KR20220090413A

KR20220090413A - 자기유체역학(mhd) 프린트헤드/노즐 재사용을 위한 방법

Info

Publication number: KR20220090413A
Application number: KR1020210166829A
Authority: KR
Inventors: 리우 추-헹
Original assignee: 제록스 코포레이션
Priority date: 2020-12-22
Filing date: 2021-11-29
Publication date: 2022-06-29
Also published as: US11400714B2; US20220332116A1; US20220194082A1; US11999165B2; CN114653964A; JP2022099281A; DE102021133945A1

Abstract

프린터를 작동시키기 위한 방법은 프린터로부터 인쇄 재료를 배출시키는 단계, 희생 금속을 프린터 내에 배치하는 단계, 프린터의 노즐로부터 희생 금속을 분출시키는 단계, 및 프린터를 인쇄 재료 및 희생 금속의 융점보다 낮은 온도로 냉각시키는 단계를 포함할 수 있다. 인쇄 재료는 알루미늄일 수 있거나 이를 포함할 수 있고 희생 금속은 주석일 수 있거나 이를 포함할 수 있다. 인쇄 재료는 인쇄 재료가, 예를 들어, 약 600℃ 내지 약 2000℃의 용융된 형태에 있을 때 프린터로부터 배출될 수 있다. 희생 금속은 희생 금속의 융점보다 높지만 인쇄 재료의 융점보다 낮은, 예를 들어 약 300℃보다 낮은 온도에서 노즐로부터 분출될 수 있다. 본 방법은 프린터의 셧다운 또는 냉각 동안 노즐과 같은 다양한 프린터 구조물의 균열 발생을 감소시키거나 제거할 수 있다.

Description

자기유체역학(MHD) 프린트헤드/노즐 재사용을 위한 방법{METHOD FOR MAGNETOHYDRODYNAMIC(MHD) PRINTHEAD/NOZZLE REUSE}

본 교시는 3차원 인쇄, 기능성 인쇄, 및 다른 인쇄와 같은 인쇄의 분야에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 금속 및 금속 합금과 같은 고융점 온도 재료를 인쇄하기 위한 방법 및 구조물에 관한 것이다.

금속과 같은 고온 재료를 분사하거나 분출할 수 있는 드롭-온-디맨드(drop-on-demand, DOD) 프린터가 개발 및 개선되고 있다. 하나의 유형의 프린터는 자기유체역학(MHD) 기술을 채용하여 자기장을 사용해 액체 금속 인쇄 재료, 예를 들어 용융 알루미늄과 같은 전기 전도성 인쇄 유체 또는 인쇄 재료를 조작하여 노즐로부터 인쇄 재료의 단일 액적(drop) 또는 체적을 분출한다. 금속 인쇄 공정 동안, 고체 형태의 금속이 와이어 스풀(wire spool)로부터 프린터의 공급 저장소(supply reservoir)로 공급될 수 있다. 고체 금속은 고체 금속을 용융시키기에, 그리고 공급 저장소 내의 액체 금속의 레벨을 유지하기에 충분한 온도로 공급 저장소 내에서 가열된다. 공급 저장소 내의 액체 금속의 레벨이 충분할 때, 액체 금속은 공급 저장소로부터 채널을 통해 노즐로 전달되고, 인쇄가 개시될 수 있다. 노즐로부터 표면 상으로 분출된 액체 금속은 액체 금속의 원하는 레벨 또는 체적이 공급 저장소 내에서 유지되도록 대체된다. 이에 따라 액체 금속의 인쇄는 연속적일 수 있다.

인쇄 후에 보관 또는 다른 비사용 기간을 위해 금속 프린터를 준비하기 위해, 용융된 금속 인쇄 유체가 노즐을 통해 배출될 수 있고 이어서 프린터가 냉각될 수 있다. 프린터를 냉각시키기 전에 인쇄 유체를 배출시키는 것은 인쇄 재료와 다양한 프린터 구조물 사이의 열적 불일치(thermal mismatch)와 관련된 문제를 감소시킨다.

프린터 구조물에 대한 손상을 감소시키는 액체 금속과 같은 고온 인쇄 유체를 인쇄하는 프린터와 함께 사용하기 위한 방법은 본 기술에 대한 환영받는 추가 사항일 것이다.

하기는 본 교시의 하나 이상의 구현예의 일부 양태의 기본적인 이해를 제공하기 위해 간략화된 요약을 제시한다. 이러한 요약은 포괄적인 개관이 아니며, 본 교시의 핵심적인 또는 중요한 요소들을 식별하고자 하는 것도 아니고, 본 개시의 범위를 기술하고자 하는 것도 아니다. 오히려, 그의 주 목적은 단지 나중에 제시되는 상세한 설명에 대한 서문으로서 하나 이상의 개념을 단순화된 형태로 제시하는 것일 뿐이다.

본 교시의 구현예에서, 프린터를 작동시키기 위한 방법은 프린터의 공급 저장소로부터 인쇄 재료를 배출시키는 단계 - 인쇄 재료는 제1 융점을 갖는 제1 금속임 -, 희생 금속을 프린터의 공급 저장소 내에 배치하는 단계 - 희생 금속은 제1 융점보다 낮은 제2 융점을 갖는 제2 금속임 -, 프린터의 노즐로부터 희생 금속을 분출시키는 단계, 및 노즐로부터 희생 금속을 분출시킨 후에 프린터를 냉각시키는 단계를 포함한다.

선택적으로, 본 방법은 인쇄 재료의 배출 전에 프린터의 노즐로부터 인쇄 재료를 분출시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 인쇄 재료의 분출은 제1 융점보다 높은 온도에서, 예를 들어 600℃ 내지 2000℃의 온도에서 노즐로부터 제1 금속을 분출시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 제1 금속은 600℃ 초과의 융점을 갖는 알루미늄을 포함할 수 있고, 인쇄 재료의 배출은 600℃ 초과의 온도에서 프린터의 노즐로부터 인쇄 재료를 분출시키는 것을 포함할 수 있다. 게다가, 제2 금속은 300℃ 미만의 융점을 갖는 주석을 포함할 수 있고, 노즐로부터의 희생 금속의 분출은 300℃ 미만의 온도에서 프린터의 노즐로부터 희생 금속을 분출시키는 것을 포함할 수 있다. 프린터의 냉각은 희생 금속을 20℃ 내지 22℃의 온도로 냉각시키는 것을 포함할 수 있다.

