制造3D物體的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及制造三維物體的方法，所述三維物體的外表面包含至少一個(gè)通過首先在平面基板上借助增材制造法（逐層成型法）制造二維形式的表面部分而產(chǎn)生的表面部分，所述方法包含下列步驟：I)?借助逐層成型法將至少一種可流動(dòng)形式的可固化聚合物或可固化反應(yīng)樹脂以材料網(wǎng)形式施加到平面基板上以制造第一層；II)?將第二層施加到第一層上，所述第二層借助與步驟I)中相同的逐層成型法制造；III)?任選施加1至198個(gè)根據(jù)步驟II)制成的附加層，其中在每種情況下將新層施加到各自的前一層上；IV)?固化所述層；V)?從所述平面基板上剝離所述固化表面部分；和VI)?借助深拉或熱成型將所述固化表面部分成型為三維物體；其中通過將至少一種可流動(dòng)形式的可固化聚合物或可固化反應(yīng)樹脂以材料帶形式施加到各自的基底上制造至少一個(gè)層，其分別具有根據(jù)EN?ISO?527?1（最新發(fā)行于1996年4月，2012年2月的現(xiàn)行ISO版本）≥?500?MPa的在固化態(tài)下的彈性模量。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】制造3D物體的方法本專利技術(shù)特別涉及由E-模量≥500MPa的聚合物制造三維物體的方法，其中通過常用的快速原型法（增材制造）制成的扁平塑料部件隨后熱成型或深拉以產(chǎn)生三維物體。這種扁平塑料部件可以例如用于制造手機(jī)外殼、例如電器的具有3D輪廓的外殼、具有表面結(jié)構(gòu)的包裝或家具、汽車的A、B或C柱、車頂模塊或儀表板、座位殼、過濾籃、醫(yī)療產(chǎn)品，如硬性緊身衣（Korsette）、矯形器、護(hù)具、阻尼元件和具有框架結(jié)構(gòu)的輕型結(jié)構(gòu)等。由增材制造或生成制造法（也稱作快速原型、快速制造、快速模具制造、增材制作）的術(shù)語獲知逐層構(gòu)建的部件及其制造方法。這種方法的實(shí)例是如例如WO00/26026、DE102004014806、DE102007009277、WO/2014/015037、WO2014/100462或EP2930009中描述的選擇性激光燒結(jié)或三維印刷。用于制造三維部件的另一些生成方法和裝置是例如EP0429196A2、DE9218423U1、DE19515165C2或DE10127383中已知的。已知用于制造剛性三維物體的方法的實(shí)例是注塑法、平面薄膜的深拉和熱成型、型坯（Vorformling）的吹塑和由塊料的銑削。本專利技術(shù)的一個(gè)目的是至少在部分地克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。本專利技術(shù)的另一目的是提供用于制造三維物體，例如具有大表面、高穩(wěn)定性和低厚度的物體，例如緊身衣的新型、更快速和簡化的方法。詳述本專利技術(shù)基于下述發(fā)現(xiàn)，可借助拓?fù)浞▽⒃S多具有大表面和低外壁厚度的部件以數(shù)學(xué)方式轉(zhuǎn)化成連續(xù)（durchgehend）“二維”形式。通過模制具有各自個(gè)性化匹配的結(jié)構(gòu)的二維形式，可以容易地制造三維物體的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。第一方面涉及制造三維物體的本專利技術(shù)的方法，所述三維物體的外表面包含至少一個(gè)通過首先在平面基板上借助增材制造法（逐層成型法）制造二維形式的表面部分而產(chǎn)生的表面部分，該方法包含下列步驟：I)借助逐層成型法將至少一種可流動(dòng)形式的可固化聚合物或可固化反應(yīng)樹脂以材料帶形式施加到平面基板上以制造第一層；II)將借助逐層成型法，優(yōu)選借助如步驟I)中相同的逐層成型法制成的第二層施加到第一層上；III)任選施加1至198個(gè)根據(jù)步驟II)制成的附加層，其中分別將新層施加到各自的前一層上；IV)固化所述層；V)從所述平面基板上剝離所述固化表面部分；和VI)借助深拉或熱成型將所述固化表面部分成型以產(chǎn)生三維物體；其中至少一個(gè)層通過在各自的基底上以材料帶形式施加至少一種可流動(dòng)形式的具有根據(jù)ENISO527-1（最新發(fā)行于1996年4月，2012年2月的現(xiàn)行ISO版本）≥500MPa的在固化態(tài)下的彈性模量（E-模量）的可固化聚合物或可固化反應(yīng)樹脂制造。