은, 원하는 부분의 성질에 따라, 코어 융합제 또는 엷은 색조의 융합제를 갖는 각각의 구축 재료 층을 선택적으로 패터닝하고, 각각의 패터닝된 층을 전자기 복사선에 노출시킴으로써 순차적으로 형성된다. 일부 예에서, 각각의 층(302, 304 및 306)이 상이한, 그러나 실질적으로 균일한 두께를 가질 수 있다. 코어 층(302)은, 제1 층(304) 및 제2 층(306)에 비해서 상당히 더 큰 크기를 가질 수 있다. 예에서, 제1 층(304) 및 제2 층(306)의 두께가 약 50 ㎛ 내지 약 300 ㎛ 범위이나, 더 얇거나 두꺼운 층이 또한 이용될 수 있다. 일부 다른 예에서, 코어 층(302)의 두께가 약 500 ㎛ 내지 약 1 cm 범위이나, 더 얇거나 두꺼운 층이 또한 이용될 수 있다.
본원에서 개시된 3D 인쇄 방법에 의해서 형성된 층(400)의 예가 도 6에 도시되어 있고 도 7에 더 상세히 도시되어 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, 형성하고자 하는 부분의 층의 횡단면은, 구축 지역 플랫폼(202)의 접촉 표면에 평행한 횡단면을 지칭한다.
일부 예에서, 층(400)은 상이한 성질의 몇 개의 부분으로 제조된다. 일부 예에서, 층(400)은 코어 융합제 조성물 및 구축 재료로 제조된 코어 부분(402); 엷은 색조의 융합제 및 구축 재료로 제조된 제1 부분(404); 채색된 잉크 조성물, 엷은 색조의 융합제 및 구축 재료로 제조된 제2 부분(또는 채색된 층)(406)을 포함할 것이다. 그러한 예시적인 부분, 및 그에 따라 이러한 부분들로부터 초래된 층은 방법의 하나의 단일 통과에서 만들어질 것이고, 이는, 그에 따라, 엷은 색조의 융합제 조성물, 코어 융합제 조성물 및 채색된 잉크 조성물이 구축 재료의 상이한 부분에 동시에 도포될 것 이어서 동시에 복사선에 노출될 것임을 의미한다.
층의 상이한 부분들이 상이하게 분포될 수 있다는 것, 그리고 층이 반드시 상이한 성질의 부분 모두를 포함할 필요가 없고, 또한 코어 융합제 조성물 및 구축 재료로 제조된 코어 부분의 전체로 제조될 수 있고; 또는 엷은 색조의 융합제 또는 구축 재료로 제조될 수 있고, 또는 채색된 잉크 조성물, 엷은 색조의 융합제 및 구축 재료로 제조될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 그러한 층은 또한 전술한 것의 임의 조합으로 제조될 수 있다. 도 6 및 도 7은, 하나의 단일 층이 하나의 단일 성분으로 제조되지 않고, 층이 최종 3D 물체 내의 어디에서 발생되는 지에 따라, 각각의 구축 재료와 융합된, 상이한 융합제(코어 또는 엷은 색조)를 이용하여 제조된 및/또는 채색된 잉크 조성물을 포함하는, 부분의 조합이라는 사실의 예를 도시한다. 어떠한 이론에 의해서도 구속되지 않고, 코어 층/부분이 기계적 무결성을 최종 3D 물체에 제공할 것인 한편, 제1 및 제2 부분(즉, 엷은 색조의 융합제로 제조된 부분)은 특정 외관, 즉, 예를 들어, 백색 또는 색채를 제공할 것이다.
일부 예에서, 3D 인쇄된 물품(300)은, 코어 기재(302)의 표면에 도포되고, 액체 운반체 내에 분산된 금속 산화물 나노입자를 포함하는 엷은 색조의 융합제 조성물과 함께 융합된 중합체 구축 재료를 포함하는 제1 층(304)을 포함하고, 금속 산화물 나노입자는 화학식 (1) MmM'On을 가지며, 여기에서 M은 세슘(Cs)이고, m은 0.33이며, M'은 텅스텐(W)이고, n은 0보다 크고 3 이하이다. 일부 다른 예에서, 엷은 색조의 융합제 조성물은 화학식 (1) MmM'On을 갖는 금속 산화물 나노입자를 포함하고, 여기에서 M은 세슘(Cs)이고, m은 0.33이며, M'은 텅스텐(W)이고, n은 0보다 크고 3 이하이다. 코어 기재(302)는, 카본 블랙 안료 또는 근적외선 흡수 염료인, 복사선 흡수제를 포함하는 코어 융합제 조성물을 포함할 수 있다.
