本发明专利技术涉及包含用聚合物涂覆的含金属、金属氧化物、金属氮化物或半金属氮化物的芯颗粒的粉末。具体地，本发明专利技术涉及通过经由引入电磁能使各粉末层的区域选择性熔融而制备成型体的逐层加工方法中使用的粉末，包含由完全或部分涂有沉淀聚合物的芯颗粒制备的复合颗粒，其中所述芯颗粒的d50中值粒径是1?m或更大并且所述复合颗粒的d50中值粒径与所述芯颗粒的d50中值粒径之比是1.15或更大。本发明专利技术进一步涉及粉末的制备方法，此外还涉及通过逐层加工方法应用上述粉末制备成型体的方法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及基于用聚合物涂覆的填料的在制备方法稳定性和密度方面具有优点的粉末，所述粉末在成形方法中的应用，此外还涉及应用所述粉末通过逐层加工方法使粉末层的区域选择性熔融制备的成型体。在此前逐层熔融的区域冷却和凝固后，可以从粉末床取出成型体。根据本专利技术的成型件此外比常规成型件表现出更低的变形趋势。
技术介绍
最近经常遇到的任务是原型(Prototype)的快速提供。特别适合的方法是以粉末状材料为基础加工且其中所需结构是通过选择性溶融和凝固以逐层方式制备的那些方法。悬垂(Oberhjingen)和底切(Hinterschnitten)的支持结构能够在这里省略，因为围绕熔融·区域的粉末床提供足够的支持作用。同样不再需要用以除去支撑的后续工作。这些方法还适合于小批量制备。逐层加工方法的选择性在这里能够例如通过施加接受剂，吸收剂，抑制剂，或通过掩模，或利用聚焦的能量引入，例如通过激光束，或利用玻璃纤维来提供。经由电磁辐射实现能量引入。特别适合于快速原型的目的的方法是选择性激光烧结。在这一方法中，在腔室中的塑料粉末有选择地和简短地用激光束照射，并且遇到该激光束的粉末颗粒因此熔融。熔融颗粒融合(laufen ineinander)和进而迅速地凝固而获得固体物质。借助这种方法可以通过重复照射一再新施加层而简单并且快速生产三维产品。从粉末状聚合物生产成型体的激光烧结(快速原型)方法详细描述在专利文献US6 136 948和WO 96/06881中。许多的聚合物和共聚物是被声称用于该应用中，实例是聚こ酸酯(Polyacetat)、聚丙烯、聚こ烯、离子聚合物和聚酰胺。非常适合的其它方法是描述在WO 01/38061中的SIV方法和描述在EP I 015 214中的方法。两种方法都使用大面积红外线加热法以熔融粉末。第一种情形下通过施加抑制剂来实现熔化过程的选择性，和第二种方法中，通过掩模实现它。DE 103 11 438中描述了另ー种方法。在这一方法中，熔化过程所需要的能量经由微波发生器引入并通过施加接受剂来实现选择性。其它合适的方法是使用吸收剂的那些方法，该吸收剂存在于粉末内或通过喷墨法施加，如在 DE 10 2004 012 682. 8, DE 10 2004 012683. 6 和 DE 10 2004 020 452. 7 中所述那样。所提及的快速原型或快速制造方法(RP方法或RM方法)可以使用粉末状基材，尤其聚合物，优选选自聚酯、聚氯こ烯、聚缩醛、聚丙烯、聚こ烯、聚苯こ烯、聚碳酸酷、聚(N-甲基甲基丙烯酰亚胺)(PMMI)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、离子聚合物、聚酰胺或它们的混合物。WO 95/11006描述了适合于激光烧结的聚合物粉末，当利用差示扫描量热法在10-20°C /min的扫描速率下測定熔融行为时该聚合物粉末没有显示熔融峰和重结晶峰的重叠，该聚合物粉末显示出了同样由DSC测定的10-90%的结晶度，具有30000-500000的数均分子量Mn,和具有在1-5范围内的Mw/Mn商。DE 197 47 309描述了通过聚酰胺的再沉淀所获得的具有提高的熔点和提高的熔融焓的尼龙12粉末的使用，所述聚酰胺是预先通过月桂内酰胺的开环和随后缩聚制备的。这是尼龙(Polyamid) 12。DE 10 2004 003 485描述了具有至少ー个空腔的颗粒在逐层构建(schichtaufbauend)方法中的应用。所有颗粒在此包含至少ー个空腔，并且通过引入电磁能使所述包含空腔的颗粒熔融。所述粉末颗粒具有薄表面层。DE 102 27 224描述了用于3D粘结剂印刷的粒料，该粒料由配备有表面层的颗粒组成，该表面层包含非极性外部区域。