零件的共反应性三维打印制造技术

本申请涉及使用共反应性组合物对零件进行共反应性三维打印

【技术实现步骤摘要】
零件的共反应性三维打印
[0001]本申请是申请日为
2020
年2月
10
日，申请号为
202080027052.1
，专利技术名称为“零件的共反应性三维打印”的分案申请
。
[0002]本申请根据
35U.S.C.
§
119(e)
要求于
2019
年2月
11
日提交的美国临时申请第
62/803,670
号的权益，所述美国临时申请通过引用以其整体并入
。


[0003]本领域涉及使用共反应性组合物对零件进行共反应性三维打印
。
共反应性三维打印可以用于制作具有广泛特性的零件
。

技术介绍

[0004]通常使用热塑性塑料进行聚合物制品的三维打印
。
将热塑性塑料丝送入加热元件，将热塑性塑料加热到高于其玻璃化转变温度，通过沉积连续的熔融热塑性塑料层来制作制品
。
热塑性塑料的高粘度和将热塑性塑料加热到高温的需要可能会限制可以掺入聚合物基质中的材料的量和类型
。
此外，与加热热塑性塑料丝和在熔融热塑性塑料丝冷却到低于玻璃化转变温度之前沉积所述熔融热塑性塑料丝相关的热传输可能会限制可以使用三维打印方法制作热塑性制品的速度
。
热传输约束还可能限制可以使用三维打印方法制作大型零件
(
如运载工具零件
)
的速度，因为将厚的热塑性材料加热到高于其玻璃化转变温度而不降解热塑性塑料可能需要时间
。

