[发明专利]三维金属对象成型

说明书

一种用于三维金属对象成型的塑形组合物可包含塑形粘合剂和金属塑形混合物。金属塑形混合物可包含含铝微粒和含第二金属的微粒。含铝微粒和含第二金属的微粒可在塑形组合物中热稳定直至大约250℃至大约500℃的温度，但也可在大约500℃至大约1000℃的温度下相互作用。

背景

三维（3D）打印可以是一种用于由数字模型制造三维固体部件的增材打印方法。3D打印常用于快速产品原型设计、模具生成、母模生成和小批量制造。一些3D打印技术被认为是增材法，因为它们涉及施加相继的材料层。这不同于其它机械加工法——其通常依靠去除材料来制造最终部件。一些3D打印方法使用化学粘合剂或胶粘剂将构建材料粘合在一起。另一些3D打印方法涉及构建材料的部分烧结、熔融等。对一些材料而言，可以使用热辅助挤出实现部分熔融，对另一些材料而言，可以使用例如紫外线或红外线实现固化或熔结。

附图简述

图1图解根据本公开的示例性塑形组合物（shaping composition）；

图2图解根据本公开的示例性三维打印套装；

图3图解根据本公开的与增材制造三维打印机关联的示例性三维打印套装；

图4图解根据本公开的使用三维打印机打印并包括施加于其上的塑形组合物的示例性生坯体对象（green body object）；

图5图解根据本公开的示例性生坯体对象和由其生成的两个示例性熔结金属对象，其中一个用施加于其上的塑形组合物熔结，一个在没有塑形组合物的情况下熔结；

图6图解根据本公开的具有施加于其上的塑形组合物的示例性生坯体对象以及由其生成的形成单轴曲率的示例性熔结金属对象；

图7图解根据本公开的具有施加于其上的塑形组合物的示例性生坯体对象以及由其生成的形成多轴曲率的示例性熔结金属对象；

图8图解根据本公开的在俯视图和侧面剖视图中的具有施加于其上的塑形组合物的示例性生坯体对象以及由其生成的以剖视图和透视图显示的示例性塑形和熔结金属对象；和

图9是根据本公开的塑形和熔结生坯体对象的示例性方法的流程图。

详述

三维（3D）打印可以是增材法，其可涉及施加相继的微粒构建材料层，在其上打印化学粘合剂或胶粘剂以将相继的微粒构建材料层粘合在一起。在一些方法中，可利用粘合剂的施加形成生坯体对象（green body object），然后可由其形成熔结的三维物理对象。更具体地，可将粘结剂选择性施加到支撑床上的一个微粒构建材料层上以将该层的所选区域图案化，和然后在其上施加另一个微粒构建材料层。可将粘结剂施加到另一个微粒构建材料层上，并可重复这些过程以形成生坯部件（green part）或生坯体对象。生坯体对象可烧结或以其它方式热熔结以形成熔结金属对象。但是，在生坯体对象熔结之前，但在3D打印或以其它方式形成生坯体对象之后，有机会在将生坯体对象热熔结成最终成型的熔结金属对象之前进行额外塑形。

根据本公开的实例，用于三维金属对象成型的塑形组合物（shapingcomposition）可包括塑形粘合剂（shaping binder）和金属塑形混合物（metal shapingmixture）。金属塑形混合物可包括含铝微粒以及含第二金属的微粒。含铝微粒和含第二金属的微粒可在塑形组合物中热稳定直至大约250℃至大约500℃的温度，但在一些实例中也可在大约500℃至大约1000℃的温度下相互作用。在一个实例中，金属塑形混合物中的铝含量和第二金属含量可以大约10:1至大约1:2的原子比存在。