然而，所述粉末颗粒的表面层薄。在现有技术中，将上述粉末有时为了增强与其它颗粒例如，金属颗粒、玻璃颗粒或TiO2颗粒混合。然而，这里的缺点是这类型的粉末混合物的处理通常导致脱混现象，使得不再能获得希望用所述增强材料达到的机械性能的恒定性。其中填料比例太高的区域变得非常脆性并因此不可用，包含太少填料的区域比预计的更软。脱混源于聚合物颗粒和填料的不同密度，并倾向于在粉末混合物的任何运输期间和其处理期间或多或少地显现。特别地，如果粉末的处理以快速制造方法自动化，则在所制备的部件性能方面出现难以控制的偏差。WO 2007/051691描述了通过在无机颗粒存在下使聚酰胺沉淀制备基于聚酰胺的超细粉末的方法，其中使用无机颗粒悬浮在醇属介质中的悬浮液，其中所述无机颗粒的中值粒度在O. 001-0. 8 Mffl的范围。在此获得细聚酰胺粉末，由于它们的尺寸小，所述无机颗粒均匀分布在复合颗粒中。所述方法目的在于达到粉末的着色和获得由其形成的成型体。所述措施不改变成型件的机械性能。本专利技术的目的是消除脱混现象的问题并达到增强材料希望在成型体中获得的机械性能的恒定性方面的改进。
技术实现思路
所述技术目的通过ー种粉末达到，该粉末是逐层加工方法中使用的粉末，在该逐层加工方法中经由引入电磁能使各粉末层的区域选择性熔融以制备成型体，该粉末包含由完全或部分涂有沉淀聚合物的芯颗粒制备的复合颗粒，其中所述芯颗粒的d5(l中值粒径是IMm或更大并且所述复合颗粒的d5(l中值粒径与所述芯颗粒的d5(l中值粒径之比是I. 15或更大。芯颗粒的粒径的数据在此基于在待形成的复合颗粒中表示芯的颗粒。制备成型体的逐层加工方法优选是选择性激光烧结。由于聚合物和填料之间的牢固键接，根据本专利技术的粉末不再经历脱混问题，和这导致由所述粉末制备的成型体的机械性能恒定性方面的改进。因为脱混在根据本专利技术的粉末中不再发生，所以可以在构造中由所述粉末来制备均匀组件和具有均匀质量的组件。源于聚合物和芯颗粒之间的牢固键接的持久均匀组成，显著地改进粉末的可再循环性，即使经历多个阶段时仍如此。芯颗粒的尺寸此外在芯颗粒，以及复合颗粒本身的处理期间在更少粉尘产生和更少静电带电方面提供优点。在沉淀方法中，当与纳米范围中的颗粒进行对比时，悬浮液的可流动性在更大颗粒(即颗粒尺度I Mffl或更大)的情况下更高，原因在于接触面积更小。在使用根据本专利技术的粉末时也有优点根据本专利技术的粉末可以在更大的包装単元中储存、运输和使用，而不会发生脱混。在激光烧结方法的进行中由此还能实现更大的产物接受器(Produktvorlage),即可以将更多粉末装填入样品进料容器,和/或样品进料容器的尺寸可以定制得更大，而对所得组件的质量不会造成任何不利影响。另外，接受器中的流态化不导致现有技术中的系统中较经常观察到的脱混。因为本专利技术粉末具有由聚合物制成的外壳，所以能量通过激光的引入也更均匀。在现有技术中的粉末中，激光有时遇到聚合物颗粒并有时遇到填料颗粒。取决于填料类型，结果可能在极端情况下从能量的几乎完全吸收到几乎完全反射改变。根据本专利技术的粉末有利地避免这些麻烦。现已发现，通过使用具有I Mffl或更大的d5(l中值粒径的芯颗粒作为与聚合物牢固键接的增强材料(复合颗粒)，可以经由逐层加工方法(其中使各粉末层的区域选择性熔融)制备成型体，该成型体在密度和变形趋势方面具有优点并且采用这种成型体与由现有技术中的增强聚合物粉末制成的那些成型体相比在加工恒定性方面具有更好性能。金属颗粒和/或金属氧化物颗粒、金属本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于逐层加工方法的粉末，在该逐层加工方法中通过引入电磁能使各粉末层的区域选择性熔融以生产成型体，该粉末包含由完全或部分涂有沉淀聚合物的芯颗粒制备的复合颗粒，其中所述芯颗粒的d50中值粒径是1？μm或更大，并且所述复合颗粒的d50中值粒径与所述芯颗粒的d50中值粒径之比是1.15或更大。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：W迪克曼，FE鲍曼，M格雷贝，K瓦恩克，S蒙沙伊默，
申请(专利权)人：赢创德固赛有限公司，
类型：发明
国别省市：
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