본원에서 제공된 범위가 기술된 범위 및 기술된 범위 내의 임의의 값 또는 하위-영역을 포함한다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 약 2 wt% 내지 약 35 wt% 범위는, 약 2 wt% 내지 약 35 wt의 명시적으로 인용된 한계뿐만 아니라, 3.35 wt%, 5.5 wt%, 17.75 wt%, 28.85 wt%, 등과 같은 개별적인 값, 그리고 약 3.35 wt% 내지 약 16.5 wt%, 약 2.5 wt% 내지 약 27.7 wt%, 등과 같은 하위-영역을 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 값을 설명하기 위해서 "약"이 이용될 때, 이는 기술된 값으로부터의 작은 변동(+/- 10%까지)을 의미한다. 본 명세서 전반을 통한 "일 예", "다른 예" 또는 "예" 등에 대한 언급은, 예와 관련하여 설명된 특별한 요소(예를 들어, 특징, 구조, 및/또는 특성)이 본원에서 설명된 적어도 하나의 예에 포함되고, 다른 예에 존재하거나 존재하지 않을 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 문맥상 명백하게 달리 기재되지 않는 한, 임의의 예에 대해서 설명된 요소가 다양한 예에서 임의의 적합한 방식으로 조합될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 본원에서 개시된 설명 및 청구범위에서, 문맥에서 달리 명백하게 기술하지 않는 한, 단수 형태(“a”, “an”, 및 “the”)가 복수의 언급을 포함한다.

Claims (15)

  1. 3-차원 인쇄 방법으로서:
    a. 구축 재료를 도포하는 단계;
    b. 양성 이온 안정화제를 포함하는 액체 운반체 내에 분산된 금속 산화물 나노입자를 포함하는 엷은 색조의 융합제 조성물을, 적어도, 상기 구축 재료의 일부 위에 도포하는 단계; 및
    c. 상기 엷은 색조의 융합제 조성물과 접촉되는 상기 구축 재료의 일부를 융합시켜 3D 물체의 층을 형성하기 위해서 상기 구축 재료를 복사선에 노출시키는 단계를 포함하는, 3-차원 인쇄 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    복사선 흡수제 및 수성 운반체를 포함하는 코어 융합제 조성물이, 동시에 또는 순차적으로, 중합체 구축 재료의 적어도 다른 부분에 도포되는, 3-차원 인쇄 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    채색된 잉크 조성물이 엷은 색조의 융합제 조성물 및/또는 코어 융합제 조성물과 동시에 도포되는, 3-차원 인쇄 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    채색된 잉크 조성물을 상기 구축 재료를 갖는 상기 엷은 색조의 융합제 조성물에 의해서 형성된 층 위에 도포하는 단계를 더 포함하는, 3-차원 인쇄 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 엷은 색조의 융합제 조성물에서, 상기 금속 산화물 나노입자는 화학식 (1) MmM'On을 가지며, 여기에서 M은 알칼리 금속이고, m은 0보다 크고 1미만이며, M'는 임의 금속이고, n은 0보다 크고 4 이하인, 3-차원 인쇄 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 엷은 색조의 융합제 조성물에서, 상기 금속 산화물 나노입자는 화학식 (1) MmM'On을 가지고, 여기에서 M은 세슘(Cs)인, 3-차원 인쇄 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 엷은 색조의 융합제 조성물에서, 상기 금속 산화물 나노입자는 화학식 (1) MmM'On을 가지고, 여기에서 M'은 텅스텐(W)인, 3-차원 인쇄 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    엷은 색조의 융합제 조성물에서, 상기 금속 산화물 나노입자는 화학식 (1) MmM'On을 가지고, 여기에서 M은 세슘(Cs)이고, m은 0.33이며, M'은 텅스텐(W)이고, n은 0보다 크고 3 이하인, 3-차원 인쇄 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 엷은 색조의 융합제 조성물에서, 상기 양성 이온 안정화제가 C2 내지 C8 베타인, 100 g 물 내에서 적어도 10 g의 용해도를 갖는 C2 내지 C8 아미노-카르복실산, 타우린, 및 그 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 3-차원 인쇄 방법.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 코어 융합제 조성물에서, 상기 복사선 흡수제가 카본 블랙 안료 또는 근적외선 흡수 염료인, 3-차원 인쇄 방법.
  11. 제3항에 있어서,
    상기 채색된 잉크 조성물이 착색제, 분산제/분산 첨가제, 조용매, 및 물을 포함하는, 3-차원 인쇄 방법.
