FFF制造的光反射表面制造技术

本发明专利技术提供了一种用于通过沉积3D可打印材料来生产3D物品的方法，其中3D可打印材料包括核材料和3D可打印壳材料。核材料对于波长在可见波长范围内的光是以下中的一种或多种：(i)反射的、(ii)透射的、(iii)吸收的和(iv)发光的。3D可打印壳材料对于可见波长范围内的波长是透射的。打印的核壳层具有层宽度(W)和层高度以及第一纵横比AR1，其中AR1＝W/H，并且其中AR1>1。核壳层的横截面包括层宽度(W)和层高度，并且核(330)提供核横截面，该核横截面具有作为核横截面的最长尺寸的第一尺寸(A1)和垂直于第一尺寸(A1)的第二尺寸(A2)，从而提供了第二纵横比AR2，其中AR2＝A1/A2，其中2＝<AR2＝<10,000；并且其中AR2/AR1>＝1.5，其中核(330)包括两个或更多个条状元件(337)，其中两个或更多个条状元件中的每个条状元件具有从至少层宽度(W)的范围中单独地选择的元件长度(L

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】FFF制造的光反射表面


[0001]本专利技术涉及一种用于制造3D(打印)物品的方法。此外，本专利技术可以涉及一种用于执行这样的方法的软件产品。本专利技术还涉及一种可以通过这样的方法获取的3D(打印)物品。此外，本专利技术涉及一种包括这样的3D(打印)物品的照明设备。此外，本专利技术还可以涉及一种3D打印机，诸如用于这样的方法中的3D打印机。

技术介绍

[0002]包括空间上不同的性质的3D打印物品为本领域所知。例如，PCT/2015/034843描述了一种打印3D物品的方法，该方法包括：将处于流体状态的构建材料的第一部分选择性地沉积到基板上以形成构建材料的第一区域；选择性地沉积处于流体状态的支撑材料的第一部分以形成支撑材料的第一区域；以及选择性地沉积处于流体状态的构建材料的第二部分以形成构建材料的第二区域，其中支撑材料的第一区域在物品的z方向上被设置在构建材料的第一区域与构建材料的第二区域之间。在一些情况下，第一支撑材料区域与构建材料的第一区域和/或构建材料的第二区域组合形成灰度图案和/或CMY颜色图案。

