RU2739093C1 - Способ изготовления стереолитографией сырых заготовок деталей из керамического или металлического материала фототермическим путем - Google Patents

Способ изготовления стереолитографией сырых заготовок деталей из керамического или металлического материала фототермическим путем Download PDF

Info

Publication number
RU2739093C1
RU2739093C1 RU2020124174A RU2020124174A RU2739093C1 RU 2739093 C1 RU2739093 C1 RU 2739093C1 RU 2020124174 A RU2020124174 A RU 2020124174A RU 2020124174 A RU2020124174 A RU 2020124174A RU 2739093 C1 RU2739093 C1 RU 2739093C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tert
ceramic
butylperoxy
bis
parts
Prior art date
Application number
RU2020124174A
Other languages
English (en)
Inventor
Кристофер ШАПЮ
Ричард ГЕНЬОН
Синди ШИК
Original Assignee
С.А.С 3ДСерам-Сэнто
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by С.А.С 3ДСерам-Сэнто filed Critical С.А.С 3ДСерам-Сэнто
Application granted granted Critical
Publication of RU2739093C1 publication Critical patent/RU2739093C1/ru

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/50—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on rare-earth compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F222/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical and containing at least one other carboxyl radical in the molecule; Salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof
    • C08F222/10—Esters
    • C08F222/1006—Esters of polyhydric alcohols or polyhydric phenols
    • C08F222/102—Esters of polyhydric alcohols or polyhydric phenols of dialcohols, e.g. ethylene glycol di(meth)acrylate or 1,4-butanediol dimethacrylate
    • C08F222/1025—Esters of polyhydric alcohols or polyhydric phenols of dialcohols, e.g. ethylene glycol di(meth)acrylate or 1,4-butanediol dimethacrylate of aromatic dialcohols
    • 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
    • B29C67/00—Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00
    • B29C67/24—Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00 characterised by the choice of material
    • B29C67/242—Moulding mineral aggregates bonded with resin, e.g. resin concrete
    • B29C67/243—Moulding mineral aggregates bonded with resin, e.g. resin concrete for making articles of definite length
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70416—2.5D lithography
    • 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
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/10—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
    • B22F1/107—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material containing organic material comprising solvents, e.g. for slip casting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/22—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces for producing castings from a slip
    • 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
    • B29C64/165—Processes of additive manufacturing using a combination of solid and fluid materials, e.g. a powder selectively bound by a liquid binder, catalyst, inhibitor or energy absorber
    • 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
    • B33Y70/10—Composites of different types of material, e.g. mixtures of ceramics and polymers or mixtures of metals and biomaterials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/016—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on manganites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
    • C04B35/111—Fine ceramics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/26—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on ferrites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/48—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates
    • C04B35/484—Refractories by fusion casting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/48—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates
    • C04B35/486—Fine ceramics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/48—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates
    • C04B35/486—Fine ceramics
    • C04B35/488—Composites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/56—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides
    • C04B35/565—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides based on silicon carbide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/58—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
    • C04B35/581—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on aluminium nitride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/58—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
    • C04B35/584—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on silicon nitride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
    • C04B35/6269—Curing of mixtures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/632—Organic additives
    • C04B35/634—Polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/632—Organic additives
    • C04B35/634—Polymers
    • C04B35/63404—Polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B35/63424—Polyacrylates; Polymethacrylates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F122/00—Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical and containing at least one other carboxyl radical in the molecule; Salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof
    • C08F122/10—Esters
    • C08F122/12—Esters of phenols or saturated alcohols
    • C08F122/20—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C08F2/46—Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation
    • C08F2/48—Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation by ultraviolet or visible light
    • C08F2/50—Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation by ultraviolet or visible light with sensitising agents
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0037—Production of three-dimensional images
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/0042—Photosensitive materials with inorganic or organometallic light-sensitive compounds not otherwise provided for, e.g. inorganic resists
    • G03F7/0043—Chalcogenides; Silicon, germanium, arsenic or derivatives thereof; Metals, oxides or alloys thereof
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/0048—Photosensitive materials characterised by the solvents or agents facilitating spreading, e.g. tensio-active agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3213—Strontium oxides or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