  12. 3-차원 인쇄 방법에 따라 얻어진 물품으로서:
    a. 코어 융합제 조성물과 융합된 중합체 구축 재료로 제조된 코어 기재;
    b. 상기 코어 기재의 표면에 도포되고, 양성 이온 안정화제를 포함하는 액체 운반체 내에 분산된 금속 산화물 나노입자를 포함하는 엷은 색조의 융합제 조성물과 융합된 중합체 구축 재료를 포함하는 제1 층; 및
    c. 상기 제1 층의 표면 위에 도포되고, 채색된 잉크 조성물 및 코어 융합제 또는 엷은 색조의 융합제와 융합된 중합체 구축 재료를 포함하는, 제2 층을 포함하는, 물품.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 층에서, 상기 엷은 색조의 융합제 조성물은 화학식 (1) MmM'On을 갖는 금속 산화물 나노입자를 포함하고, 여기에서 M은 세슘(Cs)이고, m은 0.33이며, M'은 텅스텐(W)이고, n은 0보다 크고 3 이하인, 물품
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제2 층에서, 상기 엷은 색조의 융합제 조성물은 화학식 (1) MmM'On을 갖는 금속 산화물 나노입자를 포함하고, 여기에서 M은 세슘(Cs)이고, m은 0.33이며, M'은 텅스텐(W)이고, n은 0보다 크고 3 이하인, 물품
  15. 제12항에 있어서,
    상기 제2 층에서, 상기 코어 융합제 조성물은, 카본 블랙 안료 또는 근적외선 흡수 염료인 복사선 흡수제를 포함하는, 물품.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6820400B2 (ja) 2016-10-25 2021-01-27 ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー．Ｈｅｗｌｅｔｔ‐Ｐａｃｋａｒｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｌ．Ｐ． 酸化セシウムタングステンナノ粒子および両性イオン性安定剤を含有する分散物および噴射可能な組成物
CN109414878B (zh) * 2016-10-25 2021-07-09 惠普发展公司，有限责任合伙企业 三维打印方法
US10593902B2 (en) * 2017-09-29 2020-03-17 University Of Central Florida Research Foundation, Inc. Quantum dot light emitting devices (QLEDs) and method of manufacture
WO2020126212A1 (en) * 2018-12-20 2020-06-25 Danfoss A/S Noise absorbing jacket made in a 3d printing process
US20220007515A1 (en) * 2019-08-29 2022-01-06 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Flexible printed articles
WO2021118534A1 (en) * 2019-12-10 2021-06-17 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fusing agent for three-dimensional printing
CN112174210B (zh) * 2020-09-23 2022-12-13 烟台佳隆纳米产业有限公司 水性免分散纳米铯钨氧化物包覆体的制备方法
US11110650B1 (en) 2020-10-02 2021-09-07 Intrepid Automation Vat-based additive manufacturing with dispensed material
JP2022092230A (ja) * 2020-12-10 2022-06-22 トヨタ自動車株式会社 三次元積層造形物造形装置および三次元積層造形物の造形方法
WO2022211775A1 (en) * 2021-03-29 2022-10-06 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Manufacturing 3d printed objects
WO2023101683A1 (en) * 2021-12-03 2023-06-08 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fusing agent compositions
WO2023140831A1 (en) * 2022-01-19 2023-07-27 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Color fusing agents for three-dimensional printers

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070241482A1 (en) * 2006-04-06 2007-10-18 Z Corporation Production of three-dimensional objects by use of electromagnetic radiation

Family Cites Families (69)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5204055A (en) 1989-12-08 1993-04-20 Massachusetts Institute Of Technology Three-dimensional printing techniques
US6832735B2 (en) 2002-01-03 2004-12-21 Nanoproducts Corporation Post-processed nanoscale powders and method for such post-processing
US5973026A (en) * 1998-02-02 1999-10-26 Xerox Corporation Ink jet inks
US6259962B1 (en) 1999-03-01 2001-07-10 Objet Geometries Ltd. Apparatus and method for three dimensional model printing
TWI228114B (en) * 1999-12-24 2005-02-21 Nat Science Council Method and equipment for making ceramic work piece
US7708974B2 (en) 2002-12-10 2010-05-04 Ppg Industries Ohio, Inc. Tungsten comprising nanomaterials and related nanotechnology
CN100553949C (zh) * 2003-05-21 2009-10-28 Z公司 用于来自三维印刷系统的外观模具的热塑性粉末物料体系
US7062848B2 (en) 2003-09-18 2006-06-20 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Printable compositions having anisometric nanostructures for use in printed electronics
US20050102283A1 (en) 2003-10-15 2005-05-12 Anderson Stephen J. System with an interactive, graphical interface for delivery of planning information and consulting materials, research, and compliance information relating to tax or other forms
