Materials used for 3D printers include poly (aryl ether ketone) (PAEK) with amorphous form. In some embodiments, the material also includes one or more other compounds having amorphous form. In some other embodiments, besides amorphous PAEK, the materials also include compounds with semi crystalline form.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于积层制造的无定形聚芳醚酮及其共混物
本专利技术总体上涉及用于积层制造(更通常称为“3D打印”)的组合物。
技术介绍
积层制造工艺被广泛称为物体的三维(“3D”)打印。存在各种3D打印工艺,如VAT聚合、材料喷射、粘合剂喷射、材料挤出、粉末床融合、薄片层压和定向能量沉积。基于挤出的3D打印涉及热塑性材料的沉积。该工艺使用通常呈长丝形式的材料如热塑性塑料和金属材料根据物体的数学模型来制造三维物体。在热塑性材料的情况下,通过将热塑性长丝送入加热的挤出头中来构建所述物体。将热塑性塑料加热超过其玻璃化转变温度,并随后通过挤出头沉积为处于连续运动状态下的一系列珠粒。沉积后,珠粒快速凝固并与珠粒邻侧和下方的珠粒融合。挤出头的喷嘴遵循由计算机辅助制造(CAM)软件包控制的加工路径,并且从下往上每次一层地构建物体。使用材料诸如丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚乳酸(PLA)、甲基丙烯酸甲酯丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物(ABSi)和聚碳酸酯(PC)及其他材料,原型制造是目前最常见的基于挤出打印的应用。为了打印适合生产的部件,使用高端工程半结晶和无定形聚合物以及具有较高机械、化学、热学和电学性质的金属和陶瓷。半结晶聚合物的实例包括半结晶聚芳醚酮(PAEK)、聚醚醚酮(PEEK)和聚醚酮酮(PEKK)及其他。无定形工程聚合物的实例包括聚苯砜(PPSU)和聚醚酰亚胺(PEI)及其他。无定形聚合物相对容易通过材料挤出进行加工。不幸的是,这些聚合物常常是耐化学性相对差、耐热性差且机械性质较差,使得由所述聚合物使用材料挤出形成的部件往往不适于生产(与原型制造相反)应用。上述半结晶热塑性PE ...
【技术保护点】
1.一种方法,其包括:提供至少一种具有无定形形态的化合物,其中所述至少一种化合物包含第一聚芳醚酮(PAEK);提供至少一种具有半结晶形态的化合物,其中所述至少一种具有无定形形态的化合物与所述至少一种具有半结晶形态的化合物的重量比为至少1;通过物理混合所述至少一种具有无定形形态的化合物和所述至少一种具有半结晶形态的化合物来形成混合材料;以及通过将所述混合材料加热至以下温度中的较高温度来形成共混材料:(a)所述至少一种具有无定形形态的化合物的玻璃化转变温度,和(b)所述至少一种具有半结晶形态的化合物的熔点。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.05 US 14/874,9631.一种方法,其包括:提供至少一种具有无定形形态的化合物,其中所述至少一种化合物包含第一聚芳醚酮(PAEK);提供至少一种具有半结晶形态的化合物,其中所述至少一种具有无定形形态的化合物与所述至少一种具有半结晶形态的化合物的重量比为至少1;通过物理混合所述至少一种具有无定形形态的化合物和所述至少一种具有半结晶形态的化合物来形成混合材料;以及通过将所述混合材料加热至以下温度中的较高温度来形成共混材料:(a)所述至少一种具有无定形形态的化合物的玻璃化转变温度,和(b)所述至少一种具有半结晶形态的化合物的熔点。2.根据权利要求1所述的方法,其中形成混合材料进一步包括添加填充材料,所述填充材料的熔融温度高于所述至少一种具有无定形形态的化合物的所述玻璃化转变温度并且高于所述至少一种具有半结晶形态的化合物的所述熔点。3.根据权利要求2所述的方法,其中所述填充材料选自短切碳纤维、短切玻璃纤维、短切芳纶纤维、连续碳纤维、连续玻璃纤维、连续聚乙烯纤维、研磨碳、研磨玻璃、石墨、石墨烯、碳纳米管和石墨烯纳米片。4.根据权利要求1所述的方法,其中所述至多一种具有半结晶形态的化合物包含PAEK。5.根据权利要求4所述的方法,其中所述PAEK具有与所述第一PAEK相同的化学组成。6.根据权利要求4所述的方法,其中所述PAEK具有与所述第一PAEK不同的化学组成。7.根据权利要求1所述的方法,其中所述至少一种具有半结晶形态的化合物并非PAEK。8.根据权利要求1所述的方法,其中所述至少一种具有无定形形态的化合物包含第二PAEK。9.根据权利要求8所述的方法,其中所述第一PAEK比所述第二PAEK的无定形程度相对更高。10.根据权利要求9所述的方法,其中所述第一PAEK和所述第二PAEK具有相同的化学组成。11.根据权利要求8所述的方法,其中所述第一PAEK和所述第二PAEK具有不同的化学组成。12.根据权利要求1所述的方法,其中所述至少一种具有无定形形态的化合物包含并非PAEK的第二化合物。13.根据权利要求1所述的方法,其中所述第一PAEK包含聚醚醚酮。14.根据权利要求1所述的方法,其中所述第一PAEK选自聚醚酮、聚醚酮酮、聚醚醚酮酮和聚醚酮醚酮酮。15.根据权利要求1所述的方法,其中提供至少一种具有无定形形态的化合物进一步包括将具有无定形形态且非聚芳醚酮的化合物与所述第一聚芳醚酮共混,以实现特定材料性质或实现特定加工性质。16.根据权利要求15所述的方法,其中所述具有无定形形态且非聚芳醚酮的化合物选自聚醚酰亚胺、聚醚砜、聚砜、聚苯砜、聚苯醚、丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚乳酸、聚乙醇酸、聚酰胺-酰亚胺、聚苯乙烯、聚酰胺、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚(对亚苯基硫醚)、聚醚砜、聚乙烯醚和聚碳酸酯。17.根据权利要求1所述的方法,其中所述至少一种具有半结晶形态的化合物选自聚酰亚胺、聚乙烯、尼龙、聚苯硫醚、聚邻苯二甲酰胺。18.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括通过挤出机模头挤出所述共混材料以形成长丝。19.根据权利要求18所述的方法,其进一步包括将所述长丝卷绕成长丝卷。20.根据权利要求18所述的方法,其进一步包括研磨所述长丝以形成粉末。21.根据权利要求18所述的方法,其进一步包括将所述长丝切成颗粒。22.根据权利要求18所述的方法,其进一步包括通过在3D打印机中处理所述长丝来打印3D物体。23.根据权利要求20所述的方法,其进一步包括通过在3D打印机中处理所述粉末来打印3D物体。24.根据权利要求21所述的方法,其进一步包括通过在3D打印机中处理所述颗粒来打印3D物体。25.一种用于3D打印机的组合物,其中所述组合物包括具有无定形形态的第一化合物,其中所述第一化合物为第一聚芳醚酮(PAEK)。26.根据权利要求25所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员:赫曼特·贝达,莱利·里斯,
申请(专利权)人:阿雷沃公司,
类型:发明
国别省市:美国,US
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