    • C04B2235/3225—Yttrium oxide or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
    • C04B2235/3227—Lanthanum oxide or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3244—Zirconium oxides, zirconates, hafnium oxides, hafnates, or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3244—Zirconium oxides, zirconates, hafnium oxides, hafnates, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3246—Stabilised zirconias, e.g. YSZ or cerium stabilised zirconia
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3262—Manganese oxides, manganates, rhenium oxides or oxide-forming salts thereof, e.g. MnO
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3262—Manganese oxides, manganates, rhenium oxides or oxide-forming salts thereof, e.g. MnO
    • C04B2235/3268—Manganates, manganites, rhenates or rhenites, e.g. lithium manganite, barium manganate, rhenium oxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/60—Aspects relating to the preparation, properties or mechanical treatment of green bodies or pre-forms
    • C04B2235/602—Making the green bodies or pre-forms by moulding
    • C04B2235/6026—Computer aided shaping, e.g. rapid prototyping
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Producing Shaped Articles From Materials (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу изготовления стереолитографией сырой детали, изготавливаемой из керамического или металлического материала, причём способ содержит этапы, на которых: керамический или металлический материал, образованный, по меньшей мере, одним керамическим или металлическим порошком соответственно, и органическую часть, содержащую, по меньшей мере, один мономер и/или олигомер и, по меньшей мере, один инициатор полимеризации упомянутого одного или более мономеров и/или олигомеров, последовательно отверждают упомянутой полимеризацией согласно шаблону, определяемому для каждого слоя, причём первый слой образуют на конструктивной платформе, а каждый другой слой образуют и затем отверждают на предыдущем слое, при этом в качестве инициатора используют, по меньшей мере, один термический инициатор, который способен создавать инициирование термической полимеризации под действием термической энергии, выделяемой упомянутым керамическим или металлическим материалом, соответственно, во время воздействия на последний, по меньшей мере, одного источника облучения, выбираемого из источников УФ, видимого или ИК излучения. Технический результат: повышение реакционной способности полимеров за счёт использования термического инициатора, что облегчает конструирование объектов стереолитографией. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 2 табл., 6 пр., 1 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к способу и композиции для изготовления сырых деталей из керамического или металлического материала использованием стереолитографии, причём упомянутые сырые детали подлежат операциям очистки, удаления связующего и спекания для получения готовых керамических или металлических деталей.
Стереолитография, в общем, содержит следующие этапы, для получения этих сырых деталей, на которых:
- строят системой автоматизированного проектирования компьютерную модель заготовки детали, подлежащей изготовлению, причём размеры модели немного больше размеров заготовки детали, подлежащей изготовлению, с тем, чтобы предусматривать усадку керамического или металлического материала во время изготовления заготовки детали; и
- изготавливают заготовку детали следующим образом:
- образуют на жёстком основании первый слой фотоотверждаемой композиции, содержащей, по меньшей мере, один керамический или металлический материал, фотоотверждаемый мономер и/или олигомер, фотоинициатор и, при необходимости, по меньшей мере, одно из следующего: пластификатор, растворитель, диспергатор или ингибитор полимеризации;
- отверждают первый слой фотоотверждаемой композиции облучением (лазерным сканированием свободной поверхности упомянутого слоя или использованием диодной проекционной системы) согласно определённому шаблону на основе модели для упомянутого слоя, образуя первый этап;
- образуют, на первом этапе, второй слой фотоотверждаемой композиции;
- отверждают второй слой фотоотверждаемой композиции облучением согласно шаблону, определяемому для упомянутого слоя, образуя второй слой, причём это облучение выполняют так же, как и для первого слоя;
- возможно, повторяют вышеупомянутые этапы до тех пор, пока будет получена сырая заготовка детали.
Затем, для получения готовой детали, как указано выше, сырую заготовку детали очищают для удаления неотвержденной композиции; очищенную сырую заготовку детали подвергают удалению связующего; и очищенную и подвергшуюся удалению связующего сырую заготовку детали спекают, для получения готовой детали.
Часть может быть изготовлена процессом пастообразования или жидкостным процессом.
- При изготовлении процессом пастообразования фотоотверждаемая композиция находится в форме пасты, в то время как жёсткое основание представляет собой рабочий лоток, который поддерживает различные слои конструируемой заготовки детали, а также пасту; каждый из слоев, в общем, образуют опусканием рабочего лотка и распределением пасты с предварительно определённой толщиной. Запас пасты хранят в резервуарах, которые автоматически опорожняют от предварительно определённого количества пасты на каждом слое с помощью поршня. Это создаёт шарик пасты, который подлежит распределению по верхнему слою изготавливаемой детали, которая была предварительно опущена рабочим лотком. Каждый слой, в общем, распределяют соскрёбыванием путём использования «скребкового» лезвия, которое проходит по рабочей поверхности рабочего лотка, например, продвижением в горизонтальном прямолинейном направлении.
- В случае изготовления жидкостным процессом, фотоотверждаемая композиция находится в форме суспензии с низкой вязкостью.
- В первом варианте осуществления жидкостным процессом, жёсткое основание представляет собой лоток, который опускают в ванну фотоотверждаемой суспензии, чтобы покрывать её слоем упомянутой суспензии, причём упомянутый слой затем отверждают облучением, как указано выше. Каждый из следующих слоёв затем последовательно образуют на этом первом слое пошаговым опусканием лотка в ванну, так чтобы верхний уровень образуемой детали опускался ниже свободной поверхности фотоотверждаемой суспензии, чтобы образовывать рассматриваемый слой, причём упомянутый слой затем подвергают облучению.