몇몇 구현예는 프린터의 냉각 후에 일정 체적의 인쇄 재료를 프린터의 공급 저장소 내에 배치하는 단계, 이어서 제1 융점보다 높은 온도에서 프린터의 노즐로부터 인쇄 재료를 분출시키는 단계를 포함한다.

다른 구현예에서, 프린터 셧다운 공정(printer shutdown process)은 프린터의 공급 저장소로부터 금속 인쇄 재료를 배출시키는 단계 - 인쇄 재료는 제1 융점을 갖고, 금속 인쇄 재료는 배출 동안 제1 융점보다 높은 제1 온도에 있음 -, 희생 금속을 프린터의 공급 저장소 내에 배치하는 단계, 프린터의 노즐을 통해 프린터의 공급 저장소로부터 희생 금속을 분출시키는 단계 - 희생 금속은 제1 융점보다 낮은 제2 융점을 갖고, 희생 금속은 분출 동안 제1 융점보다 낮고 제2 융점보다 높은 제2 온도에 있음 -, 및 프린터를 인쇄 재료의 제1 융점 및 희생 금속의 제2 융점보다 낮은 제3 온도로 냉각시키는 단계를 포함한다. 선택적으로, 제1 온도는 600℃ 내지 2000℃일 수 있고, 제2 온도는 300℃ 미만일 수 있다. 게다가, 인쇄 재료는 80% 내지 100%의 알루미늄을 포함할 수 있고, 희생 금속은 30% 내지 100%의 주석을 포함할 수 있다.

희생 금속은 20% 내지 100%의 갈륨, 인듐, 주석, 비스무트, 아연, 카드뮴, 또는 납, 또는 이들 중 둘 이상의 조합을 포함할 수 있다.

다른 구현예에서, 프린터를 작동시키기 위한 방법은 프린터의 노즐로부터 600℃ 내지 2000℃의 온도에서 금속 인쇄 재료를 분출시키는 단계, 분출 후에 프린터로부터 600℃ 내지 2000℃의 온도에서 금속 인쇄 재료를 배출시키는 단계, 희생 금속을 프린터의 공급 저장소 내에 배치하는 단계, 희생 금속을 300° 이하의 온도로 가열하여서, 희생 금속을 용융시키는 단계, 희생 금속이 용융되고 300℃ 이하의 온도에 있는 동안 프린터의 노즐로부터 희생 금속을 분출시키는 단계, 및 프린터의 노즐로부터의 희생 금속의 분출 후에 프린터를 20℃ 내지 22℃의 온도로 냉각시켜서, 프린터 내의 희생 금속을 고화시키는 단계를 포함한다.

선택적으로, 프린터의 냉각 후에, 본 방법은 프린터 내의 희생 금속을 300℃ 이하의 온도로 가열하여서, 희생 금속을 용융시키는 단계, 프린터로부터 용융된 희생 금속을 배출시키는 단계, 금속 인쇄 재료를 프린터의 공급 저장소 내에 배치하는 단계, 금속 인쇄 재료를 600℃ 내지 2000℃의 온도로 가열하여서, 금속 인쇄 재료를 용융시키는 단계, 이어서 프린터의 노즐로부터 600℃ 내지 2000℃의 온도에서 금속 인쇄 재료를 분출시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

선택적으로, 본 방법은 배출된 금속 인쇄 재료를 프린터의 공급 저장소 내에 배치하는 단계, 배출된 금속 인쇄 재료를 600℃ 내지 2000℃의 온도로 가열하여서, 배출된 금속 인쇄 재료를 용융시키는 단계, 및 프린터의 노즐로부터 용융된 배출된 금속 인쇄 재료를 분출시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

금속 인쇄 재료는 선택적으로 알루미늄, 구리, 철, 및 티타늄 중 적어도 하나, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있고, 희생 금속은 선택적으로 갈륨, 인듐, 주석, 비스무트, 아연, 카드뮴 및 납 중 적어도 하나, 또는 이들 중 둘 이상의 조합을 포함할 수 있고, 알루미늄, 구리, 철, 및 티타늄 중 적어도 하나, 또는 이들 중 둘 이상의 조합을 추가로 포함한다.

본 명세서에 포함되어 그의 일부를 구성하는 첨부 도면은 본 교시의 구현예를 예시하며, 설명과 함께, 본 개시의 원리를 설명하는 역할을 한다. 도면에서:
도 1은 본 교시의 구현예에 따른 프린터와 프린터의 저장소의 개략 단면도.
도 2는 프린터가 보관을 위해 냉각되기 전에 노즐을 통해 프린터로부터 인쇄 재료를 배출시키는 배출 공정 동안의 도 1의 프린터를 도시하는 도면.
도 3은 인쇄 재료가 프린터로부터 배출된 후의 도 2의 프린터를 도시하는 도면.
도 4는 일정 체적의 희생 재료를 프린터 내에 배치한 후의 도 3의 프린터를 도시하는 도면.
도 5는 노즐을 통해 프린터로부터 희생 재료를 배출시킨 후의 도 4의 프린터를 도시하는 도면이며, 그 후에 프린터는 보관을 위해 냉각될 수 있음.
도 6은 본 교시의 구현예에 따른 프린터 셧다운 공정을 도시하는 흐름도.
도면의 몇몇 세부 사항이 단순화되었고 엄격한 구조적 정확성, 세부 사항, 및 축척을 유지하기보다는 본 교시의 이해를 용이하게 하도록 작성되어 있다는 점에 유의해야 한다.

이제, 본 교시의 예시적인 구현예가 상세히 참조될 것이며, 그의 예들이 첨부 도면에 예시되어 있다. 편리한 모든 경우에, 동일한 도면 부호들이 도면들 전체에 걸쳐 동일하거나 유사한 부분들을 지시하는 데 사용될 것이다.

본 명세서에서 사용된 바와 같이, 달리 명시되지 않는 한, 단어 "프린터"는 임의의 목적을 위해 인쇄 출력 기능을 수행하는 임의의 장치를 포함한다. 게다가, 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "희생" 금속은 프린터 셧다운 공정 동안 사용되지만, 인쇄된 3차원(3D) 구조물을 형성하는 데 임의의 유의미한 양으로 사용되지 않는 재료를 지칭한다. 아래에서 설명되는 바와 같이, 인쇄가 재개될 때 희생 금속의 일부가 인쇄 재료 내에 남아 있을 수 있지만, 인쇄 재료 내의 희생 금속의 양은 적고(즉, 체적 기준으로 1% 이하), 인쇄 재료의 물리적 특성에 눈에 띄게 영향을 미치지 않는다. 더욱이, 인쇄 공정 후에 희생 재료가 저장소 내로 도입됨에 따라 인쇄 재료의 일부가 희생 재료와 혼합될 수 있다.

