TWI649139B - 三維列印技術 - Google Patents

三維列印技術 Download PDF

Info

Publication number
TWI649139B
TWI649139B TW106119453A TW106119453A TWI649139B TW I649139 B TWI649139 B TW I649139B TW 106119453 A TW106119453 A TW 106119453A TW 106119453 A TW106119453 A TW 106119453A TW I649139 B TWI649139 B TW I649139B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
metal
building material
radiation
metal building
masking agent
Prior art date
Application number
TW106119453A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201803733A (zh
Inventor
湯馬仕 安東尼
克里斯多夫 J. 艾利克森
奎日斯托夫 努卡
Original Assignee
惠普發展公司有限責任合夥企業
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 惠普發展公司有限責任合夥企業 filed Critical 惠普發展公司有限責任合夥企業
Publication of TW201803733A publication Critical patent/TW201803733A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI649139B publication Critical patent/TWI649139B/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
    • 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
    • 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
    • B22F10/10—Formation of a green body
    • B22F10/12—Formation of a green body by photopolymerisation, e.g. stereolithography [SLA] or digital light processing [DLP]
    • 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
    • B22F10/30—Process control
    • B22F10/32—Process control of the atmosphere, e.g. composition or pressure in a building chamber
    • 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
    • B22F10/50—Treatment of workpieces or articles during build-up, e.g. treatments applied to fused layers during build-up
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/0006—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring taking account of the properties of the material involved
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/0604—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams
    • B23K26/0613—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams having a common axis
    • B23K26/0617—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams having a common axis and with spots spaced along the common axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/062—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
    • B23K26/0622—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/0869—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
    • B23K26/1462—Nozzles; Features related to nozzles
    • B23K26/1464—Supply to, or discharge from, nozzles of media, e.g. gas, powder, wire
    • B23K26/147—Features outside the nozzle for feeding the fluid stream towards the workpiece
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/18—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using absorbing layers on the workpiece, e.g. for marking or protecting purposes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/34—Laser welding for purposes other than joining
    • B23K26/342—Build-up welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/352—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment
    • B23K26/355—Texturing
    • 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
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • 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
    • B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B33Y50/02—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y70/00—Materials specially adapted for additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B22F10/10—Formation of a green body
    • B22F10/14—Formation of a green body by jetting of binder onto a bed of metal 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
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/30—Process control
    • B22F10/34—Process control of powder characteristics, e.g. density, oxidation or flowability
    • 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
    • B22F10/70—Recycling
    • B22F10/73—Recycling of 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
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/10—Auxiliary heating means
    • B22F12/13—Auxiliary heating means to preheat the 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
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/30—Platforms or substrates
    • 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
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/50—Means for feeding of material, e.g. heads
    • B22F12/52—Hoppers
    • 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
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/60—Planarisation devices; Compression devices
    • B22F12/63—Rollers
    • 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
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/60—Planarisation devices; Compression devices
    • B22F12/67—Blades
    • 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
    • B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
    • 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

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

在一三維列印方法例中，施加一金屬建造材料。一正遮蔽劑選擇地施加在該金屬建造材料之至少一部份上。該正遮蔽劑包括與該金屬建造材料相容之一輻射吸收增強劑。該金屬建造材料暴露於來自一空間廣大之高能光源的輻射以熔化與該正遮蔽劑接觸的該金屬建造材料之該部份而形成一層。該輻射吸收增強劑i)具有比該金屬建造材料之一輻射吸收度高的一輻射吸收度，或ii)修改該金屬建造材料之該至少該部份的一表面形貌以減少從該金屬建造材料之該至少該部份鏡面反射出之輻射，或i)與ii)兩者。

