使用預(yù)處理的材料進(jìn)行激光燒結(jié)的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】對(duì)于激光燒結(jié)，一種材料包括至少一種粉末，該粉末已通過(guò)熱處理來(lái)改變?cè)撝辽僖环N粉末的熔化溫度，以及該至少一種粉末的再結(jié)晶溫度中的至少一項(xiàng)并且導(dǎo)致了相對(duì)于未處理的材料該處理過(guò)的材料的熔化曲線變窄。該加熱可以包括一系列加熱步驟。該處理提高了SLS過(guò)程的功效以及產(chǎn)品質(zhì)量。
【專(zhuān)利說(shuō)明】使用預(yù)處理的材料進(jìn)行激光燒結(jié)的方法和系統(tǒng)
進(jìn)旦冃月^
[0001]在此的披露內(nèi)容總體上涉及基于粉末的添加劑制造，并且特別涉及一種使用預(yù)處理的材料熱誘導(dǎo)的燒結(jié)或熔化用于添加劑制造的方法和系統(tǒng)。
[0002]一種用于基于粉末的添加劑制造的商業(yè)使用方法是選擇性激光燒結(jié)(“SLS”)處理。此方法對(duì)于三維物體的實(shí)體自由成形制造是有用的。對(duì)于SLS處理，可行的材料包括聚合物(如尼龍類(lèi)型材料)。然而，更廣泛范圍的此類(lèi)材料是所希望的。
附圖的幾個(gè)視圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明
[0003]圖1是示例性實(shí)施例的SLS系統(tǒng)(系統(tǒng)100)的透視示意圖。
[0004]圖2是圖1的系統(tǒng)的透視示意剖視圖。
[0005]圖3是一種第一材料的第一實(shí)例差示掃描量熱法(“DSC”)曲線，示出了該第一材料的熔化曲線和再結(jié)晶曲線。
[0006]圖4是一種第二材料的第二實(shí)例DSC曲線，示出了該第二材料的熔化曲線和再結(jié)晶曲線。
[0007]圖5-1、5-2、5_3、以及5_4示出了一種示例性實(shí)施例的處理系統(tǒng)(系統(tǒng)500)。
[0008]圖6是EVONIK尼龍-12材料的樣品的一個(gè)實(shí)例DSC曲線。
[0009]圖7是ARKEMA 0RGAS0L2003尼龍-12材料的樣品的一個(gè)實(shí)例DSC曲線。
[0010]圖8是在根據(jù)示例性實(shí)施例的第一形式處理之后圖7的材料的一個(gè)實(shí)例DSC曲線。
[0011]圖9是圖6的材料、圖7的材料、以及圖8的材料彼此相比的一個(gè)實(shí)例DSC曲線。
[0012]圖10是在根據(jù)示例性實(shí)施例的第二形式預(yù)處理之后圖7的材料的一個(gè)實(shí)例DSC曲線。
[0013]圖11是在根據(jù)示例性實(shí)施例的第三形式預(yù)處理之后圖10的材料的一個(gè)實(shí)例DSC曲線。
[0014]圖12是在根據(jù)示例性實(shí)施例的第四形式預(yù)處理之后圖7的材料的一個(gè)實(shí)例DSC曲線。
[0015]圖13是在根據(jù)示例性實(shí)施例的第五形式預(yù)處理之后圖7的材料的一個(gè)第一實(shí)例DSC曲線。
[0016]圖14是ARKEMA 0RGAS0L2002尼龍-12材料的樣品的一個(gè)實(shí)例DSC曲線。
[0017]圖15是在根據(jù)示例性實(shí)施例的第六形式預(yù)處理之后圖14的材料的一個(gè)實(shí)例DSC曲線。
[0018]圖16是在根據(jù)示例性實(shí)施例的第七形式預(yù)處理之后圖14的材料的一個(gè)實(shí)例DSC曲線。
[0019]圖17是在根據(jù)示例性實(shí)施例處理之前和之后，F(xiàn)ARS00N PA3尼龍材料的一個(gè)實(shí)例DSC曲線。
[0020]圖18是在根據(jù)示例性實(shí)施例處理之前和之后，尼龍46材料的一個(gè)實(shí)例DSC曲線。
[0021]圖19是在根據(jù)示例性實(shí)施例處理之前和之后，Nylotek尼龍6材料的一個(gè)實(shí)例DSC曲線。
[0022]圖20是在根據(jù)示例性實(shí)施例處理之前和之后，尼龍6材料(Arkema OrgasolES1002)的一個(gè)實(shí)例DSC曲線。
[0023]圖21是在根據(jù)示例性實(shí)施例處理之前和之后，聚丙烯材料(聚丙烯A)的一個(gè)實(shí)例DSC曲線。
[0024]圖22是在根據(jù)示例性實(shí)施例處理之前和之后，聚丙烯材料(聚丙烯B)的一個(gè)實(shí)例DSC曲線。
[0025]圖23是在根據(jù)示例性實(shí)施例處理之前和之后，聚乙烯材料(Petrothene PE HDBM)的一個(gè)實(shí)例DSC曲線。
[0026]圖24是在根據(jù)示例性實(shí)施例處理之前和之后，聚酰胺三聚物，PlatimidM1757(聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺12)的一個(gè)實(shí)例DSC曲線。
[0027]圖25是在系統(tǒng)100操作溫度下具有熔化的部分的Platimid M1757的一個(gè)實(shí)例DSC曲線。
詳細(xì)說(shuō)明