위에서 논의된 바와 같이, 금속 프린터는 자기유체역학(MHD) 기술을 채용하여 노즐로부터 액체 금속과 같은 인쇄 재료의 소적(droplet)을 분출하여 인쇄된 금속 구조물을 형성할 수 있다. 인쇄 후에, 프린터는 인쇄 재료를 배출시키고 이어서 프린터를 실온으로 냉각시킴으로써 보관 또는 다른 비사용 기간을 위해 준비될 수 있다. 인쇄 재료로서 사용되는 금속은 전형적으로 프린터를 형성하는 구조물과는 상이한 열팽창 계수(TCE)를 갖기 때문에, 프린터를 냉각시키기 전에 인쇄 유체를 배출시키는 것은 프린터와 인쇄 재료 사이의 열적 불일치로부터 기인하는 다양한 프린터 구조물의 균열 발생과 같은 문제를 감소시킨다. 인쇄 재료의 접착력으로 인해 배출 후에 인쇄 재료의 박막 또는 코팅이 내부 구조물 상에 남아 있을 수 있지만, 프린터 내의 공급 저장소 및 채널을 한정하는 블록은 이러한 박막에 대한 블록과 인쇄 재료의 열적 불일치로부터의 손상에 대해 강건하고 저항력이 있다. 그러나, 인쇄 동안 인쇄 재료가 그로부터 분출되는 노즐은 전형적으로 세라믹 또는 세라믹 복합체와 같은 부서지기 쉬운 재료로부터 제조되며, 노즐에 대한 손상은 흔하다. 더욱이, 인쇄 재료는 인쇄 동안 인쇄 재료가 그로부터 분사되는 노즐의 오리피스(orifice)로부터 완전히 제거하기가 어렵고, 노즐과 남아 있는 인쇄 재료의 열적 불일치는 프린터의 냉각 동안 노즐의 균열 발생을 야기할 수 있다. 그렇기 때문에, 노즐은 전형적으로 1회 사용 후에, 예를 들어 한 번의 인쇄 세션 후에 교체된다. 노즐의 교체는 조작자에 의한 프린터의 분해를 필요로 하고, 프린터는 노즐이 교체되는 동안 사용 중단된다. 이에 따라 노즐의 교체는 당연히 시간이 많이 걸리고 비용이 많이 든다.

또한 노즐 손상에 크게 기여하는 것은 인쇄 재료의 응고점(freezing point)/융점과 프린터가 보관되는 온도 사이의 비교적 큰 차이이다. (간략함을 위해, 본 명세서에서 설명된 바와 같은 재료의 응고점 및 융점은 동일 온도인 것으로 간주된다는 것이 인식될 것이다.) 예로서, 인쇄 재료로서 사용되는 알루미늄은 660℃(1220℉)의 응고점을 가질 수 있고, 프린터는 전형적으로 실온(즉, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 약 20℃ 내지 약 22℃, 또는 약 68℉ 내지 약 72℉)에서 보관된다. 사용 동안, 인쇄 재료는 그의 융점보다 높게 가열된다. 인쇄 재료가 프린터로부터 배출된 후에, 액체 인쇄 재료의 얇은 코팅이 프린터의 표면 상에 남는다. 남아 있는 인쇄 재료가 냉각되고 고화됨에 따라, 인쇄 재료는, 프린터의 벽 및 노즐을 포함하여, 그것이 물리적으로 접촉하는 프린터 구조물에 물리적 응력/스트레인(strain)을 인가하기 시작하며, 이는 인쇄 재료가 보관 온도에 도달할 때까지 계속해서 커지거나 증가한다. 이 예에서, 인쇄 재료의 응고점과 프린터 보관 온도 사이의 온도 차이는 638℃(1180℉)이다. 구리, 철, 및 티타늄과 같은 다른 가능한 인쇄 재료는 훨씬 더 높은 융점을 가지며, 이는 인쇄 재료의 융점과 프린터의 보관 온도 사이의 훨씬 더 큰 온도 차이를 야기하며, 이에 따라 프린터에 훨씬 더 큰 응력/스트레인을 인가할 것이다.

본 교시의 구현예는 프린터 셧다운 동안의 또는 그 후의 노즐의 일상적인 교체가 덜 빈번하게 되거나 불필요하게 되도록 노즐에 대한 물리적 손상을 감소시키거나, 방지하거나, 달리 완화시키는 금속 프린터를 작동시키기 위한 그리고/또는 셧다운하기 위한 방법을 포함한다.

도 1은 인쇄 공정 동안 자기유체역학(MHD) 기술을 사용하여 액체(즉, 용융) 형태의 금속 소적(102)을 표면(104) 상에 분출하는 금속 프린터와 같은 프린터(100)의 개략 단면도이다. 다른 분출 기술과 함께 본 교시에 따른 다양한 태양 및 구조물을 사용하는 것이 고려된다. 또한, 도면은 일반화된 예시적인 개략적 예시를 도시하며, 본 교시에 따른 실제 프린터는 간략함을 위해 도시되지 않은 다른 구조물을 포함할 수 있는 반면, 다양한 도시된 구조물이 제거되거나 수정될 수 있음이 인식될 것이다.

도 1의 프린터(100)는 저장소(108), 공급 입구(110), 및 분출 챔버(112)를 한정하는 블록(106)을 포함한다. 블록(106)이 단일 구조물로서 도시되어 있지만, 블록(106)은 함께 부착된 2개 이상의 섹션을 포함할 수 있다는 것이 인식될 것이다. 블록(106)은 예를 들어 질화붕소, 흑연, 유리, 세라믹, 또는 인쇄 재료로서 사용되는 금속보다 더 높은 융점을 갖는 금속(예를 들어, 텅스텐) 또는 금속 합금일 수 있거나 이를 포함할 수 있다. 프린터(100)는 교체가능 노즐(118)과 같은 노즐(118)을 추가로 포함한다. 노즐(118)은 인쇄 동안 금속 소적(102)이 그로부터 분출되는 오리피스(120)를 포함하고/하거나 한정한다. 프린터(100)는 노즐(118)의 오리피스(120)로부터 금속 소적(102)을 분출하기 위해 전기적으로 결합된(또는, 분출 메커니즘에 따라, 기계적으로 또는 달리 결합된) 분출기(122)를 추가로 포함한다. 분출기(122)는, 예를 들어, 분출 챔버(112)를 둘러싸는 전자기 코일(122), 또는 다른 유형의 분출기(122)일 수 있다.