技术实现思路

[0003]在未来10
‑
20年内，数字制造将越来越多地改变全球制造业的性质。数字制造的一个方面是3D打印。目前，已经开发了很多不同的技术，以便使用诸如陶瓷、金属和聚合物等各种材料来生产各种3D打印物体。3D打印也可以用于生产模具，该模具然后可以用于复制物体。
[0004]为了制作模具，建议使用聚射流技术。该技术利用可光聚合材料的逐层沉积，该材料在每次沉积后固化以形成固体结构。虽然这种技术产生光滑的表面，但光可固化材料不是很稳定，而且它们也具有相对较低的热导率以用于注射成型应用。
[0005]最广泛使用的增材制造技术是被称为熔融沉积建模(FDM)的工艺。熔融沉积建模(FDM)是一种增材制造技术，其通常用于建模、原型制作和生产应用。FDM以“增材”原理工作，分层铺设材料；塑料细丝或金属线从线圈上解开，并且提供材料以生产部件。可能地，(例如，对于热塑性塑料)细丝在被铺设之前被熔化和挤出。FDM是一种快速原型制作技术。FDM的其他术语是“熔融细丝制造”(FFF)或“细丝3D打印”(FDP)，它们被认为等同于FDM。通常，FDM打印机使用热塑性细丝，热塑性细丝被加热到其熔点，然后逐层挤出(或者实际上是一根细丝接一根细丝)，以创建三维物体。FDM打印机是相对较快的，较低成本的，并且可以用于打印复杂的3D物体。这样的打印机用于使用各种聚合物来打印各种形状。该技术还在LED灯具和照明解决方案的生产中得到进一步发展。
[0006]似乎期望(能够)生产具有可控光学性质或甚至空间上不同的光学性质的物品，诸如灯具。这对于控制光分布、创建光效果、区分表面等可以是期望的。
[0007]因此，本专利技术的一个方面是提供一种备选的3D打印方法和/或3D(打印)物品，其优选地还至少部分地消除上述缺点中的一个或多个缺点。本专利技术的目的可以是克服或改善现
有技术的缺点中的至少一个缺点，或者提供有用的备选方案。
[0008]在第一方面，本专利技术提供了一种用于借助于熔融沉积建模来生产3D物品的方法。特别地，该方法可以包括3D打印阶段，该3D打印阶段包括将包括3D可打印材料的挤出物分层沉积在接收物品上，以提供3D打印材料的3D物品。在实施例中，在3D打印阶段的至少一部分期间，3D可打印材料包括核材料和3D可打印壳材料，以提供包括3D打印材料的核壳层的3D物品，其中核壳层包括：(i)包括核材料的核和(ii)包括3D打印壳材料的壳。在实施例中，壳部分地或完全地包围核。特别地，在实施例中，壳可以完全包围核。在实施例中，对于波长在可见波长范围内(即，在380nm
‑
780nm的范围内)的光，核材料是以下中的一种或多种：(i)反射的、(ii)透射的、(iii)吸收的和(iv)发光的。在实施例中，核材料对于可见波长范围内的波长可以是光反射的。特别地，核材料对于可见波长范围内的波长可以是镜面反射的。在实施例中，核材料对于可见波长范围内的波长可以是透光的。附加地或备选地，核材料对于可见波长范围内的波长可以是光吸收的。在实施例中，核材料对于波长在可见波长范围内的光可以是发光的。在实施例中，3D可打印壳材料对于可见波长范围内的波长可以是透射的。特别地，3D可打印壳材料对于可见波长范围内的波长可以是透明的。核壳层具有层宽度(W)和层高度(H)以及第一纵横比AR1，其中AR1＝W/H。在实施例中，AR1≥1，诸如AR1>1，如至少1.2。包括层宽度(W)和层高度(H)的核壳层和核的横截面提供核横截面，核横截面包括第一尺寸(A1)和第二尺寸(A2)，第一尺寸(A1)是核横截面的最长尺寸，第二尺寸(A2)垂直于第一尺寸(A1)，其中在垂直于打印方向的横截面中，第一尺寸(A1)是核的最长尺寸。第一尺寸(A1)和第二尺寸(A2)提供第二纵横比AR2，其中AR2＝A1/A2。在特定实施例中，2≤AR2≤10,000。在特定实施例中，AR2/AR1≥1.2，特别地AR2/AR1≥1.5，更特别地AR2/AR1≥2。因此，在特定实施例中，本专利技术提供了一种用于借助于熔融沉积建模来生产3D物品的方法，该方法包括3D打印阶段，其中3D打印阶段包括分层沉积3D可打印材料以在接收物品上提供包括3D打印材料的3D物品，其中：(a)在3D打印阶段的至少一部分期间，3D可打印材料包括核材料和3D可打印壳材料；其中3D物品包括3D打印材料的核壳层，其中核壳层包括：(i)包括核材料的核和(ii)包括3D打印壳材料的壳；其中壳至少部分地包围核；(b)核材料对于波长在可见波长范围内的光是以下中的一种或多种：(i)反射的、(ii)透射的、(iii)吸收的和(iv)发光的；(c)3D可打印壳材料对于可见波长范围内的波长是透射的；(d)核壳层具有层宽度(W)和层高度(H)以及第一纵横比AR1，其中AR1＝W/H，其中特别地，AR1>1；(e)核壳层的横截面，其中横截面包括层宽度(W)和层高度(H)，以及核提供核横截面，其中核横截面具有作为核横截面的最长尺寸的第一尺寸(A1)和垂直于第一尺寸(A1)的第二尺寸(A2)，从而提供了第二纵横比AR2，其中AR2＝A1/A2，其中在特定实施例中，2≤AR2≤10,000；并且(f)其中在特定实施例中，AR2/AR1≥1.5。