- Во втором варианте осуществления жидкостным процессом фотоотверждаемую суспензию содержат в резервуаре с прозрачным дном, чтобы позволять облучение, в то время как изготавливаемую деталь удерживают на жёстком основании в форме платформы, которая пошагово поднимается. Таким образом, мы начинаем отверждением базового слоя, затем платформу поднимают на один шаг, чтобы позволять суспензии образовать новый слой, который мы затем отверждаем, причём операцию повторяют последовательно для каждого слоя.
- В третьем варианте осуществления жидкостным процессом фотоотверждаемую суспензию распределяют слоем на прозрачную плёнку для облучения, причём плёнку располагают так, чтобы разворачивать горизонтально. Деталь образуют на жёсткой платформе, которую опускают, чтобы входить в контакт со слоем, который отверждают облучением через плёнку. Затем мы разворачиваем новый сегмент плёнки, покрытый новым фотоотверждаемым слоем, и повторяем операцию до тех пор, пока создание заготовки детали не будет завершено.
Различные керамические или металлические порошки, которые используют в стереолитографии, демонстрируют поведение поглощения УФ света на длине волны используемого УФ луча (например, 355 нм), которое может варьироваться от одного к другому. Некоторые порошки являются очень абсорбирующими, такие как порошки из лантан-стронций-манганитовой керамики (LSM), карбида кремния (SiC) или серебра (Ag), в то время как другие порошки являются гораздо менее абсорбирующими, например, оксид алюминия (Al2O3) и диоксид циркония (ZrO2).
Таким образом, мы можем отметить, что порошок ZrO2 поглощает только 8% УФ света на длине волны 355 нм, тогда как LSM и SiC каждый поглощает более 90%.
Фиг. 1 показывает спектры поглощения некоторых керамических/металлических порошков.
В этих последних случаях свет, поглощаемый порошком, больше не доступен для фотоинициатора, и поэтому реакция фотополимеризации больше не может происходить.
Другими словами, отсутствие реакционной способности некоторых фоточувствительных керамических или металлических паст или суспензий к воздействию УФ света затрудняет, если не делает невозможным, конструирование объекта УФ стереолитографией.
Чтобы решить эту проблему, Заявитель включил термический инициатор в керамическую или металлическую пасту или суспензию, чтобы использовать термическую энергию, выделяемую керамическими или металлическими порошками во время их выдержки в видимом УФ свете, а также ИК свете, чтобы генерировать управляемое инициирование термической полимеризации.
В этом случае поглощение керамических или металлических частиц на рабочей длине волны, следовательно, является благоприятным, поскольку световая энергия, поглощаемая керамическими или металлическими частицами, преобразуется в тепло, а затем это тепло поглощается термическим инициатором, чтобы позволять полимеризацию смолы.
С этой точки зрения настоящее изобретение относится к способу изготовления, стереолитографией, сырой детали, изготавливаемой из керамического или металлического материала, причём способ, согласно которому слои, основанные на отверждаемой композиции, содержит этапы, на которых:
- упомянутый керамический или металлический материал, образованный, по меньшей мере, одним керамическим или металлическим порошком, соответственно; и
- органическую часть, содержащую, по меньшей мере, один мономер и/или олигомер и, по меньшей мере, один инициатор полимеризации упомянутого одного или более мономеров и/или олигомеров,
последовательно отверждают упомянутой полимеризацией согласно шаблону, определяемому для каждого слоя, причём первый слой образуют на рабочей платформе, а каждый другой слой образуют и затем отверждают на предыдущем слое,
отличающийся тем, что в качестве инициатора используют, по меньшей мере, один термический инициатор, который способен создавать инициирование термической полимеризации под действием термической энергии, выделяемой упомянутым керамическим или металлическим материалом, соответственно, во время воздействия на последний, по меньшей мере, одного источника облучения, выбираемого из источников УФ, видимого или ИК излучения.
Керамический порошок (порошки) может быть выбран из оксидных керамических порошков, таких как лантан-стронций-манганитовая керамика, лантан-стронций-манганитовая керамика в смеси со стабилизированным иттрием диоксидом циркония, ферритом и неоксидными керамическими порошками, такими как карбид кремния, нитрид кремния и нитрид алюминия.
Металлический порошок (порошки) может быть выбран из серебра, меди, железа, вольфрама и их сплавов.
Можно использовать один или более керамических и/или металлических порошков, в частности, в количестве от 25 до 65 частей по объёму относительно общего объёма.
В качестве мономеров и/или олигомеров, попадающих в органическую часть отверждаемой композиции согласно изобретению, могут упоминаться полифункциональные (мет)акрилаты, такие как диэтоксилированный диметакрилат бисфенола A, 1,6-гександиола диакрилат, 3-метил-1,5-пентандиола диакрилат, триметилолпропантриакрилат и их смеси.