US7041160B2 (en) * 2003-12-15 2006-05-09 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Solubility additive for ink compositions
DE102004020452A1 (de) 2004-04-27 2005-12-01 Degussa Ag Verfahren zur Herstellung von dreidimensionalen Objekten mittels elektromagnetischer Strahlung und Auftragen eines Absorbers per Inkjet-Verfahren
US20060083694A1 (en) 2004-08-07 2006-04-20 Cabot Corporation Multi-component particles comprising inorganic nanoparticles distributed in an organic matrix and processes for making and using same
US8227022B2 (en) * 2005-01-10 2012-07-24 Yissum Research Development Company Of The Hebrew University Of Jerusalem Method of forming aqueous-based dispersions of metal nanoparticles
US7399571B2 (en) 2005-05-06 2008-07-15 General Electric Company Multilayered articles and method of manufacture thereof
US20080187677A1 (en) * 2006-10-13 2008-08-07 Kabalnov Alexey S Ink compositions and methods for making the same
US20080087188A1 (en) * 2006-10-13 2008-04-17 Kabalnov Alexey S Ink compositions and methods for making the same
US7897203B2 (en) 2007-04-23 2011-03-01 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Intercalated compound
US7972426B2 (en) 2007-05-09 2011-07-05 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Printed security mark
US20090031922A1 (en) 2007-07-30 2009-02-05 Sukanya Rengaswamy Ink composition and method for forming the same
KR101611627B1 (ko) 2007-11-05 2016-04-11 바스프 에스이 열 차폐용 첨가제
US20090163656A1 (en) 2007-12-21 2009-06-25 Envont Llc Hybrid vehicle systems
WO2009089133A2 (en) 2008-01-08 2009-07-16 3M Innovative Properties Company Nanoparticle dispersion, compositions containing the same, and articles made therefrom
US8430475B2 (en) * 2008-06-25 2013-04-30 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Inkjet ink and method of making the same
US20100102700A1 (en) 2008-10-24 2010-04-29 Abhishek Jaiswal Flame spray pyrolysis with versatile precursors for metal oxide nanoparticle synthesis and applications of submicron inorganic oxide compositions for transparent electrodes
US20100140852A1 (en) 2008-12-04 2010-06-10 Objet Geometries Ltd. Preparation of building material for solid freeform fabrication
JP5757749B2 (ja) 2010-05-19 2015-07-29 富士フイルム株式会社 重合性組成物
US8753987B2 (en) 2010-06-08 2014-06-17 Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. Method of manufacturing metal oxide film
US8651190B2 (en) 2010-10-28 2014-02-18 Hydril Usa Manufacturing Llc Shear boost triggering and bottle reducing system and method
US9390846B2 (en) 2011-03-01 2016-07-12 Thomas Villwock Magnetic fluid suitable for high speed and high resolution dot-on-demand inkjet printing and method of making
GB2493398B (en) 2011-08-05 2016-07-27 Univ Loughborough Methods and apparatus for selectively combining particulate material
KR101698941B1 (ko) 2012-04-24 2017-01-23 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피. 잉크젯 잉크
JP5939403B2 (ja) 2012-06-11 2016-06-22 住友金属鉱山株式会社 熱線遮蔽用合わせ構造体
US10384423B2 (en) 2012-06-11 2019-08-20 Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. Heat shielding lamination structure
KR20150081446A (ko) 2012-11-05 2015-07-14 스트라타시스 엘티디. 3d 오브젝트의 다이렉트 잉크젯 프린팅을 위한 시스템 및 방법
US9389315B2 (en) * 2012-12-19 2016-07-12 Basf Se Detector comprising a transversal optical sensor for detecting a transversal position of a light beam from an object and a longitudinal optical sensor sensing a beam cross-section of the light beam in a sensor region
JP6038637B2 (ja) * 2012-12-21 2016-12-07 メルクパフォーマンスマテリアルズマニュファクチャリング合同会社 金属酸化物ナノ粒子とシルセスキオキサンポリマーとの複合体およびその製造方法、ならびにその複合体を用いて製造した複合材料
JP6020185B2 (ja) 2013-01-17 2016-11-02 株式会社リコー インクジェット記録用インク、インクカートリッジ、インクジェット記録方法、インクジェット記録装置、インク記録物、インク記録物の製造方法
WO2014168189A1 (ja) 2013-04-10 2014-10-16 旭硝子株式会社 赤外線遮蔽フィルタ
EP2998769A4 (en) 2013-05-16 2016-12-21 Nippon Kayaku Kk INFRARED PROTECTIVE SHEET, MANUFACTURING METHOD AND APPLICATION THEREOF