[0009]以此方式，可以产生(i)装饰性效果和(ii)光学效果中的一种或多种效果，这些效果可以在3D打印物品(表面)之上有所不同。原则上，在具有单一类型的打印材料(例如，(a)核材料和(b)壳材料的组合)的实施例中，可以产生一个或多个3D打印部件，该3D打印部件具有与一个或多个其他部件不同的效果，而材料组成(在所有这些部件之上)可以基本上或甚至本质上相同。这可以允许相对简单的3D打印方法，但也可以增加3D打印物品的本地材料性质的可控性。特别地，选择非3D可打印材料作为核材料可能会提供镜面反射性质，而3D可打印聚合物材料可能不容易实现镜面反射性质。此外，与3D可打印核材本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于借助于熔融沉积建模来生产3D物品(1)的方法，所述方法包括3D打印阶段，其中所述3D打印阶段包括分层沉积3D可打印材料(201)以在接收物品(550)上提供包括3D打印材料(202)的所述3D物品(1)，其中：
‑
在所述3D打印阶段的至少一部分期间，所述3D可打印材料(201)包括核材料(331)和3D可打印壳材料(1361)；其中所述3D物品(1)包括所述3D打印材料(202)的核壳层(1322)，其中所述核壳层(1322)包括：(i)包括核材料(331)的核(330)和(ii)包括3D打印壳材料(1362)的壳(340)；其中所述壳(340)至少部分地包围所述核(330)；
‑
所述核材料(331)对于波长在可见波长范围内的光(21)是以下中的一种或多种：(i)反射的、(ii)透射的、(iii)吸收的和(iv)发光的；
‑
所述3D可打印壳材料(1361)对于所述可见波长范围内的波长是透射的；
‑
所述核壳层(1322)具有层宽度(W)和层高度(H)以及第一纵横比AR1，其中AR1＝W/H，其中AR1>1；
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所述核壳层(1322)的横截面(610)，其中所述横截面(610)包括所述层宽度(W)和所述层高度(H)，以及所述核(330)提供核横截面(620)，其中所述核横截面(620)具有作为所述核横截面(620)的最长尺寸的第一尺寸(A1)和垂直于所述第一尺寸(A1)的第二尺寸(A2)，从而提供了第二纵横比AR2，其中AR2＝A1/A2，其中2≤AR2≤10,000；并且其中AR2/AR1≥1.5，其中所述核(330)包括两个或更多个条状元件(337)，其中所述两个或更多个条状元件(337)中的每个条状元件具有从至少所述层宽度(W)的范围中单独地选择的元件长度(L
E
)，其中L
E
≥3*A1，并且其中两个相邻条状元件之间的间隔距离(S)有S≤10*L
E
。2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述3D打印阶段的至少一部分期间，所述3D打印阶段包括将细长的条状元件(337)馈送到熔融沉积建模打印机(500)的喷嘴，其中所述熔融沉积建模3D打印机(500)还包括切割装置(600)，所述切割装置(600)被配置为控制根据权利要求2所限定的条状元件(337)的长度(L
E
)。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述两个或更多个条状元件(337)中的每个条状元件包括以下中的一项或多项：(i)金属、(ii)箔、(iii)热固性聚合物、(v)镜面反射材料和(vi)具有反射片状颗粒的支撑件(410)。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述3D打印阶段还包括：通过控制所述第一尺寸(A1)与所述层宽度(W)之间的相互角度(α1)来控制所述3D物品(1)的光学性质，其中所述3D打印阶段包括(i)第一阶段和(ii)第二阶段中的一个或多个阶段，其中在所述第一阶段中，0
°
≤α1≤20
°
，并且其中在所述第二阶段中，70
°
≤α1≤90
°
。5.一种用于借助于熔融沉积建模来生产3D物品(1)的细丝(320)，所述细丝(320)包括：(i)包括核材料(331)的核(330)和(ii)包括可打印壳材料(1361)的壳(340)，其中
‑
所述核材料(331)对于波长在可见波长范围内的光(21)是以下中的一种或多种：(i)反射的、(ii)透射的、(iii)吸收的和(iv)发光的；
‑
所述3D可打印壳材料(1361)对于所述可见波长范围内的波长是透光的；
‑
所述细丝(320)具有细丝宽度(W
F
)和细丝高度(H
F
)以及第一细丝纵横比AR
1F
，其中AR
1F
＝W
F
/H
F
，其中AR

【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：昕诺飞控股有限公司，
类型：发明
国别省市：