Description

三維列印技術
本發明係有關於三維列印技術。
背景
3D列印可為用以由一數位模型製造三維固體部件之一加成列印製程。3D列印經常使用於原型設計、模具製造、母模製造及短期製造。某些3D列印技術被視為加成製程，因為它們包含施加多個連續材料層。這與經常倚靠去除材料來產生最終部件之習知切削製程不同。3D列印經常需要固化或熔融該建造材料，且對某些材料而言這可使用熔化或燒結來達成，而對其他材料而言這可使用數位光投射技術來達成。
依據本發明之一實施例，係特地提出一種三維列印方法，其包含以下步驟：施加一金屬建造材料；在該金屬建造材料之至少一部份上選擇地施加包括一輻射吸收增強劑之一正遮蔽劑，該輻射吸收增強劑與該金屬建造材料相容；及使該金屬建造材料暴露於來自一空間廣大之高能光源的輻射，藉此熔化與該正遮蔽劑接觸的該金屬 建造材料之該部份而形成一層；其中：i)該輻射吸收增強劑具有比該金屬建造材料之一輻射吸收度高的一輻射吸收度；或ii)該輻射吸收增強劑修改該金屬建造材料之該至少該部份的一表面形貌以減少從該金屬建造材料之該至少該部份鏡面反射出之輻射；或i)與ii)兩者。
10‧‧‧3D列印系統
12‧‧‧建造區域平台
14‧‧‧建造材料源
16‧‧‧金屬建造材料(顆粒)
18‧‧‧建造材料分配器
20,22,30‧‧‧箭號
24‧‧‧空間廣大之高能光源
26‧‧‧低能光源
27‧‧‧加熱器
28‧‧‧施加器
32‧‧‧控制器
34‧‧‧資料儲存部
36‧‧‧層
38‧‧‧正遮蔽劑
40,42‧‧‧部份
100‧‧‧方法
圖式簡單說明
本揭示之特徵例可藉由參照以下詳細說明及圖了解，其中類似符號對應於類似但不相等之組件。為了簡化起見，具有一前述功能之符號或特徵會或不會透過它們出現之其他圖來說明。
圖1係在此揭露之一3D列印系統例的一簡化等角圖；圖2A至2E係顯示使用在此揭露之一3D列印方法例形成一3D物體的示意圖；圖3係使用一100μm之標量條，分解在此揭露之輻射吸收增強劑例的一產品的掃描式電子顯微鏡(「SEM」)影像；及圖4係使用一100μm之標量條，分解在此揭露之輻射吸收增強劑例的一產品之一塗層的SEM影像。
詳細說明
在此揭露之三維(3D)列印方法及3D列印系統使用多噴流熔融(MJF)。在多噴流熔融時，一整層之建造材料(亦 稱為建造材料顆粒)暴露於輻射，但該建造構件之一選擇區域(在某些情形中小於該整層)熔融且硬化而成為一層3D部件。
在此揭露之例子中，一正遮蔽劑選擇地沈積而與一金屬建造材料之選擇部份/區域接觸。該(等)正遮蔽劑可吸收輻射且將該吸收之輻射轉變成熱能，及/或修改該金屬建造材料之表面形貌以減少從該金屬建造材料鏡面反射出之輻射。當該正遮蔽劑可吸收輻射且將該吸收之輻射轉變成熱能時，該熱能傳送至該金屬建造材料且與該正遮蔽劑接觸之金屬建造材料熔化。當該正遮蔽劑可修改該金屬建造材料之表面形貌以減少從該金屬建造材料鏡面反射出之輻射時，具有經修改表面形貌之金屬建造材料可吸收足夠之輻射且將足夠之吸收輻射轉變成熱能而熔化。在任一種情形中，該金屬建造材料之熔化使該金屬建造材料熔融、結合、固化等以形成該層之3D部件。
在此使用之用語「3D列印部件」、「3D部件」或「部件」可為一完成3D列印部件或一層3D列印部件。
在此揭露之3D列印方法及3D列印系統使用該正遮蔽劑，且該正遮蔽劑包含可分散在一含水或非含水載體中之一輻射吸收增強劑。包括該輻射吸收增強劑之正遮蔽劑可控制及增強該金屬建造材料暴露之輻射的吸收。由於這控制及增強，施加該正遮蔽劑的該金屬建造材料之該部份熔化而形成一層3D部件，且未施加該正遮蔽 劑的該金屬建造材料之該部份未熔化。
該正遮蔽劑可為一液體。在一例子中，在此揭露之正遮蔽劑包括一液體載體及該輻射吸收增強劑。在某些例子中，該正遮蔽劑係由這些成分構成，且沒有其他成分。
在此使用之「液體載體」及「載體」可表示放入該輻射吸收增強劑以形成該正遮蔽劑之液體流體。多種載體可與本揭示之正遮蔽劑及方法一起使用。該載體可只包括水，只包括一主/主要溶劑，或包括水或一主溶劑與多種其他成分之一混合物的組合。這些其他成分之例子可包括有機共溶劑、表面活性劑、抗菌劑、抗結垢劑(對於熱噴墨配方而言)、及/或螯合劑。一載體例包括水、共溶劑及表面活性劑。在此揭露之任一例子中，該(等)共溶劑可用於改善可靠性、噴嘴壽命、及去蓋效能(即，在長時間暴露於空氣時，該流體容易由一列印頭噴射之能力)、及該(等)表面活性劑可用於使該金屬建造材料快速地濕潤。
該以水為主或以主溶劑為主之載體可包括，至少部份地依據欲用於分配正遮蔽劑之噴射架構，在該正遮蔽劑中總共以範圍大約1wt%至大約50wt%(以該正遮蔽劑之總wt%為基礎)之一量存在的一有機共溶劑。在一例子中，該共溶劑在該正遮蔽劑中以該正遮蔽劑之總wt%存在一大約10wt%之量。要瞭解的是，此一例子之外的其他量和範圍也可以被使用。適當共溶劑之例子包括具有一至少120℃之沸點的高沸點溶劑(某些亦可具有一保濕劑功能)。可使用之有機共溶劑種類包括脂族醇、芳族醇、二醇、乙二醇醚、聚乙二醇醚、2-吡咯啶酮、己內醯胺、甲醯胺、乙醯胺、乙二醇及長鏈醇。這些共溶劑包括一級脂族醇、二級脂族醇、1,2-醇、1,3-醇、1,5-醇、乙二醇烷醚、丙二醇烷醚、聚乙二醇烷醚之更高同系物(C6 至C12 )、正烷基己內醯胺、取代及未取代甲醯胺、取代及未取代乙醯胺等。在某些例子中，該載體可包括1-(2-羥乙基)-2-吡咯啶酮。
如上所述，該載體亦包括(多個)表面活性劑。任何水溶性表面活性劑可供該以水為主之載體使用，且可溶於該主溶劑中之任何表面活性劑可供以主溶劑為主之載體使用。舉例而言，該正遮蔽劑可包括可以該正遮蔽劑之總wt%為基礎以範圍大約0.01wt%至大約5wt%之一量存在的非離子、陽離子及/或陰離子表面活性劑。在至少某些例子中，該載體可包括一無聚矽氧烷氧醇表面活性劑，例如，TEGOÒWet510(EvonikTegoChemie GmbH)及/或依據炔二醇化學之一自乳化性濕潤劑，例如SURFYNOL®SE-F(Air Product and Chemicals公司)。其他適當市售表面活性劑包括：SURFYNOL®465(乙氧基化炔二醇)、SURFYNOL®CT-211(目前為CARBOWET®GA-211，非離子，烷苯乙氧化物且無溶劑)、及SURFYNOL®104(依據炔二醇化學之非離子濕潤劑)(全部均來自Air Product and Chemicals公司)；ZONYL®FSO(即，CAPSTONE®，係來自Dupont之一水溶性乙氧基化非離子氟表面活性劑)；TERGITOL®TMN-3及TERGITOL®TMN-6(兩者都是分枝二級醇乙氧化物、非離子界面活性劑)、及TERGITOL®15-S-3、TERGITOL®15-S-5及TERGITOL®15-S-7(各為一二級醇乙氧化物，非離子界面活性劑)(所有TERGITOL®都購自Dow Chemical公司)。
該載體亦可包括抗菌劑。適當抗菌劑包括殺菌劑及殺黴劑。抗菌劑例可包括NUOSEPT®(Ashland公司)、UCARCIDE™或KORDEK™(Dow Chemical公司)、及PROXEL®(Arch Chemicals)系列、ACTICIDE®M20(Thor)、及其組合。在一例子中，該正遮蔽劑可包括總量範圍大約0.1wt%至大約0.25wt%之抗菌劑。
當該正遮蔽劑欲透過熱噴墨應用施加時，在該載體中可包括一抗結垢劑。結垢(kogation)表示乾掉之墨水(或乾掉之正遮蔽劑)沈積在一熱噴墨列印頭之一加熱元件上。包含抗結垢劑可有助於防止結垢累積。適當抗結垢劑的例子包括油醇聚醚-3-磷酸鹽(市售為CRODAFOS™O3A或CRODAFOS™N-3酸)或dextran 500k。抗結垢劑之其他適當例子包括CRODAFOS™HCE(來自Croda Int.之磷酸酯)、CRODAFOS™N10(來自Croda Int.之油醇聚醚-10-磷酸鹽)、或DISPRESOGEN®LFH(具有芳族結納簇之聚合分散劑，呈酸形式，陰離子，來自Clariant)等。該抗結垢劑可以範圍為該正遮蔽劑之總wt%之大約0.1wt%至大約1wt%的一量存在該正遮蔽劑中。
該載體亦可包括一螯合劑。適當螯合劑例包括二鈉四醋酸乙二胺(EDTA-Na)及甲甘胺酸二醋酸(例如，來自BASF公司之TRILON®M)。使用一單一螯合劑或使用一螯合劑之組合，以該正遮蔽劑之總wt%為基礎，該(等)螯合劑在該正遮蔽劑中之總量範圍可為0wt%至大約1wt%。
該載體外之剩餘部份係水或該主溶劑。因此，該水或主溶劑之量可依據其他正遮蔽劑成分之重量百分比改變。
在一例子中，該水係去離子水。