도 1은, 이 구현예에서, 고체 형태의 금속 와이어(134)를 저장소(108)에 공급하는 공급 릴(supply reel)(132)인 금속 공급부(130)를 추가로 도시한다. 금속 와이어(134)는 저장소(108) 내에서 용융되고 액체(즉, 용융) 금속의 형태의 인쇄 재료(136)(즉, 인쇄 유체)가 된다. 인쇄 재료(136)는 저장소(108)로부터, 공급 입구(110)를 통해, 분출 챔버(112) 내로, 그리고 노즐(118)로 유동한다. 인쇄 재료(136)를 위한 다른 유동 경로를 포함하는 프린터가 고려된다. 금속 와이어(134)는 고체 알루미늄 와이어 또는 다른 고체 금속 또는 금속 합금일 수 있거나 이를 포함할 수 있고, 인쇄 재료(136)는 용융 알루미늄 또는 다른 용융 금속 또는 금속 합금일 수 있거나 이를 포함할 수 있다.

노즐(118)의 오리피스(120)로부터 금속 소적(102)을 분출하기 위해, 코일(122)에 전류가 인가되며, 이는 코일(122)을 통해 펄스형 자기장을 발생시킨다. 이러한 펄스형 자기장은 분출 챔버(112) 내의 인쇄 재료(136) 내에 MHD-기반 힘 밀도를 유도하며, 이는 노즐(118)의 오리피스(120) 내의 인쇄 재료(136)의 모세관 현상 및/또는 표면 장력을 극복하고, 그에 의해 오리피스(120)로부터 금속 소적(102)을 분출시킨다. 저장소(108), 공급 입구(110) 및/또는 분출 챔버(112)의 윤곽은 그 안의 인쇄 재료(136)의 유동 역학을 개선, 맞춤화, 및/또는 최적화하도록 설계될 수 있다는 것이 인식될 것이다. 저장소(108), 공급 입구(110), 분출 챔버(112), 노즐(118), 및 오리피스(120)는, 각각이 다른 것과, 유체 연통한다.

본 교시의 구현예는 프린터 셧다운 공정을 포함할 수 있다. 프린터 셧다운 공정은, 예를 들어, 보관, 유지보수, 수리, 또는 다른 목적을 위해 프린터를 준비하도록 구현될 수 있다.

도 1에 도시된 인쇄 공정이 완료된 후에, 도 2에 도시된 바와 같이 인쇄 재료(136)가 프린터로부터 배출된다. 인쇄 재료(136)는 프린터(100)로부터, 예를 들어 노즐(118)의 오리피스(120)를 통해, 또는 다른 개구를 통해, 수집 용기(200) 내로 배출될 수 있다. 배출된 인쇄 재료(202)는 인쇄 재료(136)로서의 후속 재사용을 위해 처리되거나 재활용될 수 있다. 도 2는 인쇄 재료(136)의 배출 동안의 프린터(100)를 도시하고, 도 3은 인쇄 재료 배출 공정 후의 프린터(100)를 도시한다.

도 2의 인쇄 재료 배출 공정이 완료된 후에, 도 3의 프린터(100)가 남는다. 도 3에 도시된 바와 같이, 적어도 부분적으로 프린터(100)의 표면과 인쇄 재료(136) 사이의 접착력의 결과로서, 인쇄 재료(136)의 일부가 프린터(100)의 내부 표면 위에(예를 들어, 저장소(108), 공급 입구(110), 및 분출 챔버(112)를 한정하는 블록(106)의 벽 또는 표면 위에, 그리고 노즐(118) 및 노즐(118)의 오리피스(120) 내에) 인쇄 재료 코팅(300)을 형성한다. 종래의 셧다운 공정에서, 도 3에 도시된 프린터(100)가 냉각되며, 이는, 적어도 부분적으로, 인쇄 재료(136)가 그의 융점 아래로 냉각됨에 따라 인쇄 재료(136)에 의해 노즐에 가해지는 응력 및 스트레인으로 인해, 노즐(118)의 빈번한 균열 발생을 야기한다.

대조적으로, 본 교시에 따른 셧다운 공정은 도 4에 도시된 바와 같이 희생 금속(400)으로 도 3의 프린터(100)를 적어도 부분적으로 또는 완전히 충전하는 것을 추가로 포함한다. 희생 금속(400)은 인쇄 재료보다 더 낮은 응고 온도를 갖는 용융 금속 재료일 수 있다. 다른 태양에서, 희생 금속(400)은, 인쇄 재료(136)의 TCE와 일치하는 것보다, 저장소(108), 입구(110), 및 분출 챔버(112)를 한정하는 블록(106)의 표면 및 노즐(118)과 같은, 인쇄 재료와 접촉하는 프린터 구조물의 TCE와 더 엄밀히 일치하는 TCE를 가질 수 있다. 몇몇 구현예에서, 희생 금속(400)은 희생 금속(400) 및 인쇄 재료(136)가 액체 상태에 있을 때 인쇄 재료(136)로서 사용되는 금속과 모든 비율로 혼화 가능한 용융 금속 재료일 수 있다. 다시 말해서, 희생 금속(400) 및 인쇄 재료(136)는 도입의 순서에 관계없이 서로에 완전히 용해 가능하다. 추가적으로, 희생 금속(400)은 고체 형태에 있을 때 비교적 연질의 금속인 용융 금속 재료일 수 있다.

알루미늄 또는 알루미늄 합금이 인쇄 재료(136)로서 사용될 때, 희생 금속(400)은 주석, 주석 합금, 납, 납 합금, 주석-납 합금(예컨대, 땜납), 또는 다른 적합한 금속 또는 금속 합금일 수 있다. 주석은 알루미늄 인쇄 재료보다 훨씬 더 낮은 융점을 갖는 고체 형태의 연질 금속인 물리적 특성을 가지며, 액체 상태에 있을 때 모든 비율로 알루미늄과 혼화 가능하다. 게다가, 주석은 232℃(449℉)의 응고점을 갖고, 이에 따라 주석의 응고점과 프린터의 22℃(72℉) 보관 온도 사이의 차이는 210℃(410℉)이다. 대조적으로, 전술된 바와 같이, 인쇄 재료로서의 알루미늄은 660℃(1220℉)의 응고점을 가지며, 이는 알루미늄의 응고점과 보관 온도 638℃(1180℉) 사이의 차이를 만든다. 이에 따라 본 명세서에서 설명된 바와 같이 프린터의 보관 동안 희생 금속으로서 본 명세서에서 설명된 주석 또는 다른 재료를 사용하는 것은, 인쇄 재료(136)를 배출시킨 직후에 프린터를 냉각시키는 것보다 훨씬 더 낮은 응력/스트레인을 야기한다.

희생 재료는 전형적으로, 예를 들어 약 425℃ 미만, 또는 약 350℃ 미만, 또는 약 300℃ 미만, 또는 약 200℃ 미만의 저융점을 갖는 금속 또는 그의 합금으로부터 선택된다. 예를 들어, 예로서 그리고 열거된 재료로 제한됨이 없이, 고려되는 몇몇 저융점 재료는 갈륨(30℃), 인듐(157℃), 주석(232℃), 비스무트(271℃), 아연(420℃), 카드뮴(321℃), 납(328℃) 등을 포함한다. 조성에 따라, 금속 합금의 융점은 각각의 금속 또는 다른 재료의 백분율을 증가 및 감소시킴으로써 조정될 수 있다. 더욱이, 이러한 요소들 또는 그들의 합금들 중 많은 것이 적합한 온도에서 알루미늄, 구리, 철, 티타늄 등과 같은 다양한 인쇄 재료와 잘 혼합될 수 있다. 예를 들어, 알루미늄 또는 구리가 인쇄 재료로서 사용될 때, 주석이 희생 금속 요소에 대한 훌륭한 후보일 수 있다. 순수 주석, 높은 백분율의 주석을 갖는 주석/알루미늄 합금, 또는 높은 백분율의 주석을 갖는 주석/구리 합금이 셧다운 공정의 냉각 동안 감소된 열 응력을 야기하는 저융점을 갖는 희생 재료를 제공할 수 있다.

희생 금속(400)이 도 4에 도시된 바와 같이 프린터(100)의 내부 안에 배치됨에 따라, 희생 금속(400)은 인쇄 재료(136)의 배출 후에 프린터(100) 내에 남아 있는 인쇄 재료 코팅(300)을 형성하는 인쇄 재료(136)와 혼합되고 이를 희석시킨다. 희생 금속(400)의 체적은 프린터(100) 내의 인쇄 재료 코팅(300)의 체적보다 훨씬 더 크며, 이에 따라 2개의 재료(즉, 재료 코팅(300) 및 희생 금속(400))의 혼합물의 물리적 특성은 희생 금속(400) 자체의 물리적 특성으로부터 인식할 수 없을 정도이다.

다음에, 도 5에 도시된 바와 같이, 희생 금속(400)은, 예를 들어, 노즐(118)의 오리피스(120)로부터 희생 금속(400)을 분출시킴으로써 프린터(100)로부터 배출된다. 도 5는 희생 금속(400)의 배출이 완료된 바로 그 순간의 프린터(100)를 개략적으로 도시한다. 희생 금속(400)을 배출시키는 것은 도 3에서 프린터(100) 내에 남아 있는 인쇄 재료(136)의 거의 전부를 제거한다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같은 희생 금속(400)의 배출은 인쇄 재료(136)를 배출시키는 도 2 절차 후에 프린터(100) 내에 남아 있는 인쇄 재료(136)의 약 90% 내지 약 100%, 또는 약 95% 내지 약 100%, 또는 약 99% 내지 약 100%를 제거하여, 도 3과 유사한 구조물을 야기할 수 있다. 낮은 백분율의 인쇄 재료(136)를 함유하는, 배출된 희생 금속(500)은 수집 용기(200) 내에 수집될 수 있다. 배출된 희생 금속(500)이 매우 낮은 백분율의 인쇄 재료(136)를 포함하기 때문에, 배출된 희생 금속(500)은 하나 이상의 후속 셧다운 공정 동안 희생 금속(400)으로서 재사용될 수 있다. 임의의 재사용된 배출된 희생 금속(500) 내의 인쇄 재료(136)의 백분율은 각각의 셧다운 공정에 따라 증가한다. 배출된 희생 금속(500) 내의 인쇄 재료(136)의 백분율이 충분히 높은 후에, 배출된 희생 금속(500)은 인쇄 재료(136)를 제거하도록 처리되거나 재활용될 수 있다.

다양한 금속 재료 및 금속 합금 재료가 인쇄에 적합하고, 인쇄 재료는 매우 상이한 융점을 가질 수 있다. 인쇄 재료(136)는 약 500℃ 내지 약 3000℃, 또는 약 600℃ 내지 약 2500℃의 제1 응고점/융점을 갖는 재료일 수 있다. 희생 금속(400)은 약 220℃ 내지 약 400℃, 또는 약 230℃ 내지 약 350℃, 또는 약 220℃ 내지 약 320℃, 또는 약 300℃ 미만, 또는 약 200℃ 미만의 제2 응고점/융점을 갖는 재료일 수 있다. 인쇄 재료(136)와 희생 금속(400)의 응고점/융점에 있어서의 차이는 약 200℃ 내지 약 2000℃, 또는 약 350℃ 내지 약 1800℃, 또는 약 500℃ 내지 약 1600℃일 수 있다.

도 6은 프린터를 작동시키기 위한 방법(600)의 흐름도이며, 여기서 방법(600)은 프린터 셧다운 공정(600)이거나 이를 포함한다. 설명의 간략함을 위해, 그리고 본 교시를 제한함이 없이, 도 6의 방법(600)이 도 1 내지 도 5에 도시된 구조물과 관련하여 설명되지만, 다른 구현예는 간략함을 위해 도시되지 않은 구조물 및 방법 동작을 포함할 수 있는 반면, 다양한 도시된 구조물 및 방법 동작이 제거되거나 수정될 수 있다는 것이 고려된다.