FR3008014B1 (fr) * 2013-07-04 2023-06-09 Association Pour La Rech Et Le Developpement De Methodes Et Processus Industriels Armines Procede de fabrication additve de pieces par fusion ou frittage de particules de poudre(s) au moyen d un faisceau de haute energie avec des poudres adaptees au couple procede/materiau vise
GB201313593D0 (en) * 2013-07-30 2013-09-11 Datalase Ltd Ink for Laser Imaging
US20160167299A1 (en) * 2013-07-31 2016-06-16 Essilor International(Compagnie Generale D'optique) Additive manufacturing for transparent ophthalmic lens
CN104341000B (zh) 2013-08-05 2017-09-29 北京化工大学 纳米掺杂vib族金属氧化物颗粒或其分散体的制备方法和用途
US9343202B2 (en) 2013-08-07 2016-05-17 The Regents Of The University Of California Transparent metal oxide nanoparticle compositions, methods of manufacture thereof and articles comprising the same
EP3058037B1 (en) 2013-10-17 2020-07-22 Xjet Ltd. Tungsten-carbide/cobalt ink composition for 3d inkjet printing
US10688772B2 (en) * 2014-01-16 2020-06-23 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Generating three-dimensional objects
WO2015108555A1 (en) * 2014-01-16 2015-07-23 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Generating three-dimensional objects
EP3098273B1 (en) 2014-01-24 2022-07-06 Nippon Shokubai Co., Ltd. Dispersion containing metal oxide particles
JP6481479B2 (ja) 2014-04-24 2019-03-13 Jsr株式会社 着色剤、硬化性組成物、硬化膜、並びに表示素子及び固体撮像素子
CN106458632B (zh) 2014-06-05 2019-03-15 日清工程株式会社 钨复合氧化物粒子的制造方法
EP2997869B1 (de) 2014-09-20 2017-05-17 Viking GmbH Selbstfahrendes Arbeitsgerät
WO2016048380A1 (en) 2014-09-26 2016-03-31 Hewlett-Packard Development Company, L.P. 3-dimensional printing
US10781323B2 (en) 2014-09-26 2020-09-22 Hewlett-Packard Development Company, L.P. 3-dimensional printing
WO2016048348A1 (en) 2014-09-26 2016-03-31 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Lighting for additive manufacturing
US11254068B2 (en) 2014-10-29 2022-02-22 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Three-dimensional (3D) printing method
JP6103152B2 (ja) 2015-01-14 2017-03-29 旭硝子株式会社 近赤外線カットフィルタおよび固体撮像装置
JP2016168704A (ja) 2015-03-12 2016-09-23 セイコーエプソン株式会社 三次元造形装置、製造方法およびコンピュータープログラム
CN107407753B (zh) * 2015-03-31 2019-10-01 柯尼卡美能达株式会社 近红外线遮蔽膜、其制造方法和胶粘剂组合物
EP3365153B1 (en) * 2015-10-23 2024-02-28 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Three-dimensional (3d) printing
JP6820400B2 (ja) * 2016-10-25 2021-01-27 ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー．Ｈｅｗｌｅｔｔ‐Ｐａｃｋａｒｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｌ．Ｐ． 酸化セシウムタングステンナノ粒子および両性イオン性安定剤を含有する分散物および噴射可能な組成物
CN109476872B (zh) * 2016-10-25 2021-02-12 惠普发展公司，有限责任合伙企业 材料套装
CN108778684B (zh) * 2016-10-25 2020-10-20 惠普发展公司，有限责任合伙企业 三维(3d)印刷
CN109414878B (zh) * 2016-10-25 2021-07-09 惠普发展公司，有限责任合伙企业 三维打印方法
US11130876B2 (en) 2017-02-24 2021-09-28 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Inkjet primer fluid
US11384248B2 (en) * 2017-03-23 2022-07-12 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Infrared absorbing nanoparticle(s)
WO2018199955A1 (en) 2017-04-27 2018-11-01 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Three-dimensional (3d) printing
US20200376753A1 (en) * 2018-02-06 2020-12-03 Hewlett-Packard Develment Company, L.P. Three-dimensional printing methods
WO2019203793A1 (en) * 2018-04-16 2019-10-24 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Textile printing with inkjet inks
WO2019203792A1 (en) * 2018-04-16 2019-10-24 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Textile printing with inkjet inks

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070241482A1 (en) * 2006-04-06 2007-10-18 Z Corporation Production of three-dimensional objects by use of electromagnetic radiation

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