該主溶劑之例子可為水溶性溶劑或非含水溶劑，例如低極性溶劑或非極性溶劑。具有極性基之水溶性溶劑的例子包括一級脂族醇、二級脂族醇、1,2-醇、1,3-醇、1,5-醇、一級脂族胺、二級脂族胺、乙二醇烷醚、丙二醇烷醚、聚乙二醇烷醚之更高同系物(C6至C12)、正烷基己內醯胺、取代及未取代己內醯胺、取代及未取代甲醯胺、取代及未取代乙醯胺等。在某些例子中，該主溶劑可為1-(2-羥乙基)-2-吡咯啶酮。在其他例子中，該主溶劑可以都具有不良水溶性之低極性或非極性溶劑為基礎。低極性或非極性溶劑之例子包括脂族、環脂族或芳族碳氫化合 物。水溶性脂醇、酯、酮、醚及其他液體(在室溫下)可氧化有機物種係非含水配方，特別是壓電應用之適當候選。最好在此揭露之任何主溶劑都具有高於水之一沸點。但是，可預期的是可使用具有比水低之一沸點的一主溶劑。
該正遮蔽劑亦包括輻射吸收增強劑。該輻射吸收增強劑與該金屬建造材料相容。若該輻射吸收增強劑與該金屬建造材料不相容，該輻射吸收增強劑會在熔化時溶解或滲入該建造材料且會污染該金屬建造材料。若該金屬建造材料被該輻射吸收增強劑污染，製得之3D列印部件會具有在其表面上之一固體殘留物及/或與該金屬結合之一不必要材料(例如，會對該製得之3D列印部件的機械性質產生一有害之影響。在此使用之輻射吸收增強劑可藉由成為或分解為與該金屬建造材料相同之一金屬材料或藉由成為或分解為與該金屬建造材料形成一合金之一材料而與該金屬建造材料相容。該可相容輻射吸收增強劑留在該列印部件中且不會有害地影響該列印部件之性質。
該輻射吸收增強劑亦容許施加該正遮蔽劑之該金屬建造材料在該金屬建造材料暴露於輻射時溶化。對於該金屬建造材料暴露之輻射而言，該輻射吸收增強劑可具有比該金屬建造材料之吸收度高的一吸收度。該輻射吸收增強劑亦會或可修改它施加的該金屬建造材料之表面形貌，以便減少從該金屬建造材料鏡面反射出之輻射。
在該輻射吸收增強劑具有比該金屬建造材 料之吸收度高的一吸收度(對於該金屬建造材料暴露之輻射而言)，該輻射吸收增強劑具有可足以吸收並將輻射轉變成熱能以熔化該金屬建造材料之一足夠高吸收度。該金屬建造材料之吸收度低到足以使該金屬建造材料本身不會吸收足夠輻射而熔化。在某些例子中，該輻射吸收增強劑之吸收度係比該金屬建造材料高大約1.7至大約2.5倍，但亦可使用該輻射吸收增強劑與該金屬建造材料之間具有較小或較大吸收度差的組合。暗金屬粉末，例如不鏽鋼、鐵或鈦之粉末可吸收由大約60%至大約75%之輻射(例如，對具有範圍大約400nm至大約900nm之波長的輻射而言)。亮金屬粉末，例如鋁或銅之粉末可吸收由大約20%至大約35%之輻射(例如，對具有範圍大約400nm至大約900nm之波長的輻射而言)。在某些例子中，碳顆粒可吸收大約80%之輻射(例如，當該等碳顆粒在該金屬建造材料上形成一黑層時)。在某些其他例子中，矽顆粒可吸收大約98%之輻射(例如，當該等矽顆粒在該金屬建造材料上形成一粗糙黑層時)。該輻射吸收增強劑亦可選擇成增加該金屬建造材料之吸收度至少20%(例如，具有比該金屬建造材料之吸收度高至少20%的一吸收度)。由於溫度上升與吸收度大致成正比，增加吸收度至少20%會增加溫度大約等於或大於20%。因此，當暴露於相同輻射強度時，與該輻射吸收增強劑接觸之該金屬建造材料會被加熱至或超過其熔點且該未暴露金屬建造材料不會到達其熔點。
在該輻射吸收增強劑可修改它施加的金屬建造材料之表面形貌以減少從該金屬建造材料鏡面反射出之輻射的例子中，具有經修改表面形貌之金屬建造材料可吸收且轉變足夠輻射成熱能而熔化。因為其較高之鏡面反射程度，所以具有未修改表面之金屬建造材料無法吸收並轉變足夠輻射成熱能而熔化。在某些例子中，該鏡面反射被充分地減少使得具有該經修改表面形貌之該金屬建造材料吸收具有未修改表面之該金屬建造材料所吸收之輻射的大約1.7至大約2.5倍，但是亦可使用減少該鏡面反射至較小或較大程度的吸收增強劑。對該表面形貌之修改亦會增加該金屬建造材料之吸收度至少20%。如上所述，溫度上升與吸收度大致成正比，且因此增加該吸收度至少20%將增加該溫度大約等於或大於20%。因此，當暴露於相同輻射強度時，具有該修改表面形貌之該金屬建造材料會被加熱至或超過其熔點且該未經修改之金屬建造材料不會到達其熔點。
該輻射吸收增強劑之例子包括碳、矽、金屬奈米粒子、金屬鹽及其組合。
當該輻射吸收增強劑為碳、矽或其組合時，該輻射吸收增強劑(即，碳、矽或其組合)之吸收度(對該金屬建造材料暴露之輻射而言)比該金屬建造材料之吸收度高。在這些例子中，該輻射吸收增強劑(即，碳、矽或其組合)可藉由與該金屬建造材料形成一合金而與該金屬建造材料相容。
當該輻射吸收增強劑包括金屬奈米粒子或金屬鹽時，該輻射吸收增強劑具有比該金屬建造材料之吸收度高之吸收度(對該金屬建造材料暴露之輻射而言)及/或可修改它施加之金屬建造材料的表面形貌。當該等金屬奈米粒子及/或金屬鹽具有比該金屬建造材料高之一吸收度時，該輻射吸收增強劑(即，金屬奈米粒子及/或金屬鹽)可藉由成為或分解為與該金屬建造材料相同之一金屬材料或藉由成為或分解為與該金屬建造材料形成一合金之一材料而與該金屬建造材料相容。當該等金屬奈米粒子及/或金屬鹽可修改該金屬建造材料之表面形貌時，該輻射吸收增強劑(即，金屬奈米粒子及/或金屬鹽)可藉由藉由成為或分解為與該金屬建造材料相同之一金屬材料或藉由成為或分解為與該金屬建造材料形成一合金之一材料而與該金屬建造材料相容。
在一例子中，該輻射吸收增強劑係一金屬鹽，該金屬鹽藉由分解為一金屬且因此在施加該正遮蔽劑的該金屬建造材料之該部份上形成該金屬之一多孔塗層來修改該金屬建造材料之表面形貌。該金屬之多孔塗層反射比該金屬建造材料少之輻射。該多孔塗層之孔隙度比該金屬建造材料層之孔隙度高。另外被該多孔金屬塗層吸收之輻射容許該多孔金屬塗層及形成該多孔金屬塗層之金屬建造材料熔化/熔融而形成一層3D部件。
該金屬鹽分解成一金屬可藉由使該金屬建造材料(施加有該正遮蔽劑)暴露於來自一低能光源之輻射或藉由加熱該金屬建造材料來達成。在一例子中，該金屬鹽分解成一金屬係在範圍大約150℃至大約400℃之一溫度下達成。適當金屬鹽之例子包括甲酸銅、甲酸鎳、草酸銅、草酸鎳、草酸鈷、草酸鐵及其組合。舉例而言，甲酸銅分解在大約150℃發生，而草酸鎳、鈷或鐵分解在大約400℃發生。
在某些例子中，該金屬鹽之分解可在包含一惰性氣體及/或一低反應性氣體之一環境中達成，使得該金屬鹽分解成該金屬而非進行會形成無法增強該金屬建造材料之輻射吸收及/或與該金屬建造材料不相容的一產物的另一反應。可使用任何惰性或低反應性氣體，例如氮氣、氦氣、氬氣或其組合。在某些例子中，該金屬鹽之分解可在包含一還原氣體之一環境中達成以促進該金屬鹽之分解。該還原氣體可為，例如，混合氣體，即，具有大約5%氫氣之氮氣。
在某些例子中，該金屬鹽之分解可產生/生產金屬及一氣體副產物。該氣體副產物可有助於在該多孔金屬塗層中產生孔隙。氣體副產物可使用一流動沖洗氣體或某種其他適當氣體移除機構由該系統移除。
分解成一金屬之一金屬鹽例係甲酸銅(II)。該甲酸銅(II)之熱分解包含多數化學反應且其中一主要反應可產生元素銅、甲酸及二氧化碳： Cu(HCOO)2 ®Cu(s) +HCOOH(g) +CO2(g) 由該甲酸銅(II)之熱分解產生的甲酸及二氧化碳在該分解溫度(例如，150℃至250℃)下為氣相。在這例子中，產生之銅在該分解溫度下為固體。該銅接著可與一銅建造材料一起熔化(藉由吸收來自該空間廣大之高能光源的輻射)並形成一銅部件，或該銅可與包括一非銅金屬之一金屬建造材料一起熔化(藉由吸收來自該空間廣大之高能光源的輻射)而形成一合金部件。
在一例子中，該輻射吸收增強劑包括多數金屬奈米粒子，該等金屬奈米粒子藉由在該施加該正遮蔽劑的該金屬建造材料之該部份上形成該等金屬奈米粒子之一粗糙表面塗層來修改該金屬建造材料之表面形貌。該等金屬奈米粒子之粗糙表面塗層反射比該金屬建造材料少之輻射/吸收比該金屬建造材料多之輻射。這部分是因為吸收在該粗糙表面塗層內彈跳之散射/反射的緣故。另外被該表面金屬塗層吸收之輻射可容許該等金屬奈米粒子之粗糙表面塗層及形成該粗糙表面塗層之該金屬建造材料可熔化/熔融而形成一層3D部件。可作為該輻射吸收增強劑使用之適當奈米粒子的例子包括鉑族金屬(即，釕、銠、鈀、鋨、銥及鉑)、及11族金屬(即，銅、銀、金)、鎳、鐵、錫及銦。
