[发明专利]使用中间转印带和可固化聚合物的3-D印刷

说明书

3‑D印刷将构建材料和支撑从中间转印带(ITB)转印到压板。构建材料与支撑材料相同，例外为构建材料包括光引发剂而支撑材料不包括光引发剂。压板移动以使得与ITB接触，并且每次压板接触ITB时，ITB转印构建材料和支撑材料连续层。在压板接触ITB之前，加热压板和邻近压板的ITB的一部分，并且曝光压板和邻近压板的ITB的一部分，以便在不交联支撑材料的聚合物的情况下交联构建材料的聚合物。构建材料的聚合物交联并且支撑材料的聚合物不交联，使得支撑材料可选择性地溶于溶剂中。

背景技术

本文的系统和方法一般涉及使用紫外(UV)可固化聚合物的三维(3-D)印刷工艺。

三维印刷可使用例如，喷墨或静电印刷机生产物品。在一个例示性三级工艺中，粉状材料印刷在薄层中，UV可固化液体印刷在粉状材料上，并且最终使用UV光源硬化每一层。逐层重复这些步骤。支撑材料通常包含酸-可溶、碱-可溶或水可溶聚合物，其在3-D印刷完成之后从构建材料中被选择性地冲洗。

因此，使用三维(3-D)工艺生产部分基于构建材料和支撑材料的沉积，部分自身由构建材料生产，支撑材料填充在部分中的空隙和腔并且其功能为给构建材料提供机械支撑。去除支撑材料以仅留下所期望的部分。一种达到此的方式为溶解掉支撑材料。

发明内容

本文的例示性三维(3-D)印刷机包括(除其它部件外，中间转印带(ITB)、将第一材料(例如，构建材料)转印到ITB的第一感光器，和将第二材料(例如，支撑材料)转印到ITB的第二感光器。曝光和显影装置将构建材料转印到第一感光器并且将支撑材料转印到第二感光器。构建材料与支撑材料相同，例外为构建材料包括光引发剂而支撑材料不包括光引发剂。构建材料和支撑材料均包含使用光引发剂交联的紫外(UV)可交联聚合物墨粉。第一材料和第二材料的层在ITB的不连续区域上并且呈图案形式。

此类印刷机还包括压板，其相对于ITB移动以使得与ITB接触。每次压板接触ITB时，ITB将构建材料和支撑材料的连续层转印到压板，并且该工艺最终在压板上构建3-D物品。

至少一个加热器也包括于此类结构中，并且加热器在压板接触ITB之前，加热压板并将邻近压板的ITB的一部分加热到构建材料和支撑材料的玻璃化转变温度。在ITB将构建材料和支撑材料转印到压板之后，加热器进一步将在压板上的构建材料和支撑材料加热到在构建材料和支撑材料的玻璃化转变温度与熔融温度之间的温度，并且这将构建材料和支撑材料融合到在压板上先前所转印的材料。

此类印刷机也包括光(例如，UV光源)。压板从ITB移动到灯，并且随后，灯在每次压板接触ITB之后，曝光在压板上的构建材料和支撑材料，并且这在不交联支撑材料的聚合物的情况下交联构建材料的聚合物。本文的各种系统包括冲洗站，其将溶剂施加到3-D物品，以仅溶解支撑材料并且留下不受影响的构建材料。构建材料的聚合物交联并且支撑材料的聚合物不交联，使得支撑材料而不是构建材料可选择性地溶于不同溶剂中。