使用填充有金属涂覆玻璃或云母颗粒的聚合物3D打印反射器以及由此可获得的反射器制造技术

本发明专利技术提供一种用于3D打印3D物品(10)的方法，该方法包括：提供可3D打印材料(201)的细丝(320)；以及在打印阶段期间打印所述可3D打印材料(201)，以提供包括3D打印材料(202)的所述3D物品(10)，其中可3D打印材料(201)还包括颗粒(410)，其中颗粒(410)包括玻璃和云母中的一者或多者，其中颗粒(410)具有涂层(412)，其中涂层包括金属涂层和金属氧化物涂层中的一者或多者，并且其中颗粒(410)具有最长尺寸(A1)，该最长尺寸(A1)具有选自10μm‑2mm的范围的最长尺寸长度(L1)，并且其中颗粒具有至少10的纵横比。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用填充有金属涂覆玻璃或云母颗粒的聚合物3D打印反射器以及由此可获得的反射器
本专利技术涉及一种用于通过3D打印制作反射器的方法。本专利技术还涉及利用所述方法可获得的3D(打印)反射器。此外，本专利技术涉及包括这种3D(打印)反射器的照明系统。此外，本专利技术还涉及(用于在这种方法中使用的)可3D打印材料。
技术介绍
在基质材料中使用闪光剂是本领域已知的。例如，US2001/0011779描述了用于制造共挤出聚合物多层光学膜的方法和装置。多层光学膜具有在整个多层光学堆叠中具有特定层厚度和规定层厚度梯度的两种或更多种材料的层的有序排列。所描述的方法和装置允许改进对光学膜的个体层厚度、层厚度梯度、折射率、层间粘附和表面特性的控制。所描述的方法和装置可用于制造在紫外光谱、可见光谱和红外光谱的不同部分上光学有效的干涉偏振器、反射镜和着色膜。
技术实现思路
在接下来的10-20年内，数字制造将越来越多地改变全球制造业的本质。数字制造的方面之一是3D打印。当前，已经开发了许多不同的技术以便使用诸如陶瓷、金属和聚合物的各种材料来生产各种3D打印物体。3D打印还可以被用于生产模具，然后该模具可以被用于复制物体。出于制造模具的目的，已经建议了多喷射技术的使用。该技术利用可光聚合材料的逐层沉积，可光聚合材料在每次沉积后被固化以形成固体结构。尽管该技术产生光滑的表面，但是可光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，这对于注塑成型应用是有用的。最广泛使用的增材制造技术是被称为熔融沉积成型(FDM)的工艺。熔融沉积成型(FDM)是一种通常地用于成型、原型设计和生产应用的增材制造技术。FDM根据“增材”原理通过以层的方式铺设材料来工作；塑料细丝或金属线从线圈松开，并且提供材料以生产部件。可能地，(例如，针对热塑性塑料)细丝在铺设之前被熔化并且被挤出。FDM是一种快速原型设计技术。针对FDM的其他术语是“熔融细丝制造”(FFF)或“细丝3D打印”(FDP)，这些术语被认为等同于FDM。通常，FDM打印机使用热塑性细丝，该热塑性细丝被加热到其熔点，然后被挤出，逐层地(或者实际上细丝接细丝地)来创建三维物体。FDM打印机相对快速，并且可以被用于打印复杂的物体。FDM打印机相对快速，成本低，并且可以被用于打印复杂的3D物体。这种打印机被用于使用各种聚合物来打印各种形状。该技术还在LED灯具的生产和照明解决方案中被进一步地开发。在3D打印中结合镜面反射元件对于产生各种各样的装饰效果是令人感兴趣的。另一方面，镜面反射3D打印可以用于LED灯具的功能性反射器设计中。然而，镜面(反射镜)效应在FDM3D打印技术中是困难的。使用结合在打印细丝中的铝薄片的实验产生具有低反射率的亮灰色/灰色材料。此外，当然可以在3D打印项中包括非3D打印光学元件。然而，这可能使产品复杂化，并且不允许使用3D打印自由度和机会应用到光学元件。此外，其他光学效果(例如，闪耀或金属外观)也可能是所期望的。因此，本专利技术的一个方面是提供一种备选的光学元件，特别是(镜面)反射器，其优选地进一步至少部分地消除了如上所描述的缺陷中的一个或多个缺陷。