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技术

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)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】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“ANNEALEDELASTOMERICTHERMOPLASTICPOWDERSFORADDITIVEMANUFACTURING,METHODSTHEREOF,ANDARTICLESINCLUDINGTHEPOWDERS”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(additivemanufacturingmaterial)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。<br>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。本公开内容提供了一种制造物品的方法，包括：在增材制造工艺期间，在增材制造装置的构建隔室中施加第一层退火的增材制造粉末，其中退火的增材制造粉末包括如上文描述的多于一个退火的增材制造粉末颗粒，其中退火的增材制造粉末包括聚合物诸如TPE；将第一层中的多于一个退火的增材制造粉末颗粒的一部分彼此附连；以及形成增材制造的物品。附连可以包括使多于一个退火的增材制造粉末颗粒熔化并且然后再固化。附连可以包括：使第一层中的退火的增材制造粉末颗粒的一部分重熔，以形成重熔的退火的增材制造粉末颗粒；以及使重熔的退火的增材制造粉末颗粒再固化，从而将退火的增材制造粉末颗粒彼此附连。方法还可以包括：在构建隔室中在第一层上施加第二层退火的增材制造粉末，其中退火的增材制造粉末包括如本文描述的退火的增材制造粉末；以及将第二层中的退火的增材制造粉末颗粒的一部分彼此附连。本公开内容提供了一种结构，该结构包括通过如上文描述的工艺形成的物品。物品是鞋类物品、鞋类的部件、服装物品、服装的部件、运动装备物品或运动装备的部件。本公开内容不限于所描述的特定方面，且因此当然可以改变。本文使用的术语仅用于描述特定方面的目的，而不意图是限制性的，因为本公开内容的范围将仅由所附权利要求限制。当提供值的范围时，在该范围的上限和下限之间的每一个中间值(以下限单位的十分之一为单位，除非上下文另有明确指示)以及该陈述的范围中的任何其他陈述的值或中间值被包含在本公开内容中。这些较小范围的上限和下限可以独立地被包括在较小范围中，并且也被包含在本公开内容中，受制于所陈述的范围中任何特定排除的限值。当所陈述的范围包括限值中的一个或两个时，排除那些包括的限值中的任一个或两个的范围也被包括在本公开内容中。在阅读本公开内容时对本领域技术人员来说将明显的是，本文描述和示出的各个方面中的每个具有离散的部件和特征，这些部件和特征可以在不脱离本公开内容的范围或精神的情况下与其他若干方面中的任一个的特征容易地分离或组合。任何叙述的方法可以以叙述的事件的顺序或以逻辑上可能的任何其他顺序来进行。除非另有说明，否则本公开内容可以采用本领域技术范围内的材料科学、化学、纺织、聚合物化学及类似技术的技术。这样的技术在文献中被充分解释。除非另有说明，否则本文描述的任何官能团或化合物可以是被取代的或未被取代的。“被取代的”基团或化合物，诸如烷基、烯基、炔基、环烷基、环烯基、芳基、杂芳基、烷氧基、酯、醚或羧酸酯指的是烷基基团、烯基基团、炔基基团、环烷基基团、环烯基基团、芳基基团、杂芳基基团、烷氧基基团、酯基团、醚基团或羧酸酯基团，具有至少一个被非氢基团(即取代基)取代的氢基团。非氢基团(或取代基)的实例包括但不限于烷基、环烷基、烯基、环烯基、炔基、醚、芳基、杂芳基、杂环烷基、羟基、氧基(或氧代)、烷氧基、酯、硫酯、酰基、羧基、氰基、硝基、氨基、酰氨基、硫和卤素。当被取代的烷基基团包含多于一个非氢基团时，取代基可以结合到相同的碳原子或者两个或更多个不同的碳原子。除非另有定义，否则本文使用的所有技术术语和科学术语具有与微生物学、分子生物学、药物化学和/或有机化学领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。尽管类似于或等同于本文描述的方法和材料的方法和材料可以用于本公开内容的实践或测试中，但本文描述了合适的方法和材料。如说明书和所附权利要求中使用的，单数形式“一(a)”、“一(an)”和“该(the)”可以包括复数指示物，除非上下文另有明确指示。因此，例如，提及“一个支撑物”包括多于一个支撑物。在本说明书和所附的权利要求中，将提及许多术语，这些术语应被定义为具有以下含义，除非相反的意图是明显的。现在已经大体描述了本公开内容，提供另外的细节。本公开内容包括退火的增材制造粉末和使用增材制造本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种形成退火的增材制造粉末的方法，包括：/n使增材制造粉末退火，其中退火包括：/n升高所述增材制造粉末的温度，其中所述增材制造粉末包括热塑性弹性体(TPE)，其中所述温度被升高到高于所述增材制造粉末的玻璃化转变温度但低于所述增材制造粉末的熔化温度的温度持续第一时间段；和/n在所述第一时间段之后，将所述粉末的温度降低至少10摄氏度，以形成所述退火的增材制造粉末。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180216 US 62/631,5501.一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：
升高所述增材制造粉末的温度，其中所述增材制造粉末包括热塑性弹性体(TPE)，其中所述温度被升高到高于所述增材制造粉末的玻璃化转变温度但低于所述增材制造粉末的熔化温度的温度持续第一时间段；和
在所述第一时间段之后，将所述粉末的温度降低至少10摄氏度，以形成所述退火的增材制造粉末。