방법(600)은 602에서와 같이 프린터 인쇄 공정을 완료하는 단계를 포함할 수 있다. 인쇄 공정이 완료된 후에, 액체 또는 용융 상태의 인쇄 재료(136)가 프린터(100)로부터 배출된다. 인쇄 재료(136)는 알루미늄 또는 다른 적합한 인쇄 재료와 같은 금속일 수 있거나 이를 포함할 수 있다. 인쇄 재료(136)는 인쇄 재료(136)가 약 660℃ 내지 약 720℃의 온도에, 또는 사용되는 인쇄 재료에 따라 다른 온도에 있을 때 프린터(100)로부터 배출될 수 있다. 인쇄 재료(136)는, 예를 들어, 액추에이터(actuator)(122)를 결합시켜 인쇄 재료(136)를 노즐(118)의 오리피스(120)로부터 용기(200) 내로 분출시킴으로써 프린터(100)로부터 배출될 수 있다. 다른 구현예에서, 인쇄 재료(136)는 (간략함을 위해 도시되지 않은) 프린터(100)의 블록(106) 내의 다른 개구를 통해 배출될 수 있다.

위에서 논의된 바와 같이, 인쇄 재료(136)를 배출시킨 후에, 도 3에 도시된 바와 같이 인쇄 재료 코팅(300)이 프린터(100)의 내부 표면 위에 남아 있을 수 있다. 인쇄 재료 코팅(300)을 제거하거나 실질적으로 제거하기 위해, 606에서와 같이, 희생 금속(400)이 프린터(100)의 저장소(108) 내에 위치된다. 예를 들어, 프린터(100)의 블록(106)이 인쇄 유체(136)의 용융 온도 이상으로 가열된 상태에서, 고체 형태의 희생 금속(400)이 프린터(100)의 저장소(108) 내에 배치되고 이어서 프린터(100) 내에서 그리고 그에 의해 용융될 수 있다. 다른 구현예에서, 액체(용융) 형태의 희생 금속(400)이 프린터(100)의 저장소 내에 배치될 수 있다. 액체 형태의 희생 금속(400)은, 예를 들어, 약 200℃ 내지 약 450℃의 온도에서 용융되는 주석 또는 주석 합금일 수 있거나 이를 포함할 수 있다.

다음에, 608에 도시된 바와 같이, 희생 금속(400)은 인쇄 재료 코팅(300)을 용융시키기에 충분한 온도로 가열된다. 희생 금속(400)이 인쇄 재료(136)보다 훨씬 더 낮은 융점을 갖기 때문에, 인쇄 재료의 배출 후의 프린트헤드의 잔여 온도는 여전히 희생 금속(400)의 융점보다 훨씬 높을 수 있다. 대부분의 상황에서, 프린트헤드 구조물에서의 잔여 열 외에 어떠한 추가의 가열도 필요하지 않다. 예를 들어, 인쇄 재료가 알루미늄이거나 이를 포함하는 경우, 희생 금속(400)은 약 400℃ 내지 약 500℃의 온도로 가열될 수 있다. 이러한 구현예에서, 희생 금속(400)은 희생 금속(400) 및 인쇄 재료(136) 둘 모두의 융점보다 높지만 비등점보다 낮은 온도로 가열된다. 희생 금속(400)과 인쇄 재료(136)가 서로 혼화 가능하기 때문에, 인쇄 재료 코팅(300)은 희생 금속(400)에 용해된다.

다음에, 610에서, 희생 금속(400) 및 희생 금속(400) 안에 용해된 임의의 인쇄 재료 코팅(300)이 프린터(100)로부터 배출된다. 후속하여, 612에서와 같이, 프린터(100)는, 예를 들어, 보관을 위해 약 18℃ 내지 약 24℃의 온도로 냉각될 수 있다. 612에서 프린터가 냉각되는 온도는 인쇄 재료(136) 및 희생 금속(400)의 융점 미만이다. 도 5에 도시된 바와 같이 희생 금속(400)의 일부가 프린터(100) 내에 남아 있을 수 있지만, 희생 금속(400)의 응고점은 인쇄 재료(136)의 응고점보다 낮다. 그렇기 때문에, 612에서의 프린터(100)의 냉각 동안, 프린터 내에 남아 있는 작은 비율의 인쇄 재료(136) 및 희생 금속(400)은 프린터(100)의 구조물, 특히 노즐(118)에 과도하게 응력을 가하지 않는다. 이것은, 적어도 부분적으로, 보관 온도와 응고 온도 사이의 차이가 인쇄 재료(136)에 대해서보다 희생 금속(400)에 대해서 훨씬 더 작은 것(예를 들어, 400℃ 더 작음, 또는 800℃, 또는 1500° 더 작음)으로부터 기인한다.

프린터(100)의 보관 후에, 후속 인쇄를 가능하게 하기 위해 시동 절차가 프린터(100)에 대해 수행될 수 있다. 이러한 시동 절차는 도 1에 도시된 바와 같이 인쇄 재료(136)를 프린터(100)의 저장소(108) 내에 배치하는 것을 포함할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이 희생 금속(400)을 배출시킨 후에 프린터(100) 내에 남아 있는 희생 금속(400)의 체적은 도 1에서의 프린터(100) 내의 인쇄 재료(136)의 체적에 비해 작다. 도 1에서의 인쇄 재료(136)의 가열 동안, 도 5에서의 프린터(100) 내에 남아 있는 희생 금속(400)은 인쇄 재료(136)에 용해될 것이다. 희생 금속(400)의 체적이 인쇄 재료(136)의 체적에 비해 작기 때문에, 도 5의 프린터(100) 내의 희생 금속(400)의 체적과 혼합된 도 1의 인쇄 재료(136)의 체적의 특성은 인쇄 재료(136) 자체로부터 인식할 수 없을 정도이다.

이에 따라 본 교시의 구현예는 프린터(100)의 셧다운 또는 냉각 동안의 프린터(100)의 구조물과 인쇄 재료(136)의 TCE에 있어서의 차이와 관련된 문제를 완화시킨다. 희생 금속(400)의 응고 온도가 인쇄 재료(136)의 응고점보다 훨씬 더 낮기 때문에, 프린터(100)의 셧다운 또는 냉각 동안 프린터(100)의 구조물, 특히 노즐(118)에 인가되는 응력/스트레인이 감소된다. 노즐 균열 발생의 결과로서 프린터의 각각의 셧다운 후에 당연히 노즐의 일상적인 교체를 포함하는 몇몇 셧다운 절차와는 대조적으로, 본 명세서에서 설명된 셧다운 절차는 냉각 및/또는 셧다운 절차 동안의 노즐의 균열 발생의 빈도를 감소시키거나 균열 발생을 제거한다.

본 교시의 넓은 범위를 기술하는 수치 범위 및 파라미터가 근사치임에도 불구하고, 특정 실시예에 기술된 수치 값은 가능한 한 정확하게 보고된다. 그러나, 임의의 수치 값은 본질적으로 그의 각자의 시험 측정값에서 발견되는 표준 편차로부터 필연적으로 유래하는 소정의 오차를 포함한다. 또한, 본 명세서에 개시된 모든 범위는 그 안에 포함되는 임의의 그리고 모든 하위-범위를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "10 미만"의 범위는 0의 최소값과 10의 최대값 사이의(그리고 이들을 포함하는) 임의의 그리고 모든 하위-범위, 즉 0 이상의 최소값 및 10 이하의 최대값을 갖는 임의의 그리고 모든 하위-범위, 예컨대 1 내지 5를 포함할 수 있다. 소정 경우에, 파라미터에 대해 언급된 바와 같은 수치 값은 음의 값을 취할 수 있다. 이러한 경우에, "10 미만"으로 언급된 범위의 예시적인 값은 음의 값, 예컨대 -1, -2, -3, -10, -20, -30 등을 취할 수 있다.

본 교시가 하나 이상의 구현예에 관하여 예시되었지만, 첨부된 청구범위의 사상 및 범위로부터 벗어남이 없이 예시된 예에 대해 변경 및/또는 수정이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 공정이 일련의 동작들 또는 이벤트들로서 설명되지만, 본 교시는 그러한 동작들 또는 이벤트들의 순서에 의해 제한되지 않는다는 것이 인식될 것이다. 몇몇 동작들은 상이한 순서들로 그리고/또는 본 명세서에서 설명된 것들 이외의 다른 동작들 또는 이벤트들과 동시에 일어날 수 있다. 또한, 본 교시의 하나 이상의 태양 또는 구현예에 따른 방법론을 구현하는 데 모든 공정 단계들이 필요하지는 않을 수 있다. 구조적 구성요소 및/또는 처리 단계가 추가될 수 있거나 기존의 구조적 구성요소 및/또는 처리 단계가 제거되거나 수정될 수 있다는 것이 인식될 것이다. 또한, 본 명세서에 서술된 동작들 중 하나 이상은 하나 이상의 별개의 동작 및/또는 단계에서 수행될 수 있다. 또한, 용어 "포함하는", "포함한다", "갖는", "갖는다", "가진" 또는 이의 변형이 상세한 설명 및 청구범위에서 사용되는 경우, 그러한 용어는 용어 "으로 구성되는"과 유사한 방식으로 포괄적인 것으로 의도된다. 용어 "~ 중 적어도 하나"는 열거된 아이템들 중 하나 이상이 선택될 수 있음을 의미하는 데 사용된다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 예를 들어 A 및 B와 같은 아이템들의 목록에 관하여 용어 "~ 중 하나 이상"은 A 단독, B 단독, 또는 A 및 B를 의미한다. 또한, 본 명세서에서의 논의 및 청구범위에서, 2개의 재료에 관하여 사용되는 용어 "~ 상", 즉 다른 재료 "상"의 하나의 재료는 재료들 사이의 적어도 얼마간의 접촉을 의미하는 반면, "~ 위"는 재료들이 근접해 있지만, 아마도 하나 이상의 추가의 개재되는 재료가 있어서 접촉이 가능하지만 요구되지는 않는 것을 의미한다. "~ 상" 또는 "~ 위" 어느 것도 본 명세서에서 사용되는 바와 같이 어떠한 방향성도 암시하지 않는다. 용어 "컨포멀(conformal)"은 밑에 있는 재료의 각도가 컨포멀 재료에 의해 보존되는 코팅 재료를 기술한다. 용어 "약"은 열거된 값이 어느 정도 변경될 수 있음을 나타낸다 - 그 변경이 예시된 구현예에 대한 공정 또는 구조물의 비-부합(nonconformance)을 초래하지 않는 한 -. 마지막으로, "예시적인"은 설명이 이상적인 것임을 암시하기보다는 예로서 사용됨을 나타낸다. 본 교시의 다른 구현예가 본 명세서의 고려 및 본 명세서에서의 개시 내용의 실시로부터 당업자에게 명백할 것이다. 본 명세서 및 예들은 단지 예시적인 것으로 간주되어야 하며, 본 교시의 진정한 범위 및 사상은 다음의 청구범위에 의해 나타내어지는 것으로 의도된다.

본 출원에 사용된 바와 같은 상대 위치의 용어는 작업물의 배향에 상관없이 작업물의 통상의 평면 또는 작업 표면에 평행한 평면에 기초하여 정의된다. 본 출원에 사용된 바와 같은 용어 "수평" 또는 "측방향"은 작업물의 배향에 상관없이 작업물의 통상의 평면 또는 작업 표면에 평행한 평면으로 정의된다. 용어 "수직"은 수평에 수직인 방향을 지칭한다. "~상", ("측벽"에서와 같은) "측", "더 높은", "더 낮은", "위", "상부" 및 "아래"와 같은 용어는 작업물의 배향에 상관없이 작업물의 상부 표면 상에 있는 통상의 평면 또는 작업 표면에 대해 정의된다.