此外，本专利技术的一个方面是提供一种备选的照明系统，该照明系统包括这种光学元件(特别是反射器)，该照明系统优选地进一步至少部分地消除了如上所描述的缺陷中的一个或多个缺陷。此外，本专利技术的一个方面是提供一种用于提供这种光学元件(特别是反射器)的方法，其优选地进一步至少部分地消除了如上所描述的缺陷中的一个或多个缺陷。此外，本专利技术的一个方面是提供一种备选的可3D打印材料。本专利技术的目的可以是克服或改善现有技术的至少一个缺点，或者提供有用的备选方案。因此，在第一方面中，本专利技术提供一种通过3D打印制造反射器的方法，该方法包括提供可3D打印材料的细丝并且在打印阶段期间(在基板上)打印所述可3D打印材料，以提供包括3D打印材料的所述反射器，其中可3D打印材料还包括颗粒，其中颗粒包括玻璃和云母中的一者或多者，其中在特定实施例中颗粒具有涂层，其中涂层包括金属涂层和金属氧化物涂层中的一者或多者，并且其中颗粒特别地具有最长尺寸(A1)，该最长尺寸(A1)具有选自10μm-2mm的范围的最长尺寸长度(L1)，并且其中颗粒特别地具有至少10的纵横比，其中涂层包括光反射材料，并且其中可3D打印材料包括对光透明的聚合物材料。本文所述的方法提供3D打印反射器。因此，在另一方面，本专利技术还提供了通过本文所述的方法可获得的3D打印反射器。因此，在又一方面，本专利技术还提供了包括3D打印材料的3D打印反射器，其中3D打印材料包括热塑性材料，该热塑性材料包括颗粒，其中颗粒包括玻璃和云母中的一者或多者，其中颗粒特别地具有涂层，其中在特定实施例中，涂层包括金属涂层和金属氧化物涂层中的一者或多者，并且其中颗粒特别地具有最长尺寸(A1)，该最长尺寸(A1)具有选自10μm-2mm的范围的最长尺寸长度(L1)，并且其中在特定实施方式中，颗粒具有至少10的纵横比。如上所述，这种3D打印反射器可以用本文所述的方法获得。此外，在一方面，本专利技术提供了一种可3D打印材料，该可3D打印材料包括其中嵌入有颗粒的(热塑性)聚合物，其中颗粒包括玻璃和云母中的一者或多者，其中颗粒特别地具有涂层，其中在实施例中，涂层包括金属涂层和金属氧化物涂层中的一者或多者。特别地，颗粒具有最长尺寸，该最长尺寸具有选自10μm-2mm的范围的最长尺寸长度，并且其中颗粒具有至少10的纵横比。不同的颗粒可以具有不同的尺寸。因此，特别地本文所指示的尺寸是指尺寸的平均值，特别是在颗粒总数上的平均值(还参见下文)。因此，在实施例中，可3D打印材料包括嵌入其中的颗粒材料。利用这种方法，提供在3D打印物品上的、或者实际上与这种3D打印物品集成在一起的反射表面(特别是镜面反射镜)是可能的。因此，本专利技术允许在3D打印物体上具有金属外观的(镜面)反射(装饰性)表面。利用这种方法，还可以提供具有闪耀或金属状表面的产品。本专利技术的另一特征在于，由此获得的3D打印产品具有这种外观，即，由于类反射镜的效果或闪耀效果，可以用3D打印(特别是FDM打印)获得的粗糙罗纹表面的可见性似乎被抑制。如上所指示，本专利技术因此提供了一种方法，该方法包括：提供可3D打印材料的细丝，并且在打印阶段期间在基板上打印所述可3D打印材料，以提供所述3D物品。特别地有资格作为可3D打印材料的材料可以选自由以下材料组成的组：金属、玻璃、热塑性聚合物、硅酮等。特别地，可3D打印材料包括(热塑性)聚合物，该(热塑性)聚合物选自由以下材料组成的组：ABS(丙烯腈丁二烯苯乙烯)、尼龙(或聚酰胺)、乙酸盐(或纤维素)、PLA(聚乳酸)、对苯二甲酸酯(诸如PET聚对苯二甲酸乙二醇酯)、丙烯酸(聚甲基丙烯酸酯、有机玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA)、聚丙烯(polypropylene)(或聚丙烯(polypropene))、聚苯乙烯(PS)、PE(诸如发泡高冲击聚乙烯(Polythene)(或聚乙烯(polyethene))、低密度(LDPE)高密度(HDPE本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于通过3D打印制造反射器(10)的方法，所述方法包括：提供可3D打印材料(201)的细丝(320)；以及在打印阶段期间打印