該輻射吸收增強劑可以範圍大約1wt%至大約50wt%之正遮蔽劑的量存在該正遮蔽劑中。當該輻射吸收增強劑包括該金屬鹽時，該輻射吸收增強劑可以範圍大約5wt%至大約30wt%或大約10wt%至大約20wt%之正遮蔽劑的量存在該正遮蔽劑中。當該輻射吸收增強劑包括該等金屬奈米粒子時，該輻射吸收增強劑可以範圍大約10wt%至大約50wt%之正遮蔽劑的量存在該正遮蔽劑中。當該輻射吸收增強劑包括碳及/或矽時，該輻射吸收增強劑可以範圍大約2.5wt%至大約20wt%之正遮蔽劑的量存在該正遮蔽劑中。在一例子中，加入該最終3D列印金屬部件中之輻射吸收增強劑的量範圍係該金屬建造材料之大約0.1原子%至10原子%。該輻射吸收增強劑載入可選擇成在具有噴射可靠性之該正遮蔽劑與輻射吸收增強效率間提供一平衡。此外，選擇之該(等)輻射吸收增強劑及欲加入該正遮蔽劑之該(等)輻射吸收增強劑的量可取決於欲形成該3D部件之金屬或合金及/或該3D部件之所需機械性質。
可溶於該選擇載體(例如，金屬鹽)中之任一輻射吸收增強劑不需要一分散劑。
存在該正遮蔽劑中作為固體顆粒(例如，碳、矽及金屬奈米粒子)之任何輻射吸收增強劑可包括一分散物種/劑。適當分散物種之例子可為聚合物或小分子分散劑或其他適當分散劑。或者，分散功能可藉由附接在該輻射吸收增強劑之表面上的帶電基來達成。這分散劑或帶電基有助於使該輻射吸收增強劑均勻地分布在整個正遮蔽劑中。適當分散劑之某些例子包括一水溶性丙烯酸聚合物(例如，由Lubrizol購得之CARBOSPERSE®K7028)、水溶性苯乙烯-丙烯酸共聚物/樹脂(例如，由BASF公司購得之JONCRYL®296、JONCRYL®671、JONCRYL®678、JONCRYL®680、JONCRYL®683、JONCRYL®690等)或水溶性苯乙烯-馬來酸酐共聚物/樹脂。
當使用時，該分散劑可以該輻射吸收增強劑總重之範圍大約0.1%至大約40%的量存在。包含在該正遮蔽劑中之分散劑的量可部分地取決於欲分散之輻射吸收增強劑的固體顆粒重量。當該輻射吸收增強劑係一較輕固體(例如，碳)時，該分散劑可以該輻射吸收增強劑總重之範圍大約5%至大約30%的量存在。當該輻射吸收增強劑係一較重固體(例如，金)時，該分散劑可以該輻射吸收增強劑總重之範圍大約0.5%至大約3%的量存在。
在此揭露之3D列印系統及方法的例子中，應了解的是一正遮蔽劑可用於增強該正遮蔽劑所施加的金屬建造之輻射吸收。亦應了解的是多數正遮蔽劑可在該金屬建造材料之相同區域混合或多數正遮蔽劑可施加於該建造材料之不同區域以增強該金屬建造材料之輻射吸收。
以下請參閱圖1，顯示一3D列印系統10之例子。應了解的是該3D列印系統10可包括其他組件且可移除及/或修改在此所述之組件中的某些組件。此外，圖1所示之3D列印系統10的組件未依比例繪製且因此，該3D列印系統10可具有與在此所示者不同之尺寸及/或構態。
該列印系統10包括一建造區域平台12、含有金屬建造材料顆粒16之一建造材料源14、及一建造材料分配器18。
該建造區域平台12由該建造材料源14接受該金屬建造材料16。該建造區域平台12可與該列印系統10整合成一體或可為可分別插入該列印系統10之一組件。例如，該建造區域平台12可為可與該列印系統10分別取得之一模組。所示之建造區域平台12亦是一例子，且可用另一支持構件取代，例如，一模板、一製造/列印台、一玻璃板或另一建造表面。
該建造區域平台12可朝如箭號20所示之一方向，例如沿z軸移動，使得該金屬建造材料16可傳送至該平台12或至該3D部件之一先前形成層(請參閱圖2E)。在一例子中，當欲傳送該等金屬建造材料顆粒16時，該建造區域平台12可程式化以前進(例如，向下)到足以使得該建造材料分配器18可將該等金屬建造材料顆粒16推至該平台12上以形成一金屬建造材料16層(請參閱，例如，圖2A與2B)。例如，當欲建造一新部件時，該建造區域平台12亦可返回其初始位置。
該建造材料源14可為一容器、台或將該等金屬建造材料顆粒16定位在該建造材料分配器18與該建造區域平台12間之其他表面。在某些例子中，該建造材料源14可包括可例如由設置在該建造材料源14上方之一金屬建造材料來源(未圖示)供應該等金屬建造材料顆粒16的一表面。該建造材料來源之例子可包括一漏斗、一螺旋運送機等。另外地或替代地，該建造材料源14可包括一機構(例如，一傳送活塞)以提供，例如，使該等金屬建造材料顆粒16由一儲存位置移動至欲擴散至該建造區域平台12上或一層先前形成之3D部件上的一位置。
該建造材料分配器18可朝如箭號22所示之一方向，例如，沿y軸在該建造材料源14上移動且通過該建造區域平台12以便在該建造區域平台12上擴散一層金屬建造材料16。該建造材料分配器18亦可在擴散該金屬建造材料16後返回靠近該建造材料源14之一位置。該建造材料分配器18可為一刀片(例如，一刮刀)、一滾子、一滾子與一刀片之一組合、及/或可在該建造區域平台12上擴散該建造材料16之任何其他裝置。例如，該建造材料分配器18可為一逆轉滾子。
如圖1所示，該列印系統10亦包括可收容在此揭露之正遮蔽劑38(顯示於圖2C中)的一施加器28。該施加器28可朝箭號30所示之方向，例如，沿y軸掃描通過該建造區域平台12。該施加器28可為，例如，一噴墨施加器，如一熱噴墨列印頭、一壓電列印頭等，且可延伸該建造區域平台12之一寬度。雖然圖1中顯示一單一施加器28，但應了解的是可使用橫跨該建造區域平台12之寬度的多數施加器28。此外，該等施加器28可定位在多數列印桿中。例如，在該施加器28未橫跨該建造區域平台12之寬度以使該施加器28可在一層金屬建造材料16之一大區域上沈積該正遮蔽劑38的構態中，該施加器28亦可沿x軸掃描。該施加器28因此可附接在一移動XY平台或一移動支架(均未顯示)上，該移動XY平台或移動支架使與該建造區域平台12相鄰之施加器28移動以便沈積該正遮蔽劑38在已擴散在該建造區域平台12上的一層金屬建造材料16之一預定區域中。該施加器28可包括複數個噴嘴(未圖示)，且該正遮蔽劑38可透過該等噴嘴噴射。
該列印系統10亦包括一空間廣大之高能光源24。該空間廣大之高能光源24可用於同時使在該建造區域平台12上之整層金屬建造材料16暴露於輻射。在一例子中，該空間廣大之高能光源24可為包括氙、氬、氖、氪、鈉蒸氣、金屬鹵化物、或水銀蒸氣的一連續波放電燈。在另一例子中，該空間廣大之高能光源24可為脈衝雷射、連續波雷射、發光二極體(LED)雷射或其組合之一陣列。在這例子中，該陣列可產生一均勻分散光束。在又一例子中，該空間廣大之高能光源24可為包括氙或氪之一閃光放電燈。在另一例子中，該空間廣大之高能光源24可為一鎢-鹵素連續波燈。在又一例子中，該空間廣大之高能光源24可為發射具有一波長大於200nm之光的同步加速器光源。
該空間廣大之高能光源24可發射足夠能量以熔融/熔化已施加該正遮蔽劑38之該金屬建造材料16。當該空間廣大之高能光源24係一單脈衝光源時，該空間廣大之高能光源24可傳送每cm2 大約30J至大約50J。當該空間廣大之高能光源24為一多脈衝光源時，該空間廣大之高能光源24可傳送之能量可小於每cm2 30J，且當該空間廣大之高能光源24為一連續波光源時，可大於每cm2 50J。
雖然未顯示，但應了解的是該空間廣大之高能光源24可安裝在可有或沒有該施加器28附接之該移動XY平台或移動支架上。該空間廣大之高能光源24亦可在一固定位置。
這些實體元件之各元件可與該列印系統10之一控制器32操作地連接。該控制器32可控制該建造區域平台12、該建造材料源14、該建造材料分配器18、該施加器28及該空間廣大之高能光源24的操作。舉例而言，該控制器32可控制多個致動器(未圖示)以便控制該3D列印系統10組件之各種操作。該控制器32可為一運算裝置、一以半導體為主之微處理器、一中央處理單元(CPU)、一特殊應用積體電路(ASIC)及/或另一硬體裝置。雖然未顯示，該控制器32可透過通信線與該3D列印系統10組件連接。
該控制器32控制且轉換可代表在該列印機暫存器及記憶體內之物理(電子)量的資料，以便控制該等實體元件而產生該3D部件。因此，該控制器32顯示為與一資料儲存部34通信。該資料儲存部34可包括關於欲由該3D列印系統10列印之一3D部件的資料。用於選擇地傳送該金屬建造材料16、該正遮蔽劑38等之資料可由欲形成之3D部件的一模型產生。例如，該資料可包括在各層金屬建造材料16上該施加器28欲沈積該正遮蔽劑38之位置。在一例子中，該控制器32可使用該資料來控制該施加器28選擇地施加該正遮蔽劑38。該資料儲存部34亦可包括多數機器可讀取命令(儲存在一非暫時電腦可讀取媒體上)，該等機器可讀取命令使該控制器32控制由該建造材料源14供應之金屬建造材料16的量、該建造區域平台12之移動、該建造材料分配器18之移動、該施加器28之移動、由該空間廣大之高能光源24供應之輻射量等。
如圖1所示，該列印系統10亦可包括一低能光源26或一加熱器27。該低能光源26或該加熱器27可用於預熱該金屬建造材料16。該低能光源26或該加熱器27亦可用於使該正遮蔽劑38之一溶劑(例如，含水或不含水載體)蒸發。當該輻射吸收增強劑係一金屬鹽時，該低能光源26或該加熱器27亦可用於分解該金屬鹽為一金屬。