Мономер(ы) и/или олигомер(ы) могут использоваться в количестве, в частности, от 20 до 50 частей по объему относительно общего объёма.
Термический инициатор(ы) может быть выбран из:
- пероксидов, таких как трет-амил пероксибензоат, бензоил пероксид, 2,2-бис(трет-бутилперокси)бутан, 1,1-бис(трет-бутилперокси)циклогексан, 2,5-бис(трет-бутилперокси)-2,5-диметилгексан, 2,5-бис(трет-бутилперокси)-2,5-диметил-3-гексин, бис(1-(трет-бутилперокси)-1-метил этил)бензол, 1,1-бис(трет-бутилперокси)-3,3,5-триметилциклогексан, трет-бутилперацетат, трет-бутилпероксид, трет-бутил пероксибензоат, трет-бутилперокси изопропил карбонат, циклогексанон пероксид, дикумил пероксид, лауроил пероксид, 2,4-пентандион пероксид, персульфат калия и персульфат аммония;
- гидропероксидов, таких как трет-бутилгидропероксид, кумолгидропероксид и надуксусная кислота;
- алкоксиаминов, таких как N-(2-метилпропил)-N-(1-диэтилфосфоно-2,2-диметилпропил)-O-(2-карбоксипроп-2-ил) гидроксиламин (BlocBuilder® MA); и
- азосоединений, таких как 1,1'-азобис (циклогексанкарбонитрил) и 2,2'-азобисисобутиронитрил (AIBN).
В частности, термический инициатор(ы) может использоваться в количестве, в частности, от 0,5 до 8 частей по объёма относительно общего объёма.
Можно использовать отверждаемую композицию, дополнительно содержащую, по меньшей мере, один пластификатор, выбираемый, в частности, из полиэтиленгликоля, дибутилфталата и глицерина (неисчерпывающий список), в частности в количестве от 5 до 25 частей по объёму относительно общего объёма.
Может быть использована отверждаемая композиция, дополнительно содержащая, по меньшей мере, один диспергатор, выбираемый, в частности, из эфиров фосфорной кислоты, в частности в количестве от 1 до 8 частей по объёма относительно общего объёма.
В частности, может быть использована отверждаемая композиция, дополнительно содержащая, по меньшей мере, один ингибитор полимеризации, выбираемый, в частности, из 4-метоксифенола и фенотиазина, в частности в количестве от 0,1 до 3 частей по объему относительно общего объёма.
Настоящее изобретение также относится к композиции для осуществления способа, как определено выше, отличающейся тем, что она содержит:
- один или более керамических и/или металлических порошков;
- один или более мономеров и/или олигомеров, и
- по меньшей мере, один термический инициатор, способный создавать инициирование термической полимеризации под действием термической энергии, выделяемой упомянутым керамическим или металлическим материалом, соответственно, во время воздействия на последний, по меньшей мере, одного источника облучения, выбираемого из источников УФ, видимого или ИК излучения.
Керамический порошок (порошки) может быть выбран из оксидных керамических порошков, таких как лантан-стронций-манганитовая керамика, лантан-стронций-манганитовая керамика в смеси со стабилизированным иттрием диоксидом циркония, ферритом и неоксидными керамическими порошками, такими как карбид кремния, нитрид кремния и нитрид алюминия, в то время как металлический порошок (порошки) может быть выбран из серебра, меди, железа, вольфрама и их сплавов, а керамический и/или металлический порошок (порошки) может присутствовать в количестве, частности, от 25 до 65 частей по объёму относительно общего объёма композиции.
Мономер(ы) и/или олигомер(ы) могут быть выбраны из полифункциональных (мет)акрилатов, таких как диэтоксилированный диметакрилат бисфенола А, 1,6-гександиола диакрилат, 3-метил-1,5-пентандиола диакрилат, триакрилат триметилолпропана, и их смеси, и они могут присутствовать, в частности, в количестве от 20 до 50 частей по объему относительно общего объёма композиции.
Термический инициатор(ы) может быть выбран из:
- пероксидов, таких как трет-амил пероксибензоат, бензоил пероксид, 2,2-бис(трет-бутилперокси)бутан, 1,1-бис(трет-бутилперокси)циклогексан, 2,5-бис(трет-бутилперокси)-2,5-диметилгексан, 2,5-бис(трет-бутилперокси)-2,5-диметил-3-гексин, бис(1-(трет-бутилперокси)-1-метил этил)бензол, 1,1-бис(трет-бутилперокси)-3,3,5-триметилциклогексан, трет-бутилперацетат, трет-бутилпероксид, трет-бутил пероксибензоат, трет-бутилперокси изопропил карбонат, циклогексанон пероксид, дикумил пероксид, лауроил пероксид, 2,4-пентандион пероксид, персульфат калия и персульфат аммония;
- гидропероксидов, таких как трет-бутилгидропероксид, кумолгидропероксид и надуксусная кислота;
- алкоксиаминов, таких как N-(2-метилпропил)-N-(1-диэтилфосфоно-2,2-диметилпропил)-O-(2-карбоксипроп-2-ил) гидроксиламин (BlocBuilder® MA); и
- азосоединений, таких как 1,1’-азобис (циклогексанкарбонитрил) и 2,2’-азобисисобутиронитрил (AIBN),
и может присутствовать в количестве, в частности, от 0,5 до 8 частей по объёму относительно общего объёма композиции.
