通过聚合物粉末层的选择性熔融生产制品制造技术

本发明专利技术涉及通过具有分级和粒度分布特征的聚合物粉末层的选择性熔融，特别是利用激光固相烧结热塑性聚合物粉末的快速原型制作，而生产制品的方法。本发明专利技术还涉及通过这种方法获得的制品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过基于热塑性聚合物且具有特定的粒度和分布特征的粉末的聚合物粉末层的选择性熔融，特别是使用激光固相烧结的快速原型制作(prototyping)，生产制品的方法。本专利技术还涉及通过这种方法获得的制品。
技术介绍
烧结是通过烧结聚合物粉末的叠加层(特别是使用激光)无需工具和机械加工从待产生的制品的立体图像获得形状复杂的零件的方法。热塑性聚合物通常用于这一目的。 在专利US6136948和申请W096/06881和US20040138363中提供了关于通过激光烧结的快速原型制作的一般信息。为了通过烧结产生聚酰胺制品，已知的做法是使用具有50至150 μ m的d50粒度分布的尼龙12粉末。这些粉末具有类似大小的微粒，因此，粒度分布窄。似乎这些微粒的使用导致通过使用激光固相烧结的快速原型制作的方法来生产的制品具有在整个制品上的机械性能的异质性和不足的表面外观。因此，存在弥补这些缺点的需要。申请人:惊奇地发现使用具有特定的粒度分布、球形度(sphericity)和粒内孔隙度(intraparticle porosity)特征的热塑性聚合物粉末适于通过聚合物粉末层的选择性熔融(特别是通过使用激光的快速原型制作)来生产制品，所述制品具有高密度和机械性能的高度均勻性。此外，这些制品具有良好的表面外观。这些特定粉末的使用甚至允许通过烧结至今未使用过的聚酰胺(尤其是尼龙6或6-6)来生产制品。
技术实现思路
因此，本专利技术首先涉及通过热塑性聚合物粉末层的选择性熔融来生产制品的方法，该热塑性聚合物粉末层具有以下特征-具有20至100μ m、优选30至70 μ m的d50粒度分布，并且也满足下式 (d90-dl0)/d50 介于 0. 85 至 1. 2 之间；-0. 8至1、优选0. 85至1的球形度系数；和-小于0.05ml/g，优选小于0. 02ml/g的粒内孔隙度。本专利技术还涉及可以通过上述方法获得的生产的制品。粉末指由上述方法获得的粉末微粒的集合。使用湿模块，在Malvern粒度计上通过激光衍射测量获得对象的粒度分布。用于本文件中的量涉及dlO、d50和d90。dlO目(mesh)是使得10%的微粒小于和90%的微粒大于的尺寸。d50目是使得50%的微粒小于和50%的微粒大于的尺寸。D90目是使得90% 的微粒小于和10%的微粒大于的尺寸。定量分布程度的变异系数被定义为cr = —^o-如标准AFNOR ISO 13320-1所描述的，进行激光衍射粒度分析。如下测量球形度系数为了定量对象的球形度，按下列方式使用图像分析。对于至少100个对象，测量各对象的小和大直径的特征波长。对于各对象，球形度系数被定义为小直径与大直径的比率。对于完美的球体，该比率是1。对于可变形态的颗粒，该比率小于1， 并在接近完美球形度时趋近于1。对于100个取样的对象，从直径比计算球形度系数，然后计算平均球形度系数。要做到这一点，以本身已知的方式，将微粒样品分散在置于光学显微镜下的玻璃载片上，并连续记录特征长度。因此，根据本专利技术，微粒基本上是球形的。如下测量粒内孔隙度通过使用Micromeritics的Autopore IV仪的水银孔率法 (mercury porosimetry)，确定对象的多孔构造。这种方法是基于水银侵入粒间和粒内的孔网络。通过压力增加控制这种侵入。所用的压力(P)范围为0.003MI^至400MPa。利用 Washburn方程，孔隙直径Qr)方便地与施加的压力相关权利要求1.一种通过热塑性聚合物粉末层的选择性熔融来生产制品的方法，该热塑性聚合物粉末层具有以下特征-具有20至100 μ m的d50粒度分布，并且也满足下式(d90_dl0) /d50介于0. 85至 1.2之间；-0. 8至1的球形度系数；和-小于0. 05ml/g的粒内孔隙度。2.根据权利要求1所述的方法，特征在于，通过以下步骤生产所述粉末a)混合熔融的热塑性聚合物与由聚合材料组成的化合物A，其中，化合物A的结构的至少部分与所述热塑性聚合物相容和其结构的至少部分与所述热塑性聚合物不相容且不溶于所述热塑性聚合物中，以获得热塑性聚合物的离散微粒的分散；b)冷却所述混合物至低于热塑性聚合物软化点的温度，c)处理所述冷却的混合物以使得热塑性聚合物微粒崩解。3.根据权利要求1和2的任一项所述的方法，特征在于，所述热塑性聚合物选自聚烯烃，特别是聚乙烯和聚丙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯乙烯、聚酰胺和丙烯酸类树脂。4.根据权利要求1至3的任一项所述的方法，特征在于，所述热塑性聚合物选自尼龙 6、尼龙6-6、其混合物及共聚物。5.根据前述权利要求的任一项所述的方法，特征在于，所述粉末的球形度系数为0.9 至1。6.根据前述权利要求的任一项所述的方法，特征在于，所述粉末的d50粒度分布为30 至 70ym。7.根据前述权利要求的任一项所述的方法，特征在于，所述粉末的(d90-dl0)/d50粒度分布为0.9至1.2。8.根据前述权利要求的任一项所述的方法，特征在于，所述粉末的粒内孔隙度小于 0.02ml/g。9.根据前述权利要求的任一项所述的方法，特征在于，所述粉末的流动性为30至60。10.根据前述权利要求的任一项所述的方法，特征在于，所述粉末的表观密度为500至 700g/l，填充密度为550至800g/l。11.根据前述权利要求的任一项所述的方法，特征在于，所述制品包含一种或多种选自消光剂、热稳定剂、光稳定剂、颜料、染料、增强填料特别是磨料、成核剂和冲击增强剂的添加剂或化合物。12.根据前述权利要求的任一项所述的方法，特征在于，所述通过层的选择性熔融生产制品的方法是通过使用激光烧结的快速原型制作的方法。13.能够通过前述权利要求的任一项所述的方法获得的生产的制品。全文摘要本专利技术涉及通过具有分级和粒度分布特征的聚合物粉末层的选择性熔融，特别是利用激光固相烧结热塑性聚合物粉末的快速原型制作，而生产制品的方法。本专利技术还涉及通过这种方法获得的制品。文档编号B29C67/00GK102232018SQ200980148389 公开日2011年11月2日 申请日期2009年12月1日 优先权日2008年12月1日专利技术者C·科里奥尔, P-E·卢卡 申请人:罗地亚经营管理公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种通过热塑性聚合物粉末层的选择性熔融来生产制品的方法，该热塑性聚合物粉末层具有以下特征：－具有２０至１００μｍ的ｄ５０粒度分布，并且也满足下式：（ｄ９０－ｄ１０）／ｄ５０介于０．８５至１．２之间；－０．８至１的球形度系数；和－小于０．０５ｍｌ／ｇ的粒内孔隙度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：PE·卢卡，
申请(专利权)人：罗地亚经营管理公司，
类型：发明
国别省市：FR