一個(gè)實(shí)施方案涉及制造三維物體的本專利技術(shù)的方法，所述三維物體的外表面包含至少一個(gè)通過首先在平面基板上借助增材制造法（逐層成型法）制造二維形式的表面部分而產(chǎn)生的表面部分，該方法包含下列步驟：I)借助逐層成型法將至少一種可流動(dòng)形式的具有根據(jù)ENISO527-1（最新發(fā)行于1996年4月，2012年2月的現(xiàn)行ISO版本）≥500MPa的在固化態(tài)下的彈性模量（E-模量）的可固化聚合物或可固化反應(yīng)樹脂以材料帶形式施加到平面基板上以制造第一層；II)借助逐層成型法，優(yōu)選借助如步驟I)中相同的逐層成型法，將第二層施加到第一層上；III)任選施加1至198個(gè)根據(jù)步驟II)的附加層，其中分別將新層施加到各自的前一層上；IV)固化所述層；V)從所述平面基板上剝離所述固化表面部分；和VI)借助深拉或熱成型將所述固化表面部分成型以產(chǎn)生三維物體。第二方面涉及制造三維物體的本專利技術(shù)的方法，所述三維物體的外表面包含至少一個(gè)通過首先在平面基板上借助增材制造法（逐層成型法）制造二維形式的表面部分而產(chǎn)生的表面部分，該方法包含下列步驟：i)借助逐層成型法將至少一種可流動(dòng)形式的具有根據(jù)ENISO527-1（最新發(fā)行于1996年4月，2012年2月的現(xiàn)行ISO版本）≥500MPa的在固化態(tài)下的彈性模量的可固化聚合物或可固化反應(yīng)樹脂以材料帶形式施加到平面基板上以制造層，其中所述層為具有或沒有開孔（例如蜂窩形狀）的連續(xù)（zusammenh?ngend）區(qū)域；ii)固化所述層；iii)從所述平面基板上剝離所述固化表面部分；和iv)借助深拉或熱成型將所述固化表面部分成型以產(chǎn)生三維物體。這兩個(gè)方面和它們的優(yōu)選實(shí)施方案的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案涉及本專利技術(shù)的方法，其中所述逐層成型法是熔體成層（熔絲制造（FFF））、噴墨印刷或光聚合物噴射。第一方面及其優(yōu)選實(shí)施方案的另一優(yōu)選實(shí)施方案涉及一種方法，其中步驟I)中的逐層成型法是熔體成層（熔絲制造（FFF））、噴墨印刷或光聚合物噴射。第二方面及其優(yōu)選實(shí)施方案的另一優(yōu)選實(shí)施方案涉及一種方法，其中步驟i)中的逐層成型法是熔體成層（熔絲制造（FFF））、噴墨印刷或光聚合物噴射。第一方面及其優(yōu)選實(shí)施方案的另一優(yōu)選實(shí)施方案涉及一種方法，其中步驟I)和II)和III)中的逐層成型法分別相同并選自熔體成層（熔絲制造（FFF））、噴墨印刷和光聚合物噴射。這兩個(gè)方面和它們的優(yōu)選實(shí)施方案的另一優(yōu)選實(shí)施方案涉及一種方法，其中在步驟I)至III)中來自噴嘴的物質(zhì)混合物的排出溫度為80℃至420℃。這兩個(gè)方面和它們的優(yōu)選實(shí)施方案的另一優(yōu)選實(shí)施方案涉及一種方法，其中所述基板是經(jīng)加熱的，并且所述基板的加熱溫度為20℃至250℃。這兩個(gè)方面和它們的優(yōu)選實(shí)施方案的另一優(yōu)選實(shí)施方案涉及如下方法，其中具有≥500MPa的在固化態(tài)下的彈性模量（E-模量）的可固化聚合物或可固化反應(yīng)樹脂選自熱塑性聚氨酯（TPU）、聚碳酸酯（PC）、聚酰胺（PA）、聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、環(huán)烯烴共聚酯（COC）、聚醚醚酮（PEEK）、聚醚酰胺酮（PEAK）、聚醚酰亞胺（PEI）（例如Ultem）、聚酰亞胺（PI）、聚丙烯（PP）和聚乙烯（PE）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）、聚乳酸（PLA）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚苯乙烯（PS）、聚氯乙烯（PVC）、聚甲醛（POM）、聚丙烯腈（PAN）、聚丙烯酸酯、賽璐珞（Zelluloid），優(yōu)選選自TPU、PA、PEI和PC，特別優(yōu)選選自TPU和PC。這兩個(gè)方面和它們的優(yōu)選實(shí)施方案的另一優(yōu)選實(shí)施方案涉及一種方法，其中在所有層中使用相同的可固化聚合物或可固化反應(yīng)樹脂。第一方面及其優(yōu)選實(shí)施方案的另一優(yōu)選實(shí)施方案涉及一種方法，其中至少一個(gè)層包含另外的可固化聚合物或可固化反應(yīng)樹脂。這兩個(gè)方面和它們的優(yōu)選實(shí)施方案的另一優(yōu)選實(shí)施方案涉及如下方法，其中在所有層中使用分別具有≥500MPa的在固化態(tài)下的彈性模量（E-模量）的可固化聚合物或可固化反應(yīng)樹脂。第一方面及其優(yōu)選實(shí)施方案的另一優(yōu)選實(shí)施方案涉及如下方法，其中在至少一個(gè)層中使用分別具有<500MPa的在固化態(tài)下的彈性模量（E-模量）的可固化聚合物或可固化反應(yīng)樹脂。第一方面及其優(yōu)選實(shí)施方案的另一優(yōu)選實(shí)施方案涉及如下方法，其中在第一層中使用分別具有<500MPa的在固化態(tài)下的彈性模量（E-模量）的可固化聚合物或可固化反應(yīng)樹脂。第一方面及其優(yōu)選實(shí)施方案的另一優(yōu)選實(shí)施方案涉及如下方法，其中在最后一個(gè)層中使用分別具有<500MPa的在固化本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