技术实现思路

[0005]根据本专利技术，使用共反应性三维打印制作零件的方法包括：将第一组分和第二组分组合并混合以形成共反应性组合物，其中所述共反应性组合物包括第一反应性化合物和第二反应性化合物；并且所述第一反应性化合物与所述第二反应性化合物具有反应性；使用三维打印以连续层沉积所述共反应性组合物以制作零件；以及在沉积所述共反应性组合物的同时，独立地改变所述第一组分的成分和
/
或所述第二组分的成分和
/
或改变所述第一组分和所述第二组分的体积混合比
。
[0006]根据本专利技术，用于共反应性三维打印的设备包括：挤出喷嘴；耦接到所述挤出喷嘴的混合器；耦接到所述混合器的第一初级泵和耦接到所述混合器的第二初级泵；耦接到所述第一初级泵的第一初级储器和耦接到所述第二初级泵的第二初级储器；以及与所述第一初级泵和所述第二初级泵互连的控制器，其中所述控制器被配置成改变由所述第一初级泵泵送的第一组分与由所述第二初级泵泵送的第二组分的体积混合比
。
附图说明
[0007]本文描述的附图仅是为了说明的目的
。
这些附图不旨在限制本公开的范围
。
[0008]图1示出了用于共反应性三维打印的多组分挤出机的实例示意图
。
[0009]图2示出了包括使用本公开提供的方法制作的三种不同的连续打印材料的三维打
印零件
。
[0010]图
3A
是照片，示出了使用共反应性三维打印制作的晶格结构的横截面视图，其中零件在一个方向上是柔性的并且在正交方向上是刚性的
。
[0011]图
3B
是示出图
3A
中示出的晶格结构的俯视图的照片
。
具体实施方式
[0012]出于以下详细描述的目的，应当理解，除非明确相反地指出，否则本公开提供的实施例可以采取各种替代性变型和步骤顺序
。
此外，除了在任何操作实例中或在另有指示的情况下，在所有情况下，应将表达例如本说明书和权利要求中所使用的成分的数量的所有数字理解为由术语“约”修饰
。
因此，除非相反地指示，否则在以下说明书和所附权利要求中所阐述的数值参数是可以根据要通过本专利技术获得的期望特性而改变的近似值
。
至少，并且不试图将等同原则的应用限制于权利要求的范围，每个数值参数应至少根据所报告的有效数字的数量并且通过应用普通的舍入技术来解释
。
[0013]尽管阐述本专利技术的广泛范围的数值范围和参数是近似值，但是具体实例中阐述的数值是尽可能精确地报告的
。
然而，任何数值都固有地含有由其相应测试测量结果中发现的标准差必然造成的某些误差
。
[0014]而且，应当理解，本文陈述的任何数值范围旨在包含在其中的所有子范围
。
例如，“1
到
10”的范围旨在包含所有介于
(
及包含
)
所陈述的最小值1及所陈述的最大值
10
之间的子范围，也就是说，具有等于或大于1的最小值及等于或小于
10
的最大值
。
[0015]现在参考本专利技术的某些化合物
、
组合物和方法
。
所公开的化合物
、
组合物和方法不旨在限制权利要求
。
相反，权利要求旨在覆盖所有替代方案
、
修改和等同物
。
[0016]“组分”是指一种组合物，其中所述组分的成分在与另一种组分组合并混合形成共反应性组合物之前不是共反应性的
。
[0017]“共反应性三维打印”是指本文所公开的方法，其中热固性组合物通过喷嘴以连续层挤出形成零件
。
[0018]“共反应性组合物”是指包括至少两种能够相互反应的反应性化合物的组合物
。
反应性化合物可以在不存在催化剂
、
存在催化剂或存在激活的固化引发剂的情况下反应
。
共反应性组合物可以在小于
50℃
的温度下具有反应性
。
共反应性组合物可以是热固性组合物，并且当其固化时形成热固物
。
[0019]“催化剂”是指在不修改反应中总标准吉布斯能量变化的情况下增加反应速率的物质
。
[0020]“固化引发剂”是指在激活后引发聚合反应的化合物
。
固化引发剂可以例如在暴露于光化辐射
、
加热或剪切力下被激活
。
[0021]“反应性化合物”是指与另一种化合物具有反应性的化合物
。
反应性化合物可以包括一个或多个与另一种化合物的官能团具有反应性的官能团
。
[0022]“成分”是指有机化合物或无机化合物
。
组合物和组分可以包括一种或多种成分
。
成分的实例包含本文所公开的预聚物
、
单体
、
多官能化试剂和添加剂
。
[0023]“前体组合物”是指可以与一种或多种另外的前体组合物结合以形成组分的组合物
。
[0024]“体积混合比”是指两种或更多种组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种使用共反应性三维打印制作零件的方法，所述方法包括：独立地将第一组分和第二组分组合并混合以形成第一共反应性组合物和第二共反应性组合物，其中，所述第一组分包括第一反应性化合物和第二反应性化合物；并且所述第一反应性化合物与所述第二反应性化合物具有反应性；通过喷嘴共挤出所述第一共反应性组合物和所述第二共反应性组合物以形成共挤出物；使用三维打印以连续层连续地沉积所述共挤出物以制作零件；以及在沉积所述共挤出物的同时，独立地改变所述第一组分的成分和
/
或所述第二组分的成分和
/
或改变所述第一组分和所述第二组分的体积混合比
。2.
根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一反应性化合物在存在催化剂和
/
或固化引发剂的情况下与所述第二反应性化合物具有反应性；并且所述催化剂和
/
或固化引发剂能够催化和
/
或引发所述第一反应性化合物与所述第二反应性化合物之间的反应；并且所述第二组分包括所述催化剂和
/
或所述固化引发剂
。3.
根据权利要求1到2中任一项所述的方法，其进一步包括将一种或多种另外的组分与所述第一组分和所述第二组分组合并混合以形成所述第一和第二共反应性组合物
。4.
根据权利要求3所述的方法，其进一步包括，在沉积的同时，独立地改变所述一种或多种另外的组分的成分和
/
或独立地改变所述一种或多种另外的组分的体积混合比
。5.
根据权利要求3所述的方法，其中所述一种或多种另外的组分中的每一种独立地包括与所述第一反应性化合物和
/
或所述第二反应性化合物有反应性的化合物和
/
或与所述第一反应性化合物和
/
或所述第二反应性化合物无反应性的化合物
。6.
根据权利要求1到2中任一项所述的方法，其中改变所述第一组分的成分和
/
或所述第二组分的成分包括向所述第一组分添加至少一种成分和
/
或向所述第二组分添加至少一种成分
。7.
根据权利要求1到2中任一项所述的方法，其中改变所述第一组分的成分和
/
或所述第二组分的成分包括去除所述第一组分的至少一种成分和
/
或去除所述第二组分的至少一种成分
。8.
根据权利要求1到2中任一项所述的方法，其中改变所述第一组分的成...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：PPG，
类型：发明
国别省市：