Композиция согласно изобретению также может содержать, по меньшей мере, один пластификатор, выбираемый, в частности, из полиэтиленгликоля, дибутилфталата, глицерина, в частности, в количестве от 5 до 25 частей по объёму относительно общего объёма композиции.
Композиция согласно изобретению может также содержать, по меньшей мере, один диспергатор, выбираемый, в частности, из эфиров фосфорной кислоты, в количестве, в частности, от 1 до 8 частей по объёму относительно общего объёма композиции.
Композиция согласно изобретению также может содержать, по меньшей мере, один ингибитор полимеризации, выбираемый, в частности, из 4-метоксифенола и фенотиазина, глицерина, в частности, в количестве от 0,1 до 3 частей по объёму относительно общего объёма композиции.
Следующие примеры иллюстрируют настоящее изобретение, однако, без ограничения его объёма охраны.
Примеры 1-6
Были приготовлены суспензии, композиция которых приведена в следующих таблицах в % по объёму от общего объёма, и были проведены стереолитографические исследования на длинах волн, при мощностях и диаметрах пучка, также указанных в таблицах.
Эти эксперименты проводили на стереолитографической машине типа CERAMAKER, оснащённой различными лазерами.
Результаты также показаны в каждой из Таблиц 1 и 2.
[Таблица 1]
Ингредиенты Пример 1 (композиция) Пример 2 (композиция) Пример 3 (изобретение) Пример 4 (изобретение)
Смесь LSM-8YSZ (лантан-стронций-манганит - стабилизированный иттрием цирконий) в массовом соотношении 50:50 45 45 45 45
Диэтоксилированный бисфенол А диакрилат (Мономер) 29 29 27 27
2-гидрокси-2-метил-1-фенил-пропан-1-он (фотоинициатор, чувствительный при 355 нм) 1 1 0 0
Пероксид бензоила в количестве 50 % по массе в трикрезилфосфате (термический инициатор) 0 0 3 3
Beycostat C 213: фосфорный эфир (диспергатор) 5 5 5 5
Полиэтиленгликоль 300 (пластификатор) 19 19 19 19
4-Метоксифенол (ингибитор полимеризации) 1 1 1 1
Длина волны (нм) 355 1064 1064 355
Мощность (Вт) 3 2 2 3
Диаметр луча (мм) 4 4 4 4
Результат Нет реакционной способности Нет реакционной способности Изготовление объекта высотой в несколько сотен мкм Изготовление объекта высотой в несколько сотен мкм
[Таблица 2]
Ингредиенты Пример 5 (композиция) Пример 6 (изобретение)
Серебро 45 45
Этоксилированный бисфенол А диакрилат (Мономер) 35 33
2-гидрокси-2-метил-1-фенил-пропан-1-он (фотоинициатор, чувствительный при 355 нм) 2 0
Пероксид бензоила в количестве 50 % по массе в трикрезилфосфате (термический инициатор) 0 3
Beycostat C 213: фосфорный эфир (диспергатор) 4 4
Полиэтиленгликоль 300 (пластификатор) 14 14
4-Метоксифенол (ингибитор полимеризации) 0 1
Длина волны (нм) 355 355
Мощность (Вт) 3 3
Диаметр луча (мм) 1 1
Результат Очень низкая реакционная способность Изготовление объекта высотой в несколько сотен мкм

Claims (29)

1. Способ изготовления стереолитографией сырой детали, изготавливаемой из керамического или металлического материала, причём способ, в котором слои основаны на отверждаемой композиции, содержит этапы, на которых:
упомянутый керамический или металлический материал, образованный, по меньшей мере, одним керамическим или металлическим порошком соответственно, и органическую часть, содержащую, по меньшей мере, один мономер и/или олигомер и, по меньшей мере, один инициатор полимеризации упомянутого одного или более мономеров и/или олигомеров, последовательно отверждают упомянутой полимеризацией согласно шаблону, определяемому для каждого слоя, причём первый слой образуют на рабочей платформе, а каждый другой слой образуют и затем отверждают на предыдущем слое,
отличающийся тем, что в качестве инициатора используют, по меньшей мере, один термический инициатор, который способен создавать инициирование термической полимеризации под действием термической энергии, выделяемой упомянутым керамическим или металлическим материалом, соответственно, во время воздействия на последний, по меньшей мере, одного источника облучения, выбираемого из источников УФ, видимого или ИК излучения.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что керамический порошок/порошки выбирают из оксидных керамических порошков, таких как лантан-стронций-манганитовая керамика, лантан-стронций-манганитовая керамика в смеси со стабилизированным иттрием диоксидом циркония, ферритом и неконцентрированными оксидными керамическими порошками, такими как карбид кремния, нитрид кремния и нитрид алюминия, а металлический порошок/порошки выбирают из серебра, меди, железа, вольфрама и их сплавов, причём используют, в частности, от 25 до 65 частей по объёму керамики и/или металлических порошков относительно общего объёма.