2.如权利要求1所述的方法，其中升高包括将所述增材制造粉末的温度升高到至少60摄氏度，并且其中所述第一时间段为至少5分钟。


3.如权利要求1所述的方法，其中未退火的增材制造粉末具有如通过差示扫描量热法(DSC)确定的玻璃化转变温度以及至少初级熔化温度和次级熔化温度，其中所述初级熔化温度处于比所述次级熔化温度更高的温度。


4.如权利要求3所述的方法，其中所述未退火的增材制造粉末的所述玻璃化转变温度低于0摄氏度，其中所述未退火的增材制造粉末的所述初级熔化温度高于120摄氏度，其中所述未退火的增材制造粉末具有在所述玻璃化转变温度和所述初级熔化温度之间的次级熔化温度，其中所述未退火的增材制造粉末的所述次级熔化温度为约30摄氏度至约100摄氏度；并且
其中所述退火的增材制造粉末的玻璃化转变温度低于0摄氏度并且在所述未退火的增材制造粉末的所述玻璃化转变温度的+/-5摄氏度内，其中所述退火的增材制造粉末的初级熔化温度高于120摄氏度并且在所述未退火的增材制造粉末的所述初级熔化温度的+/-5摄氏度内，并且其中所述退火的增材制造粉末的次级熔化温度比所述未退火的增材制造粉末的所述次级熔化温度高至少30°。


5.如权利要求3所述的方法，其中：
所述未退火的增材制造粉末的所述玻璃化转变温度低于0摄氏度，其中未退火的TPE材料的初级熔化温度高于120摄氏度，其中所述未退火的增材制造粉末具有在所述玻璃化转变温度和所述初级熔化温度之间的次级熔化温度，其中所述增材制造粉末的所述次级熔化温度为约30摄氏度至约100摄氏度；并且
其中所述退火的增材制造粉末的玻璃化转变温度低于0摄氏度并且在所述未退火的增材制造粉末的所述玻璃化转变温度的+/-5摄氏度内，其中所述退火的增材制造粉末的初级熔化温度高于120摄氏度并且在所述未退火的增材制造粉末的所述初级熔化温度的+/-5摄氏度内，并且其中所述退火的增材制造粉末的次级熔化温度为约80摄氏度至约120摄氏度。


6.如权利要求3所述的方法，其中：
所述未退火的增材制造粉末的所述玻璃化转变温度低于0摄氏度，其中所述未退火的增材制造粉末的所述初级熔化温度高于120摄氏度，其中所述未退火的增材制造粉末具有在所述玻璃化转变温度和所述初级熔化温度之间的次级熔化温度，其中所述增材制造粉末的所述次级熔化温度为约30摄氏度至约100摄氏度；并且
其中所述退火的增材制造粉末的玻璃化转变温度低于0摄氏度并且在所述未退火的增材制造粉末的所述玻璃化转变温度的+/-5摄氏度内，其中所述退火的增材制造粉末的初级熔化温度高于120摄氏度并且在所述未退火的增材制造粉末的所述初级熔化温度的+/-5摄氏度内，并且其中所述退火的增材制造粉末的次级熔化温度不再是通过差示扫描量热法(DSC)可检测到的。

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【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·克罗斯，路易斯·弗尔加，瑞恩·R·拉森，
申请(专利权)人：耐克创新有限合伙公司，
类型：发明
国别省市：美国;US