制造三維物體的方法，所述三維物體的外表面包含至少一個(gè)通過首先在平面基板(5)上借助增材制造法（逐層成型法）制造二維形式的表面部分而產(chǎn)生的表面部分，所述方法包含下列步驟：I)?借助逐層成型法將至少一種可流動(dòng)形式的可固化聚合物或可固化反應(yīng)樹脂以材料帶形式施加到平面基板(5)上以制造第一層(6)；II)?將借助逐層成型法制成的第二層(7)施加到第一層(6)上；III)?任選施加1至198個(gè)根據(jù)步驟II)制成的附加層，其中分別將新層施加到各自的前一層上；IV)?固化所述層；V)?從所述平面基板(5)上剝離所述固化表面部分；和VI)?借助深拉或熱成型將所述固化表面部分成型以產(chǎn)生三維物體；其中通過將至少一種可流動(dòng)形式的可固化聚合物或可固化反應(yīng)樹脂以材料帶形式施加到各自的基底上制造至少一個(gè)層，其分別具有根據(jù)EN?ISO?527?1（最新發(fā)行于1996年4月，2012年2月的現(xiàn)行ISO版本）≥?500?MPa的在固化態(tài)下的彈性模量。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2015.06.29 EP 15174313.51.制造三維物體的方法，所述三維物體的外表面包含至少一個(gè)通過首先在平面基板(5)上借助增材制造法（逐層成型法）制造二維形式的表面部分而產(chǎn)生的表面部分，所述方法包含下列步驟：I)借助逐層成型法將至少一種可流動(dòng)形式的可固化聚合物或可固化反應(yīng)樹脂以材料帶形式施加到平面基板(5)上以制造第一層(6)；II)將借助逐層成型法制成的第二層(7)施加到第一層(6)上；III)任選施加1至198個(gè)根據(jù)步驟II)制成的附加層，其中分別將新層施加到各自的前一層上；IV)固化所述層；V)從所述平面基板(5)上剝離所述固化表面部分；和VI)借助深拉或熱成型將所述固化表面部分成型以產(chǎn)生三維物體；其中通過將至少一種可流動(dòng)形式的可固化聚合物或可固化反應(yīng)樹脂以材料帶形式施加到各自的基底上制造至少一個(gè)層，其分別具有根據(jù)ENISO527-1（最新發(fā)行于1996年4月，2012年2月的現(xiàn)行ISO版本）≥500MPa的在固化態(tài)下的彈性模量。2.制造三維物體的方法，所述三維物體的外表面包含至少一個(gè)通過首先在平面基板(5)上借助增材制造法（逐層成型法）制造二維形式的表面部分而產(chǎn)生的表面部分，所述方法包含下列步驟：i)借助逐層成型法將至少一種可流動(dòng)形式的分別具有≥500MPa的在固化態(tài)下的彈性模量（E-模量）的可固化聚合物或可固化反應(yīng)樹脂以材料帶形式施加到平面基板(5)上，以制造層(6)，其中所述層為具有或沒有開孔（例如蜂窩形狀）的連續(xù)區(qū)域；ii)固化所述層；iii)從所述平面基板(5)上剝離所述固化表面部分；和iv)借助深拉或熱成型將所述固化表面部分成型以產(chǎn)生三維物體。3.如權(quán)利要求1或2任一項(xiàng)中所述的方法，其特征在于逐層成型法互相獨(dú)立地選自熔體成層（熔絲制造（FFF））、噴墨印刷和光聚合物噴射。4.如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)中所述的方法，其中所述材料帶以微滴形式施加到平面基板(5)上或施加到任選已存在于基板(5)上的層(6、7)之一上。5.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)中所述的方法，其特征在于在步驟I)至III)中來自噴嘴的物質(zhì)混合物的排出溫度為80℃至420℃。6.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)中所述的方法，其特征在于基板是經(jīng)加熱的，并且所述基板的加熱溫度為20℃至250℃。7.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)中所述的方法，其特征在于分別具有≥500MPa的在固化態(tài)下的彈性模量（E-模量）的可固化聚合物或可固化反應(yīng)樹脂選自熱塑性聚氨酯（TPU）、聚碳酸酯（PC）、聚酰胺（...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：T比斯根，D阿克滕，N德喬治，R瓦格納，T米夏利斯，ME貝嫩富克斯，
申請(專利權(quán))人：科思創(chuàng)德國股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：德國,DE