所述可3D打印材料(201)，以提供包括3D打印材料(202)的所述反射器(10)，其中所述可3D打印材料(201)还包括颗粒(410)，其中所述颗粒(410)包括玻璃和云母中的一者或多者，其中所述颗粒(410)具有涂层(412)，其中所述涂层包括金属涂层和金属氧化物涂层中的一者或多者，并且其中所述颗粒(410)具有最长尺寸(A1)，所述最长尺寸(A1)具有选自10μm-2mm的范围的最长尺寸长度(L1)，并且其中所述颗粒具有至少10的纵横比，其中所述涂层(412)包括光反射材料，并且其中所述可3D打印材料(201)包括对光透明的聚合物材料。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170515 EP 17170997.51.一种用于通过3D打印制造反射器(10)的方法，所述方法包括：提供可3D打印材料(201)的细丝(320)；以及在打印阶段期间打印所述可3D打印材料(201)，以提供包括3D打印材料(202)的所述反射器(10)，其中所述可3D打印材料(201)还包括颗粒(410)，其中所述颗粒(410)包括玻璃和云母中的一者或多者，其中所述颗粒(410)具有涂层(412)，其中所述涂层包括金属涂层和金属氧化物涂层中的一者或多者，并且其中所述颗粒(410)具有最长尺寸(A1)，所述最长尺寸(A1)具有选自10μm-2mm的范围的最长尺寸长度(L1)，并且其中所述颗粒具有至少10的纵横比，其中所述涂层(412)包括光反射材料，并且其中所述可3D打印材料(201)包括对光透明的聚合物材料。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述颗粒(410)是片状的，所述片状颗粒具有选自20μm-1mm的范围的最长尺寸长度(L1)和至少20的纵横比。


3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述颗粒(410)包括云母薄片和玻璃薄片中的一者或多者。


4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述可3D打印材料(201)包括相对于所述可3D打印材料(201)的总重量的多达40wt.％的所述颗粒(410)。


5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述可3D打印材料(201)包括相对于所述可3D打印材料(201)的总重量的在1wt.％-5wt.％的范围内的所述颗粒(410)。


6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述可3D打印材料(201)包括以下各项的一者或多者：聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、以及它们中的两种或更多种的共聚物。


7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述颗粒(410)包括银或铝涂覆的云母或玻璃颗粒。


8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法包括：在所述打印阶段期间在基板(1550)上打印所述可3D打印材料(201)，其中所述基板(1550)具有反射器的形状，其中所述反射器具有以下各项中的一者或多者：弯曲面(1021)、刻面(1022)和被配置成相对于彼此成角度的面(1023)。


9.一种3D打印反射器(10)，所述3D打印反射器(10)能够通过根据权利要求1至8中任一项所述的方法能够获得，其中所述3D打印反射器(10...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·A·M·希克梅特，L·J·M·科普曼斯，S·W·J·格鲁尔克，
申请(专利权)人：昕诺飞控股有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL