物体制造方法技术

本发明专利技术提供物体制造方法。该物体制造方法包括：形成包含烧结性颗粒的粉末层的粉末层形成步骤，将物体形成液施加到粉末层以形成物体形成区域的物体形成液施加步骤，和将烧结抑制液施加到粉末层以形成抑制颗粒烧结的烧结抑制区域的烧结抑制液施加步骤，且所述方法包括顺序地重复这些步骤以形成叠层体的层叠层步骤。物体形成区域和烧结抑制区域彼此邻接。烧结抑制液包含第一树脂。烧结抑制区域包含第一树脂或源于第一树脂的第二树脂。通过预定方法计算的残余物预计量为800ppm或更大。计算的残余物预计量为800ppm或更大。计算的残余物预计量为800ppm或更大。

【技术实现步骤摘要】
物体制造方法


[0001]本公开涉及物体制造方法。

技术介绍

[0002]近年来，对于制造由例如金属形成的复杂的微小物体的需求一直在增加。作为特别地在高生产率方面满足这些需求的技术，存在通过粘合剂喷射方法形成烧结前体并且将烧结前体通过粉末冶金方法烧结和致密化的方法。
[0003]然而，经过烧结步骤，获得的烧结体可已经经历形变例如翘曲或应变。作为抑制该形变的方法，正在研究使用具有符合烧结前体的形状的用于支持烧结前体的支持体材料的方法。然而，若烧结前体以接触支持体材料的状态烧结，烧结体和支持体材料彼此粘合且可难以除去支持体材料。
[0004]美国专利申请公布No.2019/0375014公开了通过烧结如下产物来改善烧结体和支持体材料之间的离型性(脱模性)的技术：在烧结前体和支持体材料之间以烧结抑制材料例如陶瓷的粉末为界面。

技术实现思路

[0005]根据本公开的一种实施方式，物体制造方法包括：形成包含烧结性颗粒的粉末层的粉末层形成步骤，将物体形成液施加到粉末层以形成物体形成区域的物体形成液施加步骤，和将烧结抑制液施加到粉末层以形成抑制颗粒烧结的烧结抑制区域的烧结抑制液施加步骤，且包括：顺序地重复粉末层形成步骤、物体形成液施加步骤、和烧结抑制液施加步骤以形成叠层体的层叠层步骤。物体形成区域和烧结抑制区域彼此邻接。烧结抑制液包含第一树脂。烧结抑制区域包含第一树脂或源于第一树脂的第二树脂。通过如下计算的残余物预计量为800ppm或更大：通过将烧结抑制区域叠层而形成的烧结抑制部分中的第一树脂或第二树脂的质量和粉末的质量之间的质量比(第一树脂或第二树脂的质量/粉末的质量)乘以第一树脂或第二树脂的经过在550摄氏度的热分解的残余物比率。
附图说明
[0006]图1为说明包括物体形成区域、烧结抑制区域和支持体区域的粉末层的示例的示意图；
[0007]图2为说明包括物体形成部分、烧结抑制部分和支持体部分的结构体的示例的示意图；
[0008]图3为说明包括物体形成区域和围绕物体形成区域的周缘的烧结抑制区域的粉末层的示例的示意图；
[0009]图4为说明其中多个物体形成部分和多个连接部分成一体的一体化产品的示例的示意图；
[0010]图5为说明包括物体形成部分和覆盖物体形成部分的整个周缘的烧结抑制部分的
叠层体的示例的示意图；
[0011]图6A为说明三维物体制造设备的操作的示例的示意图；
[0012]图6B为说明三维物体制造设备的操作的另一示例的示意图；
[0013]图6C为说明三维物体制造设备的操作的另一示例的示意图；
[0014]图6D为说明三维物体制造设备的操作的另一示例的示意图；
[0015]图6E为说明三维物体制造设备的操作的另一示例的示意图；
[0016]图7为物体形成部分的烧结产物的显微图像；和
[0017]图8为烧结抑制部分的烧结产物的显微图像。
具体实施方式
[0018]下面将描述本公开的实施方式。
[0019]在通过将用于抑制颗粒烧结的烧结抑制液施加到包含烧结性颗粒的粉末层而形成烧结抑制区域中，一直难以提供使用可充分抑制烧结抑制区域的烧结产物的相对烧结密度且同时具有高存储稳定性的烧结抑制液的物体制造方法。
[0020]本公开可提供使用可充分抑制烧结抑制区域的烧结产物的相对烧结密度且同时具有高存储稳定性的烧结抑制液的物体制造方法。
[0021]<<物体制造方法>>
[0022]物体制造方法包括：形成包含烧结性颗粒的粉末层的粉末层形成步骤，将物体形成液施加到粉末层以形成物体形成区域的物体形成液施加步骤，和将烧结抑制液施加到粉末层以形成抑制颗粒烧结的烧结抑制区域的烧结抑制液施加步骤，且包括：顺序地重复粉末层形成步骤、物体形成液施加步骤、和烧结抑制液施加步骤以形成叠层体的层叠层步骤。
[0023]此处，物体形成区域和烧结抑制区域彼此邻接。
[0024]叠层体包括通过将物体形成区域叠层而形成的物体形成部分和通过将烧结抑制区域叠层而形成的烧结抑制部分。
[0025]本公开中，“物体形成液”表示施加到包含烧结性颗粒的粉末层以形成物体形成区域的液体组合物。
[0026]“烧结抑制液”表示施加到包含烧结性颗粒的粉末层以形成颗粒烧结在其中受抑制的烧结抑制区域的液体组合物。
[0027]本公开中，“物体形成部分”表示物体的前体结构体。
[0028]“烧结抑制部分”表示为了使烧结前体和在烧结期间支持烧结前体的支持体材料可在烧结后容易地彼此分离而在物体形成部分(烧结前体)和支持体材料之间事先形成的部分。烧结抑制部分表示在烧结步骤中不经历烧结或将具有与烧结前体和支持体材料相比足够低的相对烧结密度的部分。“烧结抑制部分”表示的不是物体的前体结构体而是在烧结后从物体离型的结构体，且具有如下特征：通过将烧结抑制部分烧结而形成的烧结产物的相对烧结密度低于通过将物体烧结而形成的烧结产物的相对烧结密度。
[0029]物体形成液施加步骤可为将物体形成液施加到粉末层以形成物体形成区域和支持体区域的步骤。此处，物体形成区域和烧结抑制区域彼此邻接，且物体形成区域和支持体区域彼此经由烧结抑制区域邻接。
[0030]在该情形中，叠层体包括通过将物体形成区域叠层而形成的物体形成部分、通过
将烧结抑制区域叠层而形成的烧结抑制部分、和通过将支持体区域叠层而形成的支持体部分。
[0031]本公开中，“支持体部分”表示的不是物体的前体结构体而是经由烧结抑制部分支持物体形成部分的结构体且在烧结后从物体离型。
[0032]当物体形成液施加步骤为上述的用于形成物体形成区域和支持体区域的步骤时，物体形成液表示施加到包含烧结性颗粒的粉末层以形成物体形成区域和支持体区域的液体组合物。
[0033]优选的是，除上述的层叠层步骤外，物体制造方法还包括例如在适合于例如叠层体中包含的树脂的软化点的温度下加热叠层体的加热步骤、除去多余粉末(其为尚未将液体例如物体形成液或烧结抑制液施加至其的粉末)的多余粉末除去步骤、除去残留在例如物体形成部分和烧结抑制部分中的液体组分的干燥步骤、加热例如物体形成部分和烧结抑制部分以除去例如各部分中包含的树脂的至少一部分而获得脱脂产物(degreased product)的脱脂(degreasing)步骤、加热例如物体形成部分和烧结抑制部分的脱脂产物以获得烧结产物的烧结步骤、和对例如物体形成部分和烧结抑制部分的烧结产物施加后处理(例如用于将例如烧结抑制部分的烧结产物从物体形成部分的烧结产物离型的处理)的后处理步骤。本公开中，已经经历加热步骤的物体形成部分可称之为“生坯体(未烧结体)”，已经经历脱脂步骤的物体形成部分可称之为“脱脂体”，和已经经历烧结步骤的物体形成部分可称之为“烧结体”。
[0034]本公开中，“物体”为以固定的立体形状保持的立体物体的一般术语本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.物体制造方法，其包括：形成包含烧结性颗粒的粉末层；将物体形成液施加到粉末层以形成物体形成区域；和将烧结抑制液施加到粉末层以形成抑制颗粒烧结的烧结抑制区域，其中物体制造方法进一步包括顺序地重复所述形成、物体形成液的施加和烧结抑制液的施加，以形成叠层体，物体形成区域和烧结抑制区域彼此邻接，烧结抑制液包含第一树脂，烧结抑制区域包含第一树脂或源于第一树脂的第二树脂，和通过如下计算的残余物预计量为800ppm或更大：将在通过将烧结抑制区域叠层而形成的烧结抑制部分中的第一树脂或第二树脂的质量和粉末的质量之间的质量比(第一树脂或第二树脂的质量/粉末的质量)乘以第一树脂或第二树脂的经过在550摄氏度的热分解的残余物比率。2.根据权利要求1所述的物体制造方法，其中所述残余物预计量为1,000ppm或更大。3.根据权利要求1或2所述的物体制造方法，其中第一树脂溶解在烧结抑制液中。4.根据权利要求1或2所述的物体制造方法，其中第一树脂分散在烧结抑制液中。5.根据权利要求4所述的物体制造方法，其中第一树脂的体均粒径为1微米或更小。6.根据权利要求1至5任一项所述的物体制造方法，其中烧结抑制部分中的第一树脂或第二树脂的经过在550摄氏度的热分解的残余物比率为0.100或更高。7.根据权利要求1至6任一项所述的物体制造方法，其中烧结抑制液在25摄氏度的粘度为30mPa
×
s或更低。8.根据权利要求1至7任一项所述的物体制造方法，其中烧结抑制区域包含第二树脂，和烧结抑制部分中的第二树脂的经过在550摄氏度的热分解的残余物比率高于第一树脂的经过在550摄氏度的热分解的残余物比率。9.根据权利要求1至8任一项所述的物体制造方法，其中烧结抑制区域包含第二树脂，和烧结抑制部分中的第二树脂是通过第一树脂的交联反应产生的。10.根据权利要求1至9任一项所述的物体制造方法，其中第一树脂为聚乙烯吡咯烷酮。11.根据权利要求1至7任一项所述的物体制造方法，其中第一树脂为选自聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、乙酸纤维素、聚丙烯腈、丙烯腈
‑
苯乙烯共聚物、丙烯腈
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丁二烯
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苯乙烯共聚物、氯乙烯
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乙酸乙烯酯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、酚树脂、三聚氰胺树脂、脲树脂、不饱和聚酯、环氧树脂、硅树脂、聚乙烯聚吡咯烷酮和苯
并胍胺树脂的至少一种。12.根据权利要求1至11任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤慎一郎，大谷直生，
申请(专利权)人：株式会社理光，
类型：发明
国别省市：