[发明专利]用于熔融沉积建模的包括电子部件的细丝

说明书

一种用于制造包括电子部件(40)的3D物品(10)的方法，其中该方法包括利用熔融沉积建模(FDM)3D打印机(500)打印3D可打印材料(201)以提供所述3D物品(10)的步骤，其中3D可打印材料(201)包括所述电子部件(40)。熔融沉积建模(FDM)3D打印机包括打印机喷嘴，并且该方法还包括步骤：在打印机喷嘴的上游提供3D可打印材料的细丝，其中细丝包括用于容纳电子部件的腔，以及在3D打印喷嘴的上游创建细丝和电子部件的组件。

技术领域

本发明涉及一种用于制造3D物品的方法。

背景技术

具有输入的3D打印在本领域中是已知的。例如，WO2015077262描述了包括细丝的3D打印机输入，细丝包括分离的层或段。这些输入，特别是包括细丝的输入，可以通过共挤出、微层共挤出或多组分/分形共挤出来制备。这些输入并且具体是细丝能够在所谓的3D打印过程中通过一个或多个喷嘴同时分层或组合不同的材料。这些技术有助于更小的层尺寸(毫米、微米和纳米)不同的层配置，以及合并材料的潜力，否则这些材料在标准3D打印机方法中将是不能使用的。

发明内容

在未来10到20年内，数字加工将越来越多地改变全球制造业的性质。数字加工的一个方面是3D打印。目前，已经开发了许多不同的技术，以便使用各种材料(例如陶瓷、金属和聚合物)生产各种3D打印物体。3D打印也可用于生产模具中，模具然后可用于复制物体。

为了制造模具的目的，已经提出使用聚合物喷射技术。该技术利用可光聚合材料的逐层沉积，其在每次沉积后固化以形成固体结构。虽然这种技术产生光滑的表面，但光固化材料不是非常稳定，并且它们还具有相对低的导热率，可用于注塑应用。

最广泛使用的增材制造技术是已知为熔融沉积建模(FDM)的过程。熔融沉积建模(FDM)是一种通常用于建模、原型制作和生产应用的增材制造技术。FDM通过层叠材料来实现“增材”原理；塑料细丝或金属线从线圈解绕并供应材料以生产零件。可能地，(例如对于热塑性塑料)在铺设之前将细丝熔化并挤出。FDM是一种快速成型技术。FDM的其他术语是“熔丝加工”(FFF)或“细丝3D打印”(FDP)，其被认为等同于FDM。通常，FDM打印机使用热塑性细丝，其被加热至其熔点，然后逐层(或实际上是逐个细丝)挤出，以创建三维物体。FDM打印机相对较快，可用于打印复杂的物体。

可特别适合作为3D可打印材料的材料可选自由金属、玻璃、热塑性聚合物、硅氧烷等组成的组。尤其是，3D可打印材料包括(热塑性)聚合物，(热塑性)聚合物选自由ABS(丙烯腈丁二烯苯乙烯)、尼龙(或聚酰胺)、醋酸酯(或纤维素)、PLA(聚乳酸)、对苯二甲酸酯(如PET聚对苯二甲酸乙二醇酯)、丙烯酸(聚甲基丙烯酸酯、有机玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯、PMMA)、聚丙烯(或聚丙烯P)、聚苯乙烯(PS)、PE(例如膨胀-高冲击-聚乙烯(或聚乙烯P)、低密度(LDPE)、高密度(HDPE))、PVC(聚乙烯氯化物)、聚氯乙烯等组成的组。可选地，3D可打印材料包括选自由脲醛，聚酯树脂，环氧树脂，三聚氰胺甲醛，聚碳酸酯(PC)，橡胶等组成的组的3D可打印材料。可选地，3D可打印材料包括选自由聚砜、聚醚砜、聚苯砜、酰亚胺(如聚醚酰亚胺)等组成的组的3D可打印材料。

术语“3D可打印材料”还可以指两种或更多种材料的组合。通常，这些(聚合物)材料具有玻璃化转变温度Tg和/或熔融温度Tm。在3D可打印材料离开喷嘴之前，3D可打印材料将被加热到至少玻璃化转变温度的温度，并且通常至少是熔融温度。因此，在具体实施例中，3D可打印材料包括具有玻璃化转变温度(Tg)和/或熔点(Tm)的热塑性聚合物，并且打印机头动作包括将接收器物品中的一个或多个接收器物品和沉积在接收器物品上的3D可打印材料加热到至少为玻璃化转变温度的温度，特别是达到至少为熔点温度的温度。在又一个实施例中，3D可打印材料包括具有熔点(Tm)的(热塑性)聚合物，并且打印机头动作包括将接收器物品中的一个或多个接收器物品和沉积在接收器物品上的3D可打印材料加热到至少为熔点的温度。