【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于制造3d(打印)物品的方法。本专利技术还涉及用这种方法可获得的3d(打印)物品。此外，本专利技术涉及包括这种3d(打印)物品的照明设备。此外，本专利技术还可以涉及一种3d打印机，诸如以这种方法使用的3d打印机。
技术介绍
1、包括空间不同性质的3d打印制品是本领域已知的。例如，us2018/0093412描述了一种打印3d制品的方法，其包括将处于流体状态的构建材料的第一部分选择性地沉积到衬底上以形成构建材料的第一区域；选择性地沉积处于流体状态的支撑材料的第一部分以形成支撑材料的第一区域；以及选择性地沉积处于流体状态的构建材料的第二部分以形成构建材料的第二区域，其中支撑材料的第一区域沿制品的z方向设置在构建材料的第一区域和构建材料的第二区域之间。在一些情况下，支撑材料的第一区域与构建材料的第一区域和/或构建材料的第二区域组合形成灰度图案和/或cmy颜色图案。
技术实现思路
1、在接下来的10至20年中，数字制造将日益改变全球制造的本质。数字制造的一个方面是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(诸如陶瓷、金属和聚合物)来生产各种3d打印的物体。3d打印也可用于生产模具，该模具然后可用于复制物体。
2、为了制造模具，已经建议使用多喷射技术。该技术利用可光聚合材料的逐层沉积，该可光聚合材料在每次沉积之后固化以形成固体结构。虽然该技术产生光滑的表面，但可光致固化的材料不是非常稳定，并且它们还具有相对低的热导率以用于注塑应用。
4、看起来期望提供备选的3d物品和/或3d打印方法，其可以具有可控的光学效果或光学外观。还希望提供一种透射可见光和/或散射可见光的3d物品，其中可以控制透射率和/或散射，或者可以具有可以被控制的其它光学效应。
5、因此，本专利技术的一个方面是提供一种备选的3d打印方法和/或3d(打印)物品，其优选地还至少部分地消除上述缺点中的一个或多个缺点。本专利技术的目的是克服或改善现有技术的至少一个缺点，或提供有用的备选方案。
6、因此，在第一方面，本专利技术提供了一种用于使用熔融沉积成型3d打印机(“3d打印机”或“打印机”)借助熔融沉积成型来生产3d物品(“3d打印物品”)的方法(“方法”或“3d打印方法”)。特别地，熔融沉积成型3d打印机可以包括打印机喷嘴(“喷嘴”)。此外，3d物品可以包括3d打印材料的一个或多个层。特别地，该方法可以包括3d打印阶段。3d打印阶段可以包括向打印机喷嘴提供3d可打印材料。特别地，3d可打印材料可包括3d可打印芯材料和3d可打印第一壳材料。此外，在实施例中，3d可打印芯材料可以包括具有芯热塑性材料熔化温度tmc1的芯热塑性材料。此外，在实施例中，3d可打印第一壳材料可包括具有第一壳热塑性材料熔化温度tms1的第一壳热塑性材料。特别地，在实施例中，tmc1>tms1。在实施例中，3d可打印第一壳材料可具有3d可打印第一壳材料光学性质，并且3d可打印芯材料可具有3d可打印芯材料光学性质。特别地，后者不同于前者。此外，3d打印阶段还可包括根据方案控制打印机喷嘴中的3d可打印材料的温度tdm。特别地，在实施例中的方案中在第一时间段tp1期间：tmc1>tdm>tms1可以适用，并且在第二时间段tp2期间：tdm>tmc1可以适用。因此，在具体实施例中，本专利技术提供了一种用于借助熔融沉积成型使用包括打印机喷嘴的熔融沉积成型3d打印机来生产3d物品的方法，其中该3d物品包括3d打印材料的一个或多个层，该方法包括3d打印阶段，该3d打印阶段包括：(a)向打印机喷嘴提供3d可打印材料，其中：(a)3d可打印材料包括3d可打印芯材料和3d可打印第一壳材料；(b)3d可打印芯材料包括具有芯热塑性材料熔化温度tmc1的芯热塑性材料；(c)3d可打印第一壳材料包括具有第一壳热塑性材料熔化温度tms1的第一壳热塑性材料；其中tmc1>tms1；(d)3d可打印第一壳材料具有3d可打印第一壳材料光学性质，3d可打印芯材料具有与所述3d可打印第一壳材料光学性质不同的3d可打印芯材料光学性质；以及(b)根据以下方案控制打印机喷嘴中的3d可打印材料的温度tdm，其中在第一时间段tp1期间：tmc1>tdm>tms1适用，并且其中在第二时间段tp2期间：tdm>tmc1适用。
7、利用这种方法，可以提供具有空间变化的光学性质的3d物品。不同的层，或者甚至在层内，颜色、反射率、透射率和/或光转换可以变化。因此，利用本方法，例如可以使用单个丝状物来在3d物品内的不同位置处提供不同的光学性质。利用本专利技术，还可以在相对容易地打印的同时控制光学性质的空间分布。利用本专利技术，可以不必使用多个打印头(尽管这里也不排除使用多个打印头)，但是在打印时，可以控制3d打印材料的(光学)性质。以此方式，当可见辐射照射3d物品时，3d物品的(人类)观察者可观察3d物品的光学上不同的部分，如光学上不同的层，如反射层和非反射层或较少反射层、吸收层和非吸收层或较少吸收层、透射层和较少透射层或(较多)吸收层或反射层、光转换层和非光转换层或具有较低光转换功效的层等。
8、如上所述，本专利技术尤其提供了一种借助熔融沉积成型使用熔融沉积成型3d打印机来生产3d物品的方法。
9、3d打印机尤其包括打印机喷嘴。喷嘴可以是具有单个喷嘴开口的普通喷嘴，或者可以是芯-壳喷嘴或芯-壳-壳喷嘴。当使用具有单个开口的喷嘴时，可以应用芯-壳丝状物或芯-壳-壳丝状物。当使用芯-壳喷嘴或芯-壳-壳喷嘴时，可施加3d可打印颗粒(或“丸粒”)，其可经由芯喷嘴(开口)、(第一)壳喷嘴(开口)或可选地第二壳喷嘴(开口)供给到打印头以被挤出。注意，多于两个的壳也是可能的。然而，本专利技术特别针对单喷嘴的喷嘴、芯-壳喷嘴和芯-壳-壳喷嘴进行说明。
10、因此，在实施例中，向打印机喷嘴提供3d可打印材料可以包括向打印机喷嘴供给芯-壳丝状物或向芯-壳打印机喷嘴提供3d可打印芯材料和3d可打印第一壳材料。在其它实施例中，向打印机喷嘴提供3d可打印材料可包括将芯-壳-壳丝状物供给到打印机喷嘴(具有单个喷嘴开口)或向芯-壳-壳打印机喷嘴提供3d可打印芯材料、3d可打印第一壳材本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于借助熔融沉积成型使用包括打印机喷嘴(502)的熔融沉积成型3D打印机(500)来生产3D物品(1)的方法，其中所述3D物品(1)包括3D打印材料(202)的一个或多个层(322)，所述方法包括3D打印阶段，所述3D打印阶段包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述3D可打印第一壳材料光学性质和所述3D可打印芯材料光学性质选自以下各项的组：(a)对具有第一波长的光的吸收，(b)对具有所述第一波长的光的漫反射，(c)对具有所述第一波长的光的镜面反射，(d)对具有所述第一波长的光的透射，和(e)对具有所述第一波长的光的转换。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述3D可打印芯材料(2101)和所述3D可打印第一壳材料(2201)选自以下各项的组：低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚甲醛、聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯或前述两者或多者的共聚物。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在所述第一时间段tp1期间Tmc1>(Tdm+10℃)>(Tms1+10℃)适用，并且其中在所述第二时间段
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述3D可打印芯材料(2101)具有第一颜色，其中所述3D可打印第一壳材料(2201)具有不同于所述第一颜色的第二颜色；并且其中所述3D打印材料的至少一部分具有复合色，其中所述复合色是所述第一颜色和所述第二颜色的混合颜色。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述3D打印阶段包括：
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述方法包括：在所述第一时间段期间产生所述3D打印材料(202)的一个或多个层(322)的主要部分，以及在所述第二时间段期间产生所述3D打印材料(202)的一个或多个层(322)的次要部分，其中在所述第一时间段期间产生的所述3D打印材料(202)具有主要3D打印材料光学性质，其中在所述第二时间段期间产生的所述3D打印材料(202)具有不同于所述主要3D打印材料光学性质的次要3D打印材料光学性质。
8.根据权利要求6和7的组合所述的方法，其中所述次要3D打印材料光学性质是所述3D可打印第一壳材料光学性质和所述3D可打印第二壳材料光学性质的组合；其中在所述第一时间段tp1期间Tms2>(Tdm+10℃)>(Tms1+10℃)适用，其中在所述第二时间段tp2期间Tmc1>(Tdm+10℃)>(Tms2+10℃)适用，并且其中在所述第三时间段tp3期间Tdm>(Tmcl+10℃)适用。
9.一种包括3D打印材料(202)的3D物品(1)，其中所述3D物品(1)包括3D打印材料(202)的一个或多个层(322)，其中：