3. Способ по одному из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что мономер(ы) и/или олигомер(ы) выбирают из полифункциональных (мет)акрилатов, таких как диэтоксилированный диметакрилат бисфенола А, 1,6-гександиола диакрилат, 3-метил-1,5-пентандиола диакрилат, триакрилат триметилолпропана и их смеси, которые используют, в частности, в количестве от 20 до 50 частей по объёму относительно общего объёма.
4. Способ по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что термический инициатор(ы) выбирают из:
пероксидов, таких как трет-амил пероксибензоат, бензоил пероксид, 2,2-бис(трет-бутилперокси)бутан, 1,1-бис(трет-бутилперокси)циклогексан, 2,5-бис(трет-бутилперокси)-2,5-диметилгексан, 2,5-бис(трет-бутилперокси)-2,5-диметил-3-гексин, бис(1-(трет-бутилперокси)-1-метил этил)бензол, 1,1-бис(трет-бутилперокси)-3,3,5-триметилциклогексан, трет-бутилперацетат, трет-бутилпероксид, трет-бутил пероксибензоат, трет-бутилперокси изопропил карбонат, циклогексанон пероксид, дикумил пероксид, лауроил пероксид, 2,4-пентандион пероксид, персульфат калия и персульфат аммония;
гидропероксидов, таких как трет-бутилгидропероксид, кумолгидропероксид и надуксусная кислота;
алкоксиаминов, таких как N-(2-метилпропил)-N-(1-диэтилфосфоно-2,2-диметилпропил)-O-(2-карбоксипроп-2-ил) гидроксиламин (BlocBuilder® MA); и
азосоединений, таких как 1,1'-азобис (циклогексанкарбонитрил) и 2,2'-азобисизобутиронитрил (AIBN),
при этом термический инициатор(ы) используют, в частности, в количестве 0,5-8 частей по объёму относительно общего объёма.
5. Способ по одному из пп. 1-4, отличающийся тем, что используют отверждаемую композицию, дополнительно содержащую, по меньшей мере, один пластификатор, выбираемый, в частности, из полиэтиленгликоля, дибутилфталата и глицерина, в частности, в количестве от 5 до 25 частей по объёму относительно общего объёма.
6. Способ по одному из пп. 1-5, отличающийся тем, что используют отверждаемую композицию, дополнительно содержащую, по меньшей мере, один диспергатор, выбираемый, в частности, из эфиров фосфорной кислоты, в частности, в количестве от 1 до 8 частей по объёму относительно общего объёма.
7. Способ по одному из пп. 1-6, отличающийся тем, что используют отверждаемую композицию, дополнительно содержащую, по меньшей мере, один ингибитор полимеризации, выбираемый, в частности, из 4-метоксифенола и фенотиазина, в частности, в количестве от 0,1 до 3 частей по объёму относительно общего объёма.
8. Отверждаемая композиция для осуществления способа по одному из пп. 1-7, отличающаяся тем, что она содержит:
один или более керамических и/или металлических порошков;
один или более мономеров и/или олигомеров, и
по меньшей мере, один термический инициатор, способный создавать инициирование термической полимеризации под действием термической энергии, выделяемой упомянутым керамическим или металлическим материалом, соответственно, во время воздействия на последний, по меньшей мере, одного источника облучения, выбираемого из источников УФ, видимого или ИК излучения.
9. Композиция по п. 8, отличающаяся тем, что керамический порошок/порошки выбирают из оксидных керамических порошков, таких как лантан-стронций-манганитовая керамика, лантан-стронций-манганитовая керамика в смеси со стабилизированным иттрием диоксидом циркония, ферритом и неокисленными керамическими порошками, такими как карбид кремния, нитрид кремния и нитрид алюминия, а металлический порошок/порошки выбирают из серебра, меди, железа, вольфрама и их сплавов, а керамический и/или металлический порошок/порошки присутствуют в количестве, частности, от 25 до 65 частей по объёму относительно общего объёма композиции.
10. Композиция по одному из пп. 8 или 9, отличающаяся тем, что мономер(ы) и/или олигомер(ы) выбирают из полифункциональных (мет)акрилатов, таких как диэтоксилированный диметакрилат бисфенола А, 1,6-гександиола диакрилат, 3-метил-1,5-пентандиола диакрилат, триакрилат триметилолпропана и их смеси, и присутствуют, в частности, в количестве от 20 до 50 частей по объёму относительно общего объёма композиции.
