[发明专利]用于增材制造的退火的弹性热塑性粉末、其方法和包括粉末的物品

说明书

本公开内容提供了制造退火的增材制造粉末，其中该粉末可以被用于使用增材制造工艺制造结构。增材制造粉末可以被退火以改善粉末的流动性。一旦退火，粉末可以被用于增材制造工艺，并且可以通过将粉末颗粒彼此附连(例如，通过使粉末颗粒中存在的材料重熔和再固化)来形成结构。退火的增材制造粉末可以在逐层添加工艺中形成，以生产物品，诸如运动装备物品、服装物品或鞋类(10)物品的部件，包括用于鞋类(10)的鞋底结构(30)。

相关申请的优先权要求

本申请要求2018年2月16日提交的具有序列号62/631,550的标题为“ANNEALEDELASTOMERIC THERMOPLASTIC POWDERS FOR ADDITIVE MANUFACTURING,METHODS THEREOF,AND ARTICLES INCLUDING THE POWDERS”的共同未决的美国临时申请的优先权，该临时申请通过引用整体地并入本文。

背景

运动装备和服装以及鞋类的设计和制造涉及多种因素，从美学方面到舒适性和感觉，到性能和耐用性。虽然设计和时尚可能迅速地改变，但市场对于增强性能的需求没有改变。为了平衡这些需求，设计者采用多种材料和设计用于构成运动装备和服装以及鞋类的各种部件。随着增材制造方法的使用增加，适合用于运动装备、服装和鞋类的新的增材制造材料(additive manufacturing material)正在被开发和利用。

附图简述

图1是鞋类的实例的侧视图。

图2图示出了包含热塑性弹性体的未退火的增材制造粉末的差示扫描量热(DSC)图。

图3是未退火的增材制造粉末的DSC图和相同粉末在60摄氏度退火持续不同时间量之后的DSC图。

图4是未退火的增材制造粉末的DSC图和相同粉末在100摄氏度退火持续不同时间量之后的DSC图。

图5示出了未退火的增材制造粉末的样品，在运行单个构建循环之后以及在烘箱中使粉末退火之后从增材制造装置的不同区域中取出的增材制造粉末的样品的一系列显微照片。

描述

本公开内容提供了制造退火的增材制造粉末，其中该粉末可以被用于使用增材制造工艺制造结构。增材制造粉末可以被退火以改善粉末的流动性。一旦退火，粉末可以被用于增材制造工艺，并且可以通过将粉末颗粒彼此附连(例如，通过使粉末颗粒中存在的材料重熔和再固化)来形成结构。退火的增材制造粉末可以在逐层添加工艺中形成，以生产物品，诸如运动装备物品、服装物品或鞋类物品的部件，包括用于鞋类的鞋底结构。使用增材制造粉末生产的物品可以具有弹性性质。增材制造粉末可以包括热塑性材料(thermoplastic)，诸如热塑性弹性体(TPE)以及其他组分粘结材料、着色剂、流动剂及类似物。

退火工艺包括将增材制造粉末的温度升高到高于增材制造粉末的玻璃化转变温度但低于增材制造粉末的熔化温度的温度持续第一时间段，并且然后冷却粉末以形成退火的增材制造粉末。相对于未退火的增材制造粉末，退火的增材制造粉末具有改善的流动性，这在增材制造工艺中是有利的。

本公开内容提供了一种形成退火的增材制造粉末的方法，包括：使增材制造粉末退火，其中退火包括：升高增材制造粉末的温度，其中增材制造粉末包括聚合物诸如热塑性弹性体(TPE)，其中温度被升高到高于增材制造粉末的玻璃化转变温度但低于增材制造粉末的熔化温度的温度持续第一时间段；以及在第一时间段之后将粉末的温度降低至少10摄氏度，以形成退火的增材制造粉末。退火的增材制造粉末包括多于一个退火的增材制造粉末颗粒。

本公开内容提供了一种结构，该结构包括物品，物品是增材制造工艺的产品，增材制造工艺包括使多于一个层熔化和再固化，每个层包括如本文描述的多于一个退火的增材制造粉末颗粒。