增材制造的用于金属镀覆的热固性聚合物和金属镀覆零件制造技术

本公开提供了“增材制造的用于金属镀覆的热固性聚合物和金属镀覆零件”。一种用于形成待金属镀覆的零件的热固性树脂，包括光聚合固化成型(VPP)热固性树脂和安置在所述VPP热固性树脂中的可蚀刻相。所述可蚀刻相从由所述VPP热固性树脂形成的零件的表面进行蚀刻，使得在所述零件的所述表面上形成多个微机械锁定部位。所述可蚀刻相是以下项中的至少一者：有机颗粒、有机树脂、无机颗粒、和所述VPP热固性树脂的共聚物。例如，所述可蚀刻相可能是聚丁二烯相和/或诸如碳酸钙等矿物。丁二烯相和/或诸如碳酸钙等矿物。丁二烯相和/或诸如碳酸钙等矿物。

【技术实现步骤摘要】
增材制造的用于金属镀覆的热固性聚合物和金属镀覆零件


[0001]本公开涉及热固性聚合物，并且特别地，涉及用于金属镀覆的热固性聚合物。

技术介绍

[0002]本部分中的陈述仅提供了与本公开有关的背景信息，并且可能不构成现有技术。
[0003]诸如丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)等热塑性聚合物用于形成随后被金属镀覆的注塑成型零件。而且，由此类聚合物形成的注塑成型零件通常具有“光滑”表面，所述“光滑”表面在蚀刻之后允许在表面上形成具有期望的表面外观的金属镀覆涂层。然而，此类热塑性聚合物不能用于经由光聚合固化成型(VPP)增材制造(AM)技术形成零件，并且其他AM技术中的热塑性用途存在美学限制。例如，ABS已经用于使用熔融细丝制作(FFF)来形成零件，然而FFF在形成的零件的表面上产生可见的层线，从而限制了可在此类零件的表面上产生的图形的平滑度、清新度和/或分辨率。
[0004]本公开解决了经由VPP零件由热固性聚合物进行增材制造的这些挑战，以及与热固性聚合物有关的其他问题。