Claims

프린터를 작동시키기 위한 방법으로서,
상기 프린터의 공급 저장소(supply reservoir)로부터 인쇄 재료를 배출시키는 단계 - 상기 인쇄 재료는 제1 융점을 갖는 제1 금속임 -;
희생 금속을 상기 프린터의 상기 공급 저장소 내에 배치하는 단계 - 상기 희생 금속은 상기 제1 융점보다 낮은 제2 융점을 갖는 제2 금속임 -;
상기 프린터의 노즐로부터 상기 희생 금속을 분출시키는 단계; 및
상기 노즐로부터 상기 희생 금속을 분출시킨 후에 상기 프린터를 냉각시키는 단계를 포함하는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 인쇄 재료의 상기 배출 전에 상기 프린터의 상기 노즐로부터 상기 인쇄 재료를 분출시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제2항에 있어서, 상기 인쇄 재료의 상기 분출은 상기 제1 융점보다 높은 온도에서 상기 노즐로부터 상기 제1 금속을 분출시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제3항에 있어서, 상기 인쇄 재료가 600℃ 내지 2000℃의 온도에 있을 때 상기 프린터의 상기 노즐로부터 상기 인쇄 재료를 분출시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 금속은 알루미늄을 포함하고 600℃ 초과의 융점을 가지며,
상기 인쇄 재료의 상기 배출은 600℃ 초과의 온도에서 상기 프린터의 상기 노즐로부터 상기 인쇄 재료를 분출시키는 단계를 포함하고,
상기 제2 금속은 주석을 포함하고 300℃ 미만의 융점을 가지며,
상기 노즐로부터의 상기 희생 금속의 상기 분출은 300℃ 미만의 온도에서 상기 프린터의 상기 노즐로부터 상기 희생 금속을 분출시키는 단계를 포함하고,
상기 프린터의 상기 냉각은 상기 희생 금속을 20℃ 내지 22℃의 온도로 냉각시키는 단계를 포함하는, 방법.
제1항에 있어서,
상기 프린터의 상기 냉각 후에 일정 체적의 상기 인쇄 재료를 상기 프린터의 상기 공급 저장소 내에 배치하는 단계; 이어서
상기 제1 융점보다 높은 온도에서 상기 프린터의 상기 노즐로부터 상기 인쇄 재료를 분출시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
프린터 셧다운 방법(printer shutdown process)으로서,
상기 프린터의 공급 저장소로부터 금속 인쇄 재료를 배출시키는 단계 - 상기 인쇄 재료는 제1 융점을 갖고, 상기 금속 인쇄 재료는 상기 배출 동안 상기 제1 융점보다 높은 제1 온도에 있음 -;
희생 금속을 상기 프린터의 상기 공급 저장소 내에 배치하는 단계;
상기 프린터의 노즐을 통해 상기 프린터의 상기 공급 저장소로부터 상기 희생 금속을 분출시키는 단계 - 상기 희생 금속은 상기 제1 융점보다 낮은 제2 융점을 갖고, 상기 희생 금속은 상기 분출 동안 상기 제1 융점보다 낮고 상기 제2 융점보다 높은 제2 온도에 있음 -; 및
상기 프린터를 상기 인쇄 재료의 상기 제1 융점 및 상기 희생 금속의 상기 제2 융점보다 낮은 제3 온도로 냉각시키는 단계를 포함하는, 프린터 셧다운 방법.
제7항에 있어서,
상기 제1 온도는 600℃ 내지 2000℃이고,
상기 제2 온도는 300℃ 미만인, 프린터 셧다운 방법.
제8항에 있어서,
상기 인쇄 재료는 80% 내지 100%의 알루미늄을 포함하고,
상기 희생 금속은 30% 내지 100%의 주석을 포함하는, 프린터 셧다운 방법.
제8항에 있어서, 상기 희생 금속은 20% 내지 100%의 갈륨, 인듐, 주석, 비스무트, 아연, 카드뮴, 또는 납, 또는 이들 중 둘 이상의 조합들을 포함하는, 프린터 셧다운 방법.
프린터를 작동시키기 위한 방법으로서,
프린터의 노즐로부터 600℃ 내지 2000℃의 온도에서 금속 인쇄 재료를 분출시키는 단계;
상기 분출 후에 상기 프린터로부터 600℃ 내지 2000℃의 온도에서 상기 금속 인쇄 재료를 배출시키는 단계;
희생 금속을 상기 프린터의 공급 저장소 내에 배치하는 단계;
상기 희생 금속을 300° 이하의 온도로 가열하여서, 상기 희생 금속을 용융시키는 단계;
상기 희생 금속이 용융되고 300℃ 이하의 온도에 있는 동안 상기 프린터의 상기 노즐로부터 상기 희생 금속을 분출시키는 단계; 및
상기 프린터의 상기 노즐로부터의 상기 희생 금속의 상기 분출 후에 상기 프린터를 20℃ 내지 22℃의 온도로 냉각시켜서, 상기 프린터 내의 상기 희생 금속을 고화시키는 단계를 포함하는, 방법.
제11항에 있어서,
상기 프린터의 상기 냉각 후에, 상기 프린터 내의 상기 희생 금속을 300℃ 이하의 온도로 가열하여서, 상기 희생 금속을 용융시키는 단계;
상기 프린터로부터 상기 용융된 희생 금속을 배출시키는 단계;
상기 금속 인쇄 재료를 상기 프린터의 상기 공급 저장소 내에 배치하는 단계;
상기 금속 인쇄 재료를 600℃ 내지 2000℃의 온도로 가열하여서, 상기 금속 인쇄 재료를 용융시키는 단계; 이어서
상기 프린터의 상기 노즐로부터 600℃ 내지 2000℃의 온도에서 상기 금속 인쇄 재료를 분출시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제11항에 있어서,
상기 배출된 금속 인쇄 재료를 상기 프린터의 상기 공급 저장소 내에 배치하는 단계;
상기 배출된 금속 인쇄 재료를 600℃ 내지 2000℃의 온도로 가열하여서, 상기 배출된 금속 인쇄 재료를 용융시키는 단계; 및
상기 프린터의 상기 노즐로부터 상기 용융된 배출된 금속 인쇄 재료를 분출시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제11항에 있어서, 상기 금속 인쇄 재료는 알루미늄, 구리, 철, 및 티타늄 중 적어도 하나, 또는 이들 중 둘 이상의 조합들을 포함하는, 방법.
제11항에 있어서, 상기 희생 금속은 갈륨, 인듐, 주석, 비스무트, 아연, 카드뮴, 또는 납 중 적어도 하나, 또는 이들 중 둘 이상의 조합들을 포함하는, 방법.
제11항에 있어서,
상기 금속 인쇄 재료는 알루미늄, 구리, 철, 및 티타늄 중 적어도 하나, 또는 이들의 조합들을 포함하고,
상기 희생 금속은 갈륨, 인듐, 주석, 비스무트, 아연, 카드뮴 및 납 중 적어도 하나, 또는 이들 중 둘 이상의 조합들을 포함하고, 알루미늄, 구리, 철, 및 티타늄 중 적어도 하나, 또는 이들 중 둘 이상의 조합들을 추가로 포함하는, 방법.