在某些例子中，使用該低能光源26。該低能光源26可傳送至該金屬建造材料16，且大約1%至大約20%之空間廣大之高能光源24的能量可傳送至該金屬建造材料16。該低能光源26可為一放射性熱源，且該放射性熱源定位成在已施加該正遮蔽劑38後且在使該金屬建造材料16暴露於來自該空間廣大之高能光源24之輻射前加熱各層36(請參閱圖2C)。在圖1所示之例子中，該低能光源26附接在容許在單一道次中列印及加熱的該施加器28之側上。或者，該低能光源26可在可立即加熱整層36之一固定位置。
在其他例子中，使用該加熱器27。該加熱器27可為一習知爐或烘箱或一紅外(IR)光源。在一例子中，該加熱器27可整合在該建造區域平台12中。這種加熱器27可用於在施加該正遮蔽劑38前或後及在使該金屬建造材料16暴露於來自該空間廣大之高能光源24之輻射前加熱該金屬建造材料16。
以下請參閱圖2A至2E，顯示該3D列印方法100之一例。在實施該方法100前或作為該方法100之一部分，該控制器32可存取儲存在該資料儲存部34中之關於欲列印之一3D部件的資料。該控制器32可決定欲形成之金屬建造材料16的層數，及來自該施加器28之正遮蔽劑38欲沈積在各層上的位置。
如圖2A與2B所示，該方法100包括施加該金屬建造材料16。在圖2A中，該建造材料源14可供應該等金屬建造材料顆粒16至一位置使得它們準備好擴散至該建造區域平台12上。在圖2B中，該建造材料分配器18可擴散該供應之金屬建造材料顆粒16至該建造區域平台12上。該控制器32可執行用以控制該建造材料源14之控制建造材料供應命令以便適當地定位該等金屬建造材料顆粒16，且可執行用以控制該建造材料分配器18之控制擴散器命令以便在該建造區域平台12上擴散該供應之金屬建造材料顆粒16而形成一層36金屬建造材料顆粒16。如圖2B所示，已施加一層36金屬建造材料顆粒16。
該層36在該建造區域平台12上具有一大致均一的厚度。在一例子中，該層36之厚度範圍係大約20µm至大約100µm，但亦可使用較薄或較厚層。例如，該層36之厚度範圍可為大約20µm至大約300µm，或大約30µm至大約200µm。依據該層36之所需厚度及該金屬建造材料16之粒徑，在一單次建造材料施加中形成之層36可由單排金屬建造材料顆粒16或多排金屬建造材料顆粒16(如圖2B所示)構成。
該金屬建造材料16可為任何金屬材料。在一例子中，該金屬建造材料16可為一粉末。
單元素或合金可作為該金屬建造材料16使用。該單元件建造材料可與一或多個其他元素(例如，一輻射吸收增強劑或分解一輻射吸收增強劑之一產物)互動(例如，反應、形成合金等)以形成一合金。或者，該單元素建造材料可用於形成具有成為或分解為與該單元素建造材料相同之一輻射吸收增強劑的一單元素部件。該合金建造材料係一起始合金粉末，即，作為一起始點之一元素組合，且最終合金由該起始點產生。該最終合金可為與該起始合金相同之合金(即，當該輻射吸收增強劑成為或分解為與該起始合金相同之合金或在該元素組合中之其中一元素時)或一不同合金(即，當該輻射吸收增強劑成為或分解為與在該元素組合中者不同之一元素或與該起始合金不同之一合金時)。
該金屬建造材料16之某些例子包括鋼、不鏽鋼、鈦(Ti)及其合金、鋁(Al)及其合金、鎳(Ni)及其合金、鈷(Co)及其合金、鐵(Fe)及其合金、鎳鈷(NiCo)合金、金(Au)及其合金、銀(Ag)及其合金、鉑(Pt)及其合金、及銅(Cu)及其合金。某些特定例子包括AlSi10Mg、2xxx系列鋁、4xxx系列鋁、CoCr MP1、CoCr SP2、MaragingSteel MS1、Hastelloy C、Hastelloy X、NickelAlloy HX、Inconel IN625、Inconel IN718、SS GP1、SS 17-4PH、SS 316L、Ti6Al4V、及Ti-6Al-4V ELI7。雖然已提供數個合金例，但應了解的是可使用其他合金建造材料。
該金屬建造材料16可具有大約200℃至大約3500℃之一熔點範圍。
該金屬建造材料16可由類似尺寸之顆粒或不同尺寸之顆粒構成。在此所示之例子中(圖1與圖2A至2E)，該金屬建造材料16包括類似尺寸之顆粒。在此使用之關於該金屬建造材料16的用語「尺寸」表示一大致球形顆粒(即，具有＞0.84之一球度的一球形或接近球形顆粒)的直徑，或一非球形顆粒之平均直徑(即，通過該顆粒之多數直徑的平均)。該金屬建造材料16之顆粒的平均粒徑可大於5µm且可高達大約100µm。這粒徑之大致球形顆粒具有良好流動性且可非常容易地擴散。在另一例子中，該金屬建造材料16之顆粒的平均粒徑範圍係大約1µm至大約100µm。在又一例子中，該金屬建造材料16之顆粒的平均粒徑範圍係大約20µm至大約60µm。
以下請參閱圖2C，該方法100接著選擇地施加正遮蔽劑38在該金屬建造材料16之一部份40上。如圖2C所示，該正遮蔽劑38可由該施加器28分配。
該控制器32可執行用於控制該施加器28(例如，朝箭號30所示之方向)之命令以便在欲變成該3D部件之一部分的該金屬建造材料16之(多數)預定部份40上沈積該正遮蔽劑38。該施加器28可程式化以接受來自該控制器32之命令並依據欲形成之該3D部件之該層的一橫截面圖案沈積該正遮蔽劑38。在此使用之欲形成之該3D部件之該層的橫截面表示與該建造區域平台12之表面平行的橫截面。在圖2C所示之例子中，該施加器28選擇地施加該正遮蔽劑38在欲熔融變成該3D部件之第一層的該層36之這些部份40上。舉例而言，若欲形成之3D部件欲成形為如一方塊或圓柱體，該正遮蔽劑38將分別以一正方形圖案或一圓形圖案(由上方看)沈積在該金屬建造材料16之層36的一至少一部份上。在圖2C所示之例子中，該正遮蔽劑38係以一正方形圖案沈積在該層36之該部份40上而不是在該等部份42上。
如上所述，該正遮蔽劑38包括該輻射吸收增強劑及該液體載體。當該正遮蔽劑38選擇地施加在該(等)部份40中時，該輻射吸收增強劑增強與該正遮蔽劑38接觸的該金屬建造材料16之該(等)部份40的輻射吸收。
每單位金屬建造材料16施加在該圖案化部份40中之正遮蔽劑38的體積或厚度可足以增強該部份40之輻射吸收，使得在該圖案化部份40中之該金屬建造材料16(及該輻射吸收增強劑或分解該輻射吸收增強劑之產物)會熔化或熔融。每單位金屬建造材料16施加在該圖案化部份40中之正遮蔽劑38的體積或厚度亦可足以產生該層36之所需組成。每單位金屬建造材料16施加之正遮蔽劑38的體積或厚度可至少部份地取決於所使用之輻射吸收增強劑、所使用之金屬建造材料16及欲形成之3D部件。在一例子中，每單位金屬建造材料16施加之正遮蔽劑38的厚度範圍可為大約10nm至大約10µm。當所使用之輻射吸收增強劑具有一高吸收度時，每單位金屬建造材料16施加之正遮蔽劑38的厚度可為大約10nm。當所使用之輻射吸收增強劑修改該金屬建造材料之表面形貌時，每單位金屬建造材料16施加之正遮蔽劑38的厚度範圍可為大約100nm至大約1µm。
應了解的是沒有施加該正遮蔽劑38之金屬建造材料16的多數部份42未吸收足夠輻射而熔化/熔融。因此，這些部份42未變成最後形成之3D部件之一部分。在多個部份42中之金屬建造材料16可再生以作為列印另一3D部件時之建造材料重新使用。
當該正遮蔽劑38施加在該金屬建造材料16上時，應了解的是該正遮蔽劑38可位在該層36之頂部或可部份地滲入該層36。飽和/滲透之程度可至少部份地取決於該層厚度、該金屬建造材料16顆粒之粒徑、施加之該正遮蔽劑38的體積或厚度、及在該正遮蔽劑38中使用之液體載體。若該正遮蔽劑38之輻射吸收增強劑具有明顯比該金屬建造材料16之吸收度高之一吸收度，需要某種程度之飽和/滲透使得該輻射吸收增強劑可由該被吸收且被轉換之輻射更均勻地且有效地傳送該熱能。若該正遮蔽劑38之輻射吸收增強劑係選擇成可修改該金屬建造材料16之表面形貌，該正遮蔽劑38需要位在該層36之頂部使得該輻射吸收增強劑可形成一多孔金屬塗層或該等金屬奈米粒子之一粗糙表面塗層。
在該3D列印方法100之某些例子中，在暴露於來自該空間廣大之高能光源24的輻射前，該層36暴露於來自該低能光源26之輻射或被該加熱器27加熱。來自該低能光源26之輻射或來自該加熱器27之熱可加熱該金屬建造材料16及/或該正遮蔽劑38至範圍由150℃至大約400℃之一溫度。
該控制器32可執行用以控制該低能光源26之命令以使該層36暴露於輻射。該低能光源26可程式化以接受來自該控制器32之命令及使該層36暴露於輻射。在另一例子中，該控制器32可執行用以控制該加熱器27之命令以便加熱該層36，且該加熱器27可程式化以接受來自該控制器32之命令及加熱該層36。
如圖2C所示，該低能光源26可附接在該施加器28上，且在施加該正遮蔽劑38之相同道次中，該層36可暴露於來自該低能光源26之輻射。在其他例子(未圖示)中，在選擇地施加該正遮蔽劑38前或後，該層36可暴露於來自該低能光源26之輻射或被該加熱器27加熱。
在一例子中，在選擇地施加該正遮蔽劑38前，該層36可暴露於來自該低能光源26之輻射或被該加熱器27加熱以便預熱該金屬建造材料16及減少欲用於熔化/熔融該金屬建造材料16(及該輻射吸收增強劑或分解該輻射吸收增強劑之產物)之輻射量。在另一例子中，在選擇地施加該正遮蔽劑38後，該層36可暴露於來自該低能光源26之輻射或被該加熱器27加熱以便蒸發該液體載體或該液體載體之一溶劑。當該金屬建造材料16暴露於來自該空間廣大之高能光源24時仍存在(即，未蒸發)之殘留液體會沸騰且當它暴露於來自該空間廣大之高能光源24之輻射時產生會破壞該熔融層之一局部蒸氣爆炸。在又一例子中，在選擇地施加該正遮蔽劑38後，該層36可暴露於來自該低能光源26之輻射或被該加熱器27加熱以便分解該輻射吸收增強劑而修改該金屬建造材料16之表面形貌(例如，該金屬鹽分解而在該金屬建造材料16上形成一多孔金屬塗層)。
在這些例子中之某些例子中，在包含一惰性氣體、一低反應性氣體或一還原氣體之一環境中，該層36暴露於來自該低能光源26之輻射或被該加熱器27加熱。如前所述，可使用該惰性氣體或該低反應性氣體來促進該輻射吸收增強劑(例如，金屬鹽)之分解及減少其他反應之可能性，同時該還原氣體可協助分解該金屬鹽。該惰性氣體、該低反應性氣體或還原氣體可被收容在環繞該建造區域平台12之環境中。
如圖2D所示，在選擇地施加該正遮蔽劑38及/或該層36暴露於來自該低能光源26之輻射或被該加熱器27加熱後，該金屬建造材料16之整層36暴露於來自該 空間廣大之高能光源24之輻射。
該控制器32可執行用以控制該空間廣大之高能光源24之命令以使該層36暴露於輻射，且該空間廣大之高能光源24可程式化以接受來自該控制器32之命令及使該層36暴露於輻射。
在一例子中，來自該高能光源24之輻射具有一比200nm大之波長。
被該空間廣大之高能光源24施加輻射的時間長度，或能量暴露時間可取決於，例如，以下一或多個：該空間廣大之高能光源24之特性；該金屬建造材料16之特性；該正遮蔽劑38之特性；及/或該金屬建造材料16之層36是否暴露於來自該低能光源26之輻射或被該加熱器27加熱。在一例子中，該能量暴露時間範圍係大約10微秒至大約10秒。這範圍之上限可適用於連續波之高能光源24。在另一例子中，該能量暴露時間範圍係大約10微秒至大約100毫秒(0.1秒)。
使該金屬建造材料16之層36暴露於來自該空間廣大之高能光源24之輻射使得i)施加該正遮蔽劑38之金屬建造材料16(即，在該(等)部份40中之金屬建造材料16)及ii)該輻射吸收增強劑或分解該輻射吸收增強劑之產物熔化/熔融。該輻射吸收增強劑可吸收該輻射、轉換該輻射為熱能及將該熱能傳送至該金屬建造材料16及/或分解該輻射吸收增強劑之產物可吸收該輻射、轉換該輻射為熱能及將該熱能傳送至該金屬建造材料16。由該空間廣大之高能光源24所施加之輻射轉換的熱能可足以升高該金屬建造材料16之溫度至其熔點以上。由該空間廣大之高能光源24所施加之輻射轉換的熱能亦可足以升高該輻射吸收增強劑或分解該輻射吸收增強劑之產物至其熔點以上。
如圖2D所示，未施加該正遮蔽劑38的該金屬建造材料16之該等部份(即，(多數)部份42)未熔化/熔融。該等未圖案化部份42無法吸收及轉換足夠輻射成用以熔化/熔融之熱能。
在某些例子中，來自該空間廣大之高能光源24之輻射亦可使該輻射吸收增強劑或分解該輻射吸收增強劑之產物與該金屬建造材料16互動而形成一合金。例如，當該輻射吸收增強劑為碳黑且該金屬建造材料16為鐵時，該輻射吸收增強劑會進行三動作。該輻射吸收增強劑可作為一溶質並溶解在鐵之肥粒鐵相中成為一固態溶液。若該碳濃度超過在該肥粒鐵中之碳的固態溶液之最大濃度，一碳化鐵相依據以下反應(I)沈澱： C+Fe®Fex Cy (I) 以產生一2相Fe-Fex Cy 合金。最常見Fex Cy 相係亦稱為雪明碳體之Fe3 C，但可產生其他化學計量。亦可在快速冷卻條件下抑制在一超飽和肥粒鐵中形成該Fex Cy 及形成稱為麻田散鐵之一相。
在另一例子中，該輻射吸收增強劑進行一分解反應，而該分解反應產生分解該輻射吸收增強劑之產物及一氣體副產物。舉例而言，當該輻射吸收增強劑為甲酸銅(II)時，暴露於輻射可啟動以下反應(II)： Cu(HCOO)2®Cu(s) +HCOOH(g) +CO2(g) (II) 以產生固體銅(分解該輻射吸收增強劑之產物)、甲酸氣體及二氧化碳氣體。當該金屬建造材料16不是銅時，暴露於輻射可啟動一合金化反應(在產生之銅與該金屬建造材料16之間)以產生一合金。
雖然未顯示，該方法100之某些例子可進一步包括在該金屬建造材料16之該(等)部份40熔化/熔融後，高溫加工該金屬建造材料16。該高溫加工可被用來以一最佳方式(例如，以適合形成該所需合金之一組態)分配該輻射吸收增強劑或分解該輻射吸收增強劑之產物。該高溫程序之例子包括熱處理及燒結。
圖2A至2D所示之程序可重複以便反覆地堆積數個熔化/熔融層及形成該3D列印部件。
圖2E顯示開始在該先前形成層上開始形成一第二層金屬建造材料顆粒16。在圖2E中，在金屬建造材料16之層36之該(等)預定部份40熔化/熔融後，該控制器32可執行用以使該建造區域平台12朝該箭號20之方向移動一比較小距離的命令。換言之，可降低該建造區域平台12以便形成下一層金屬建造材料顆粒16。例如，可降低該建造區域平台12等於該層36之高度的一距離。此外，降低該建造區域平台12後，該控制器32可控制該建造材料源14以供應另外之金屬建造材料顆粒16(例如，透過一升降機、一螺鑽等之操作)及該建造材料分配器18以便在該先前形成層之頂部上與該另一金屬建造材料16形成另一層金屬建造材料顆粒16。該新形成層可用該正遮蔽劑38圖案化，在某些情形中暴露於來自該低能光源26之輻射或被該加熱器27加熱，且接著暴露於來自該空間廣大之高能光源24之輻射以形成該另一熔化/熔融層。
為進一步說明本揭示，在此提供一例子。應了解的是這例子係用以說明且不應被視為限制本揭示之範圍。
例子 準備該正遮蔽劑之一例子。所使用之輻射吸收增強劑係甲酸銅四水合物。以10wt%之一濃度將該甲酸銅四水合物溶解在水中。
正遮蔽劑例係利用一微量滴管施加在一基板上，且在空氣中在一熱板上在70℃下乾燥10分鐘以使水蒸發。接著將該乾燥之正遮蔽劑例傳送至一套手工具箱且藉由高強度IR輻射在氮氣中加熱20秒。所使用之高強度IR輻射具有大約1.5µm至大約2.5µm之一波長且由IR燈供應。該高強度IR輻射加熱該乾燥之正遮蔽劑例至大約260℃。
含有甲酸銅四水合物之經乾燥正遮蔽劑例分解成多孔銅。取得該多孔銅之一SEM影像。這顯示於圖3中。圖3清楚地顯示在含有甲酸銅四水合物之正遮蔽劑例乾燥且暴露於輻射後形成的該銅塗層之多孔本質。
該正遮蔽劑例亦與具有一50µm之公稱粒徑的銅粉末混合。在空氣中在一熱板上在70℃下乾燥10分鐘該混合物以使水蒸發，且接著將該混合物在氮氣中暴露於高強度IR輻射30秒。所使用之高強度IR輻射具有大約1.5µm至大約2.5µm之一波長且由IR燈供應。該混合物被該高強度IR輻射加熱至大約260℃。
含有甲酸銅四水合物之正遮蔽劑例在該銅粉末之頂部形成一多孔銅塗層。取得在該銅粉末上之該多孔銅塗層之一SEM影像。這顯示於圖4中。圖4清楚地顯示在含有甲酸銅四水合物之正遮蔽劑例與該銅粉末混合且暴露於輻射以加熱該甲酸銅至其分解溫度以上後形成在該銅粉末上之該多孔塗層。
在全部說明書中所述之「一個例子」、「另一例子」、「一例子」等表示對於該例子所述之一特定元件(例如，形貌體、結構及/或特性)包含於在此所述之至少一例子中，且可存在或不存在其他例子中。此外，應了解的是除非上下文另外清楚地指示，任何例子之所述元件可在各種例子中以任何適當適當方式組合。
應了解的是在此提供之範圍包括該所述範圍及在該所述範圍內之任何值或子範圍。例如，大約1wt%至大約50wt%之一範圍應解讀為包括該大約1wt%至大約50wt%之明確所述極限，及如2wt%、25.5wt%等之個別值，以及如大約15wt%至大約35wt%等之子範圍。此外，當使用「大約」來說明一值時，這表示包含相對該所述值之微小變化(最多+/-10%)。
在說明及請求在此所述之例子時，除非上下文另外清楚地指示，該單數形「一」及「該」包括複數參考對象。
雖然已詳細說明了數個例子，應了解的是可修改該等揭露之例子。因此，前述說明應視為非限制。

Claims (15)

  1. 一種三維列印方法，其包含以下步驟：施加一金屬建造材料；在該金屬建造材料之至少一部份上，選擇地施加包括一輻射吸收增強劑之一正遮蔽劑，該輻射吸收增強劑與該金屬建造材料相容；及使該金屬建造材料暴露於來自一空間廣大之高能光源的輻射，藉此熔化該金屬建造材料中之與該正遮蔽劑接觸的部份而形成一層；其中該輻射吸收增強劑修改該金屬建造材料之該至少一部份的一表面形貌以減少從該金屬建造材料之該至少一部份鏡面反射出之輻射。
  2. 如請求項1之方法，其中：該正遮蔽劑更包括一溶劑；且在使該金屬建造材料暴露於來自該空間廣大之高能光源之該輻射之前，該方法更包含以下步驟中之一步驟：使該金屬建造材料暴露於來自一低能光源之輻射，藉此使該溶劑蒸發；或加熱該金屬建造材料，藉此使該溶劑蒸發。
  3. 如請求項2之方法，其中：該輻射吸收增強劑係一金屬鹽；且回應該使該金屬建造材料暴露於來自該低能光源之該輻射，該金屬鹽藉由分解為一金屬來修改該金屬建造材料之該至少一部份的該表面形貌，藉此在該金屬建造材料 之該至少一部份上形成該金屬之一多孔塗層；或回應該加熱該金屬建造材料，該金屬鹽藉由分解為一金屬來修改該金屬建造材料之該至少一部份的該表面形貌，藉此在該金屬建造材料之該至少一部份上形成該金屬之一多孔塗層。
  4. 如請求項3之方法，其中該金屬鹽係甲酸銅、甲酸鎳、草酸銅、草酸鎳、草酸鈷、草酸鐵或其組合。
  5. 如請求項3之方法，其中該分解該金屬鹽為金屬係在大約150℃至大約400℃之一溫度範圍內且在包含一惰性氣體、一低反應性氣體或一還原氣體之一環境中達成。
  6. 如請求項1之方法，其中該輻射吸收增強劑係多個金屬奈米粒子。
  7. 如請求項1之方法，其中：該輻射吸收增強劑係碳、矽或其組合；且該輻射吸收增強劑與該金屬建造材料形成一合金。
  8. 如請求項1之方法，其中該輻射吸收增強劑藉由成為或分解為與該金屬建造材料相同之一金屬材料而與該金屬建造材料相容。
  9. 如請求項1之方法，其中該輻射吸收增強劑藉由成為或分解為與該金屬建造材料形成一合金之一材料而與該金屬建造材料相容。
  10. 如請求項1之方法，其中該選擇地施加該正遮蔽劑係藉由熱噴墨列印或壓電噴墨列印來達成。
  11. 如請求項1之方法，其中該空間廣大之高能光源係以下其中一者：一連續波放電燈，其包括氙、氬、氖、氪、鈉蒸氣、金屬鹵化物、或水銀蒸氣；或一脈衝雷射、連續波雷射、發光二極體(LED)雷射、或其組合之陣列；或一閃光放電燈，其包括氙或氪；或一鎢-鹵素連續波燈；或一同步加速器光源，其發射具有一波長大於200nm之光。
  12. 如請求項1之方法，其中該使該金屬建造材料暴露於來自該空間廣大之高能光源的輻射係在大約10微秒至大約10秒之一段時間範圍內達成。
  13. 如請求項1之方法，其中該金屬建造材料施加在一層中，該層具有大約20μm至大約100μm之一厚度範圍。
  14. 一種三維列印系統，其包含：一金屬建造材料源；一建造材料分配器；一正遮蔽劑源，其包括一輻射吸收增強劑，該輻射吸收增強劑與該金屬建造材料相容；一施加器，用於選擇地分配該正遮蔽劑；至少一空間廣大之高能光源；一控制器；及 一非暫時電腦可讀取媒體，其儲存有電腦可執行命令以使該控制器：使用該建造材料分配器來分配該金屬建造材料；使用該施加器來選擇地分配該正遮蔽劑在該金屬建造材料之至少一部份上；及使用該至少一空間廣大之高能光源來使該金屬建造材料暴露於輻射以便熔化該金屬建造材料中之與該正遮蔽劑接觸的部份；其中該輻射吸收增強劑修改該金屬建造材料之該至少一部份的一表面形貌以減少從該金屬建造材料之該至少一部份鏡面反射出之輻射。
  15. 如請求項14之三維列印系統，其中：該輻射吸收增強劑係一金屬鹽；或該輻射吸收增強劑係多個金屬奈米粒子；或該輻射吸收增強劑係碳、矽或其組合。
TW106119453A 2016-07-26 2017-06-12 三維列印技術 TWI649139B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2016/044095 WO2018022024A1 (en) 2016-07-26 2016-07-26 Three-dimensional (3d) printing
??PCT/US16/44095 2016-07-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201803733A TW201803733A (zh) 2018-02-01
TWI649139B true TWI649139B (zh) 2019-02-01

Family

ID=61017177

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW106119453A TWI649139B (zh) 2016-07-26 2017-06-12 三維列印技術

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11167374B2 (zh)
EP (1) EP3445516A4 (zh)
CN (1) CN109414763B (zh)
TW (1) TWI649139B (zh)
WO (1) WO2018022024A1 (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10926461B2 (en) 2018-09-28 2021-02-23 The Boeing Company Methods and apparatus for additively manufacturing a structure with in-situ reinforcement
US10926325B2 (en) 2018-09-28 2021-02-23 The Boeing Company Methods and apparatus for additively manufacturing a structure with in-situ reinforcement
EP3628418A1 (en) * 2018-09-28 2020-04-01 The Boeing Company Methods and apparatus for additively manufacturing a structure with in-situ reinforcement
US10926460B2 (en) 2018-09-28 2021-02-23 The Boeing Company Methods and apparatus for additively manufacturing a structure with in-situ reinforcement
WO2020165193A1 (en) * 2019-02-11 2020-08-20 The Provost, Fellows, Scholars And Other Members Of Board Of Trinity College Dublin A product and method for powder feeding in powder bed 3d printers
CN110170652B (zh) * 2019-04-30 2021-07-06 杭州喜马拉雅信息科技有限公司 一种可变区域成型的面打印装置及其打印方法
CN117120186A (zh) * 2021-03-26 2023-11-24 惠普发展公司，有限责任合伙企业 使用反应抑制添加剂的三维打印

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1976799A (zh) * 2004-04-27 2007-06-06 德古萨公司 通过电磁辐射和通过喷墨方法涂覆吸收剂生产三维物体的方法和装置
US20070241482A1 (en) * 2006-04-06 2007-10-18 Z Corporation Production of three-dimensional objects by use of electromagnetic radiation
US20140178241A1 (en) * 2012-12-24 2014-06-26 United Technologies Corporation Absorbed impurities reduction in additive manufacturing systems
WO2016068899A1 (en) * 2014-10-29 2016-05-06 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Three-dimensional (3d) printing method
TW201620719A (zh) * 2014-10-08 2016-06-16 惠普發展公司有限責任合夥企業 製作三維物件之技術
TW201622954A (zh) * 2014-09-30 2016-07-01 惠普發展公司有限責任合夥企業 產生三維物件之技術
CN105764634A (zh) * 2013-07-04 2016-07-13 斯内克马公司 采用适用于目标方法/材料对的粉末，通过用高能束熔融或烧结粉末颗粒来叠加制造部件的方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2080963C1 (ru) 1992-12-14 1997-06-10 Николай Константинович Толочко Способ изготовления трехмерных изделий из порошковых материалов
US7625512B2 (en) 2003-07-15 2009-12-01 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Method and a system for producing an object using solid freeform fabrication
US8321941B2 (en) 2006-04-06 2012-11-27 Juniper Networks, Inc. Malware modeling detection system and method for mobile platforms
CN103702811B (zh) 2011-06-01 2017-03-01 联邦材料研究与测试研究所 一种用于制造成形物体的方法及装置
WO2014118783A1 (en) 2013-01-31 2014-08-07 Yissum Research Development Company Of The Hebrew University Of Jerusalem Ltd Three-dimensional conductive patterns and inks for making same
EP2815823A1 (en) 2013-06-18 2014-12-24 Alstom Technology Ltd Method for producing a three-dimensional article and article produced with such a method
US20160243619A1 (en) * 2013-10-17 2016-08-25 Xjet Ltd. Methods and systems for printing 3d object by inkjet
US20150132173A1 (en) 2013-11-12 2015-05-14 Siemens Energy, Inc. Laser processing of a bed of powdered material with variable masking
BR112016016401B1 (pt) * 2014-01-16 2021-02-23 Hewlett-Packard Development Company, L.P aparelho e método de controle de um sistema para a geração de um objeto tridimensional
US10293593B2 (en) * 2014-03-11 2019-05-21 Bae Systems Plc Forming a three dimensional object
WO2015136278A1 (en) * 2014-03-11 2015-09-17 Bae Systems Plc Sintering particulate material
JP2015182425A (ja) * 2014-03-26 2015-10-22 セイコーエプソン株式会社 三次元造形物の製造方法および三次元造形物
US10676399B2 (en) 2014-06-23 2020-06-09 Applied Cavitation, Inc. Systems and methods for additive manufacturing using ceramic materials
WO2016072966A1 (en) 2014-11-03 2016-05-12 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Thermally decomposing material for three-dimensional printing
DE102015006533A1 (de) * 2014-12-22 2016-06-23 Voxeljet Ag Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von 3D-Formteilen mit Schichtaufbautechnik
DE102015016464B4 (de) * 2015-12-21 2024-04-25 Voxeljet Ag Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von 3D-Formteilen

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1976799A (zh) * 2004-04-27 2007-06-06 德古萨公司 通过电磁辐射和通过喷墨方法涂覆吸收剂生产三维物体的方法和装置
US20070241482A1 (en) * 2006-04-06 2007-10-18 Z Corporation Production of three-dimensional objects by use of electromagnetic radiation
US20140178241A1 (en) * 2012-12-24 2014-06-26 United Technologies Corporation Absorbed impurities reduction in additive manufacturing systems
CN105764634A (zh) * 2013-07-04 2016-07-13 斯内克马公司 采用适用于目标方法/材料对的粉末，通过用高能束熔融或烧结粉末颗粒来叠加制造部件的方法
TW201622954A (zh) * 2014-09-30 2016-07-01 惠普發展公司有限責任合夥企業 產生三維物件之技術
TW201620719A (zh) * 2014-10-08 2016-06-16 惠普發展公司有限責任合夥企業 製作三維物件之技術
WO2016068899A1 (en) * 2014-10-29 2016-05-06 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Three-dimensional (3d) printing method

Also Published As

Publication number Publication date
EP3445516A4 (en) 2019-12-11
WO2018022024A1 (en) 2018-02-01
US20190143453A1 (en) 2019-05-16
TW201803733A (zh) 2018-02-01
CN109414763B (zh) 2021-07-13
US11167374B2 (en) 2021-11-09
CN109414763A (zh) 2019-03-01
EP3445516A1 (en) 2019-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI649139B (zh) 三維列印技術
Zenou et al. Additive manufacturing of metallic materials
US11673330B2 (en) Metallic build material granules
CN108136502B (zh) 三维（3d）打印方法和系统
CN111032315B (zh) 三维(3d)打印
US20170252974A1 (en) Three-dimensional (3d) printing method
US10759085B2 (en) Three-dimensional (3D) printing
US20190270135A1 (en) Metallic build material granules
US20190047045A1 (en) Three-dimensional (3d) printing
CN111050953B (zh) 三维(3d)打印
EP1761396B1 (en) Printing of organometallic compounds to form conductive traces
TWI756478B (zh) 三維列印方法
US11292061B2 (en) Three-dimensional (3D) printing
JP7174049B2 (ja) 材料セット
US11338363B2 (en) Three-dimensional printing
EP3917779A1 (en) Three-dimensional printing
WO2005123409A1 (en) Formulation for printing organometallic compounds to form conductive traces
JP2008085156A (ja) 金属パターン製造方法