技术实现思路

[0005]在本公开的一种形式中，一种用于形成待金属镀覆的零件的热固性树脂包括光聚合固化成型(VPP)热固性树脂和安置在所述VPP热固性树脂中的可蚀刻相。所述可蚀刻相被配置成从由所述VPP热固性树脂形成的零件的表面进行蚀刻，使得在所述零件的所述表面上形成多个微机械锁定部位。
[0006]在一些变型中，VPP热固性树脂是至少一种单体、至少一种低聚物和至少一种光引发剂的混合物。在至少一个变型中，所述VPP热固性树脂包括选自由(甲基)丙烯酸酯单体和乙烯基醚组成的组的至少一种单体。在此类变型中，(甲基)丙烯酸酯单体可能是单官能单体、双官能单体和多官能单体中的至少一种。例如，在一些变型中，(甲基)丙烯酸酯单体是以下项中的至少一者：丙烯酸2
‑
乙基己酯(EHA)、丙烯酸正丁酯(BA)、1，4
‑
丁二醇二丙烯酸酯(BDDA)和二乙二醇二丙烯酸酯(DEGDA)。而且，在一些变型中，乙烯基醚是以下项中的至少一者：二乙二醇二乙烯基醚(DEGDE)、环已烷二甲醇二乙烯基醚(CHDMDE)和三乙二醇二乙烯基醚(TEGDE)。
[0007]在至少一个变型中，所述VPP热固性树脂包含至少一种(甲基)丙烯酸酯化低聚物。并且，在一些变型中，VPP热固性树脂包括选自由聚氨酯、聚醚、聚酯和环氧树脂组成的组的至少一种低聚物。
[0008]在至少一个变型中，可蚀刻相选自由有机颗粒、有机树脂、无机颗粒、和VPP热固性树脂的共聚物组成的组。在此类变型中，可蚀刻相是聚丁二烯相和/或碳酸钙。
[0009]在一些变型中，一种部件由其中安置有可蚀刻相的VPP热固性树脂形成，并且所述部件具有经蚀刻的表面和安置在经蚀刻的表面上的金属涂层。在至少一个变型中，金属涂层是铬涂层。并且，在一些变型中，金属涂层是镍层、铜层和铬层。
[0010]在本公开的另一种形式中，一种金属镀覆聚合物零件包括：VPP热固性基板，所述VPP热固性基板由至少一种单体、至少一种低聚物、至少一种光引发剂和可蚀刻相的混合物形成；以及金属涂层，所述金属涂层在VPP热固性基板的表面上。而且，所述表面是具有多个微机械锁定部位的经蚀刻表面，并且所述金属涂层在所述多个微机械锁定部位处粘合到所述表面。
[0011]在一些变型中，VPP热固性基板由具有至少一种单体的VPP热固性树脂形成，所述至少一种单体是(甲基)丙烯酸酯单体和/或乙烯基醚。在此类变型中，(甲基)丙烯酸酯单体是以下项中的至少一者：丙烯酸2
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乙基己酯(EHA)、丙烯酸正丁酯(BA)、1，4
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丁二醇二丙烯酸酯(BDDA)和二乙二醇二丙烯酸酯(DEGDA)，并且乙烯基醚是以下项中的至少一者：二乙二醇二乙烯基醚(DEGDE)、环已烷二甲醇二乙烯基醚(CHDMDE)和三乙二醇二乙烯基醚(TEGDE)。
[0012]在至少一个变型中，VPP热固性树脂包括至少一种(甲基)丙烯酸酯化低聚物，诸如聚氨酯、聚醚、聚酯和环氧树脂等。
[0013]在一些变型中，可蚀刻相是聚丁二烯相和矿物相中的至少一个。
[0014]根据本文中提供的描述，另外的适用领域将变得显而易见。应理解，描述和具体示例仅意图用于说明目的，并且不意图限制本公开的范围。
附图说明
[0015]为了可很好地理解本公开，现在将参考附图通过举例的方式描述本公开的各种形式，在附图中：
[0016]图1示出了根据本公开的教示的用于增材制造热固性树脂的立体光刻系统；
[0017]图2是根据本公开的教示的经由热固性树脂的光聚合固化成型形成的金属镀覆零件的侧视图；
[0018]图3是根据现有技术经由光聚合固化成型由树脂形成的基板在蚀刻基板之前和之后的横截面视图；
[0019]图4是根据本公开的一种形式的经由光聚合固化成型形成的基板在蚀刻基板之前和之后的横截面视图；
[0020]图5是根据本公开的另一种形式的使用树脂经由光聚合固化成型形成的基板在蚀刻基板之前和之后的横截面视图；
[0021]图6是根据本公开的另一种形式的使用树脂经由光聚合固化成型形成的基板在蚀刻基板之前和之后的横截面视图；
[0022]图7是图4至图6中根据本公开的教示的基板在蚀刻基板之前和之后以及在对经蚀刻的基板进行金属镀覆之后的横截面视图；并且
[0023]图8是根据本公开的教示的形成金属镀覆零件的方法30的流程图。
[0024]本文中描述的附图仅用于说明目的，而不意在以任何方式限制本公开的范围。
具体实施方式
[0025]以下描述在性质上仅是示例性的，并且不意在限制本公开、应用或用途。应理解，贯穿附图，对应的附图标记指示相同或对应的零件和特征。
[0026]本公开提供了一种用于经由光聚合固化成型(VPP)形成零件的热固性树脂，并且所述VPP形成的零件可使用标准或常规的金属镀覆技术和装备进行金属镀覆。热固性树脂包括VPP热固性树脂和安置在VPP热固性树脂中的可蚀刻相。热固性树脂特别适合于使用立体光刻(SLA)增材制造(AM)、数字光处理(DLP)AM和连续液体界面生产(CLIP)AM来形成零件。对VPP形成的零件进行蚀刻，并且然后使用标准或常规的金属镀覆技术和装备进行金属镀覆。如本文所使用的，术语“光聚合”是指在通过可聚合系统吸收光(例如，紫外光)时发起和传播的链式反应来合成聚合物，光仅用作不干扰链式过程的传播或阶段和终止阶段的发起工具。
[0027]参看图1，示出了立体光刻(SLA)系统10。SLA系统10包括：槽100；平台110；升降机120，所述升降机被配置成使平台110向上(+z方向)和向下(
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z方向)移动；以及光扫描系统130。VPP热固性树脂140(在本文中也简称为“热固性树脂”)安置在槽100内。光扫描系统130包括：光源132(例如，紫外激光器)；光束整形光学器件134；以及x
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于形成待金属镀覆的零件的热固性树脂，所述热固性树脂包括：光聚合固化成型(VPP)热固性树脂；以及可蚀刻相，所述可蚀刻相安置在所述VPP热固性树脂中，其中所述可蚀刻相被配置成从由所述VPP热固性树脂形成的零件的表面进行蚀刻，使得在所述零件的所述表面上形成多个微机械锁定部位。2.根据权利要求1所述的热固性树脂，其中所述VPP热固性树脂包括至少一种单体、至少一种低聚物和至少一种光引发剂的混合物。3.根据权利要求1所述的热固性树脂，其中所述VPP热固性树脂包括选自由(甲基)丙烯酸酯单体和乙烯基醚组成的组的至少一种单体。4.根据权利要求3所述的热固性树脂，其中所述(甲基)丙烯酸酯单体是以下项中的至少一者：单官能单体、双官能单体和多官能单体。5.根据权利要求3所述的热固性树脂，其中所述(甲基)丙烯酸酯单体是以下项中的至少一者：丙烯酸2
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乙基己酯(EHA)、丙烯酸正丁酯(BA)、1，4
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丁二醇二丙烯酸酯(BDDA)、二乙二醇二丙烯酸酯(DEGDA)、双酚A
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甲基丙烯酸缩水甘油酯(Bis
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GMA)、双酚A乙氧基化物二丙烯酸酯(Bis
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EDA)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TTA)和三乙二醇二甲基丙烯酸酯(TEGDMA)。6.根据权利要求3所述的热固性树脂，其中所述乙烯基醚是以下项中的至少一者：二乙二醇二乙烯基醚(DEGDE)、环已烷二甲醇二乙烯基醚(CHDMDE)和三乙二醇二乙烯基醚(TEGDE)。7.根据权利要求1所述的热固性树脂，其中所述VPP热固性树脂包括至少一个(甲基)丙烯酸酯低聚物。8.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王效将，S，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：