11. Композиция по одному из пп. 8-10, отличающаяся тем, что термический инициатор(ы) выбирают из:
пероксидов, таких как трет-амилпероксибензоат, бензоилпероксид, 2,2-бис (трет-бутилперокси) бутан, 1,1-бис(трет-бутилперокси)циклогексан, 2,5-бис(трет-бутилперокси)-2,5-диметилгексан, 2,5-бис(трет-бутилперокси)-2,5-диметил-3-гексин, бис(1-(трет-бутилперокси)-1-метилэтил)бензол, 1,1-бис(трет-бутилперокси)-3,3,5-триметилциклогексан, трет-бутилперацетат, трет-бутилпероксид, трет-бутилпероксибензоат, трет-бутилпероксиизопропилкарбонат, циклогексанонпероксид, дикумилпероксид, лауроилпероксид, 2,4-пентандионпероксид, персульфат калия и персульфат аммония;
гидропероксидов, таких как трет-бутилгидропероксид, кумолгидропероксид и надуксусная кислота;
алкоксиаминов, таких как N-(2-метилпропил)-N-(1-диэтилфосфоно-2,2-диметилпропил)-O-(2-карбоксипроп-2-ил) гидроксиламин (BlocBuilder® MA); и
азосоединений, таких как 1,1'-азобис (циклогексанкарбонитрил) и 2,2'-азобисизобутиронитрил (AIBN),
при этом термический инициатор(ы) используют, в частности, в количестве 0,5-8 частей по объёму относительно общего объёма.
12. Композиция по пп. 8-11, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит, по меньшей мере, один пластификатор, выбираемый, в частности, из полиэтиленгликоля, дибутилфталата, глицерина, в частности, в количестве от 5 до 25 частей по объёму относительно общего объёма композиции.
13. Композиция по одному из пп. 8-12, отличающаяся тем, что дополнительно содержит, по меньшей мере, один диспергатор, выбираемый, в частности, из эфиров фосфорной кислоты, в частности, в количестве от 1 до 8 частей по объёму относительно общего объёма композиции.
14. Композиция по одному из пп. 8-13, отличающаяся тем, что дополнительно содержит, по меньшей мере, один ингибитор полимеризации, выбираемый, в частности, из 4-метоксифенола и фенотиазина, в частности, в количестве от 0,1 до 3 частей по объёму относительно общего объёма композиции.
RU2020124174A 2019-07-22 2020-07-21 Способ изготовления стереолитографией сырых заготовок деталей из керамического или металлического материала фототермическим путем RU2739093C1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1908279A FR3099079B1 (fr) 2019-07-22 2019-07-22 Procede de fabrication, par stereolithographie, de pieces crues en materiau ceramique ou metallique par voie photo-thermique
FR1908279 2019-07-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2739093C1 true RU2739093C1 (ru) 2020-12-21

Family

ID=68806949

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020124174A RU2739093C1 (ru) 2019-07-22 2020-07-21 Способ изготовления стереолитографией сырых заготовок деталей из керамического или металлического материала фототермическим путем

Country Status (10)

Country Link
US (1) US20210024422A1 (ru)
EP (1) EP3769964B1 (ru)
JP (1) JP7119033B2 (ru)
KR (1) KR102484206B1 (ru)
CN (1) CN112277122A (ru)
ES (1) ES2956343T3 (ru)
FR (1) FR3099079B1 (ru)
PT (1) PT3769964T (ru)
RU (1) RU2739093C1 (ru)
UA (1) UA125270C2 (ru)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3121623B1 (fr) 2021-04-09 2023-06-16 S A S 3Dceram Sinto Composition durcissable pour la fabrication, par stereolithographie, de pieces crues en materiau ceramique ou metallique par voie photo-thermique
CN115572170B (zh) * 2022-10-21 2023-04-14 江南大学 一种近红外光热耦合固化非氧化物陶瓷浆料及其制备方法与应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011041046A1 (en) * 2009-10-01 2011-04-07 Macdermid Printing Solution, Llc Method of improving print performance in flexographic printing plates
RU2627796C2 (ru) * 2015-12-10 2017-08-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) Способ послойного электронно-лучевого спекания изделий из керамического порошка