10.根据权利要求9所述的3D物品(1)，其中所述3D打印第一壳材料光学性质和所述3D打印芯材料光学性质选自以下各项的组：(a)对具有第一波长的光的吸收，(b)对具有所述第一波长的光的漫反射，(c)对具有所述第一波长的光的镜面反射，(d)对具有所述第一波长的光的透射，以及(e)对具有所述第一波长的光的转换；其中所述3D打印芯材料(2102)和所述3D打印第一壳材料(2202)选自以下各项的组：低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚甲醛、聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯；其中所述3D打印芯材料(2102)具有第一颜色，其中所述3D打印第一壳材料(2202)具有不同于所述第一颜色的第二颜色；并且其中所述次要3D打印材料光学性质是所述第一颜色和所述第二颜色的混合颜色。
11.一种照明设备(1000)，包括光源(10)和根据前述权利要求9至10中任一项所述的3D物品(1)，其中所述3D物品(1)被配置为以下中的一项或多项：(i)照明设备外壳的至少一部分，(ii)照明室的壁的至少一部分，以及(iii)光学元件。
12.一种熔融沉积成型3D打印机(500)，包括：
13.根据权利要求12所述的熔融沉积成型3D打印机(500)，其中所述打印机喷嘴(502)是芯-壳打印机喷嘴(5021)，所述芯-壳打印机喷嘴(5021)包括喷嘴芯(5112)和第一喷嘴壳(5212)，其中以下各项中的一项或多项适用：(a)第一喷嘴壳厚度(dsl)和喷嘴芯直径(dcl)根据3*ds1≤dc1相关；(b)在横截面视图中，所述第一喷嘴壳厚度(d1)成角度地变化。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于借助熔融沉积成型使用包括打印机喷嘴(502)的熔融沉积成型3d打印机(500)来生产3d物品(1)的方法，其中所述3d物品(1)包括3d打印材料(202)的一个或多个层(322)，所述方法包括3d打印阶段，所述3d打印阶段包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述3d可打印第一壳材料光学性质和所述3d可打印芯材料光学性质选自以下各项的组：(a)对具有第一波长的光的吸收，(b)对具有所述第一波长的光的漫反射，(c)对具有所述第一波长的光的镜面反射，(d)对具有所述第一波长的光的透射，和(e)对具有所述第一波长的光的转换。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述3d可打印芯材料(2101)和所述3d可打印第一壳材料(2201)选自以下各项的组：低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚甲醛、聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯或前述两者或多者的共聚物。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在所述第一时间段tp1期间tmc1>(tdm+10℃)>(tms1+10℃)适用，并且其中在所述第二时间段tp2期间tdm>(tmc1+10℃)适用。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述3d可打印芯材料(2101)具有第一颜色，其中所述3d可打印第一壳材料(2201)具有不同于所述第一颜色的第二颜色；并且其中所述3d打印材料的至少一部分具有复合色，其中所述复合色是所述第一颜色和所述第二颜色的混合颜色。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述3d打印阶段包括：
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述方法包括：在所述第一时间段期间产生所述3d打印材料(202)的一个或多个层(322)的主要部分，以及在所述第二时间段期间产生所述3d打印材料(202)的一个或多个层(322)的次要部分，其中在所述第一时间段期间产生的所述3d打印材料(202)具有主要3d打印材料光学性质，其中在所述第二时间段期间产生的所述3d打印材料(202)具有不同于所述主要3d打印材料光学性质的次要3d打印材料光学性质。
8.根据权利要求6和7的组合所述的方法，其中所述次要...
【专利技术属性】
技术研发人员：T·范博梅尔，R·A·M·希克梅特，
申请(专利权)人：昕诺飞控股有限公司，
类型：发明
国别省市：
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