RU2686748C1 (ru) * 2017-08-18 2019-04-30 С.А.С 3ДСерам-Сэнто Способ и машина для изготовления по меньшей мере одного изделия, сделанного по меньшей мере из одного керамического и/или металлического материала, посредством технологии аддитивного производства

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1299770A2 (en) * 2000-06-09 2003-04-09 Dsm N.V. Resin composition and three-dimensional object
US7220380B2 (en) * 2003-10-14 2007-05-22 Hewlett-Packard Development Company, L.P. System and method for fabricating a three-dimensional metal object using solid free-form fabrication
KR100650319B1 (ko) * 2004-11-03 2006-11-27 신유선 적층 세라믹 칩 및 적층 세라믹 캐패시터의 형성방법
CN103755889A (zh) * 2014-01-10 2014-04-30 上海那恒新材料有限公司 可发光的高精度三维成型光敏树脂组合物
EP3023226B1 (de) * 2014-11-19 2017-02-08 Ivoclar Vivadent AG Stereolithographievorrichtung mit Heizeinrichtung
FR3028851B1 (fr) * 2014-11-24 2018-03-16 S.A.S 3Dceram-Sinto Procede de fabrication d'une piece ceramique en zircone coloree
EP3304201A4 (en) * 2015-04-30 2019-06-26 Castanon, Diego IMPROVED STEREOLITHOGRAPHY SYSTEM
CN105198449B (zh) * 2015-09-16 2018-03-09 广东工业大学 一种光固化成型的高致密陶瓷的制备方法
JP6932958B2 (ja) * 2017-03-17 2021-09-08 株式会社リコー 立体造形物の製造方法、立体造形材料セット、及び立体造形物の製造装置
CN108558372A (zh) * 2018-05-02 2018-09-21 中国科学院空间应用工程与技术中心 一种膏体的快速成型工艺方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011041046A1 (en) * 2009-10-01 2011-04-07 Macdermid Printing Solution, Llc Method of improving print performance in flexographic printing plates
RU2627796C2 (ru) * 2015-12-10 2017-08-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) Способ послойного электронно-лучевого спекания изделий из керамического порошка
RU2686748C1 (ru) * 2017-08-18 2019-04-30 С.А.С 3ДСерам-Сэнто Способ и машина для изготовления по меньшей мере одного изделия, сделанного по меньшей мере из одного керамического и/или металлического материала, посредством технологии аддитивного производства

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021017061A (ja) 2021-02-15
EP3769964B1 (fr) 2023-06-21
KR20210011345A (ko) 2021-02-01
US20210024422A1 (en) 2021-01-28
FR3099079A1 (fr) 2021-01-29
PT3769964T (pt) 2023-07-19
KR102484206B1 (ko) 2023-01-03
JP7119033B2 (ja) 2022-08-16
EP3769964A1 (fr) 2021-01-27
UA125270C2 (uk) 2022-02-09
CN112277122A (zh) 2021-01-29
ES2956343T3 (es) 2023-12-19
FR3099079B1 (fr) 2021-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2739093C1 (ru) Способ изготовления стереолитографией сырых заготовок деталей из керамического или металлического материала фототермическим путем
Zhou et al. A novel aqueous ceramic suspension for ceramic stereolithography
US4942001A (en) Method of forming a three-dimensional object by stereolithography and composition therefore
TW202413468A (zh) 先進研磨墊配方
CN105924571B (zh) 连续光固化三维打印材料
CN1048935A (zh) 利用含有核-壳聚合物的组合物进行固体成像的方法
CN1048933A (zh) 利用含空心球的可光硬化组合物的固体成像的方法
JP6864807B2 (ja) パターニング材料、パターニング方法、およびパターニング装置
KR20200120992A (ko) 3d 프린팅용 경화용 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형물
KR0147812B1 (ko) 감광성 액체 수지 조성물 및 그로부터 3차원 물체를 제조하는 방법
JP2003313510A (ja) 仮固定用接着剤を用いる加工方法、及び仮固定用接着剤の剥離方法
JP2022069519A (ja) モノリシック高屈折率フォトニックデバイス
do Amaral et al. Preliminary studies on additive manufacturing of over 95% dense 3Y zirconia parts via digital imaging projection
CN113226714B (zh) 三维对象及其制造方法
CN109732910B (zh) 全息3d打印装置及全息3d打印方法
KR20160057261A (ko) 광조형 방식 3d 프린터용 광경화 수지 조성물
JP7314351B2 (ja) 光熱法によるセラミックスまたは金属材料のグリーン体部品の光造形による製造のための硬化性組成物
JPH0891940A (ja) セラミックスの光学的成形法
KR20220034197A (ko) 공정
JPH03211040A (ja) 種々の透過深さとビームプロフアイルを使用する立体平板技術によって三次元物体を複製するシステム
JP2020189486A (ja) 水圧転写方法
TWI224550B (en) Fast shaping method for liquid-process fast-prototyping machine
CN114347464A (zh) 一种以绿光为光固化光源的3d打印光敏材料及其3d打印机
KR20240079225A (ko) 3d 프린팅용 이중 경화형 세라믹 슬러리 조성물 및 이를 이용한 이중 경화형 세라믹 구조체 제조방법
CN115157666A (zh) 基于消逝波的双光路3d打印方法及装置