[0028]圖1是示例性實(shí)施例的SLS系統(tǒng)(總體上在100上指示)的透視示意圖。圖2是系統(tǒng)100的透視示意性剖視圖。該系統(tǒng)100通過(guò)處理粉末材料形成物體。如圖1所示，系統(tǒng)100包括至少一個(gè)部分床102、一個(gè)用于將能量引導(dǎo)到該部分床102的頂表面106上的能量引導(dǎo)機(jī)構(gòu)104 (例如，C02激光器)、一個(gè)用于將未熔合的粉末的平整層從盒110分布到該部分床102的進(jìn)料機(jī)構(gòu)108 (例如，輥、葉片或其他涂布器)、以及一個(gè)用于系統(tǒng)100的自動(dòng)控制操作的計(jì)算機(jī)112。為了清楚起見(jiàn)，圖1沒(méi)有示出系統(tǒng)100的計(jì)算機(jī)112與其他組件之間的不同連接。反過(guò)來(lái)，計(jì)算機(jī)112響應(yīng)于來(lái)自人類(lèi)用戶(hù)(圖1中未示出)的指令來(lái)操作。
[0029]在示例性實(shí)施例中，部分床102位于氧控制的柜或室中，并且系統(tǒng)100保持部分床102上的粉末的適合的溫度(例如，用加熱器)。在頂表面106上的粉末的第一層內(nèi)，響應(yīng)于來(lái)自計(jì)算機(jī)112的信號(hào):(a)能量引導(dǎo)機(jī)構(gòu)104引導(dǎo)能量擊中如圖2所示的截面區(qū)域204內(nèi)的粉末202 ;(b)此類(lèi)引導(dǎo)的能量使截面區(qū)域204的溫度升高到足以使截面區(qū)域204內(nèi)的粉末202軟化并熔合在一起，以便成為如圖2所示的熔合的粉末206 ;以及(c)以相同的方式，操作該系統(tǒng)100以選擇性地熔合在一個(gè)或多個(gè)其他截面區(qū)域內(nèi)的粉末以形成一種物體的第一層，這是由計(jì)算機(jī)112指定的。在一個(gè)實(shí)例中，此類(lèi)熔合是通過(guò)軟化粉末的顆粒的外表面(例如，通過(guò)部分地熔化它們)，以便它們彼此熔合(或“粘附”)，不論它們是否完全熔化來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0030]在系統(tǒng)100形成物體的第一層后，該系統(tǒng)100: (a)通過(guò)指定的層厚度降低部分床102 ； (b)通過(guò)進(jìn)一步指定的層厚度提高進(jìn)料粉末的盒110 ; (c)用進(jìn)料機(jī)構(gòu)108，平滑地將盒110的粉末的第二層分布(例如，擴(kuò)散)到粉末的第一層上；以及(d)選擇性地熔合一個(gè)或多個(gè)截面區(qū)域內(nèi)的粉末以形成該物體的第二層(在粉末的第二層內(nèi))并將該物體的第二層熔合到該物體的第一層。以同樣的方式，系統(tǒng)100重復(fù)此過(guò)程以形成該物體的多個(gè)連續(xù)層(在粉末的連續(xù)層內(nèi))，直到形成該物體的整個(gè)形狀。因此，系統(tǒng)100執(zhí)行激光燒結(jié)作為添加劑層數(shù)字制造技術(shù)，其中該系統(tǒng)100反復(fù):(a)在一個(gè)水平面上，分散多個(gè)粉末的層，這些層共同形成如圖2所示的粉末床208 ;并且(b)使用能量引導(dǎo)機(jī)構(gòu)104(例如，紅外激光束或電子束)來(lái)選擇地熔合(例如，燒結(jié))這些層內(nèi)的截面區(qū)域。
[0031]該物體(或“部分”)是一種三維實(shí)體物體，并且這些層是相對(duì)薄的(例如，典型地小于0.010英寸每層)。在物體形成過(guò)程中，剩余的未熔合的(例如，未燒結(jié)的)粉末(將其從該物體中排除)保持在適當(dāng)?shù)奈恢靡晕锢淼刂С诌@些不同的粉末層。形成該物體的整個(gè)形狀后，將剩余的未熔合的粉末從該物體分離。因此，剩余的未熔合的粉末是足夠軟性以從該粉末回收燒結(jié)的物體。在一個(gè)實(shí)例中，將剩余的未熔合的粉末處理(例如，部分地重復(fù)使用、和/或與新鮮的粉末共混)來(lái)用于制造另一種物體。
[0032]優(yōu)選地，該物體是有用的、具有所希望的尺寸和形狀、并且具有為了實(shí)現(xiàn)物體的預(yù)期目的的其他特性(如強(qiáng)度、延展性、硬度和電導(dǎo))。為了制造原型或功能物體，系統(tǒng)100的成功使用部分地依賴(lài)于粉末的熔化行為。例如，物體的特性是受粉末的基體材料、與那些基體材料共混的成分、以及系統(tǒng)100的操作條件的影響。
[0033]在該物體的形成過(guò)程中，系統(tǒng)100保持粉末床208在指定的溫度下，這樣使得當(dāng)更多的層被添加到粉末床208中并且選擇性地熔化時(shí)熔合的粉末206保持部分地熔融。例如，如果系統(tǒng)100保持對(duì)于粉末床208太低的溫度(例如，太接近此類(lèi)粉末的再結(jié)晶點(diǎn))，那么熔合的粉末206可能太快返回到固體狀態(tài)(或“再結(jié)晶”)，這可能造成形成的物體彎曲或變形。然而，如果系統(tǒng)100保持對(duì)于粉末床208太高的溫度(例如，太接近此類(lèi)粉末的熔點(diǎn))，那么剩余的未熔合的粉末可能部分地熔化，這可能會(huì)增加從所形成的物體分離剩余的未熔合的粉末的相對(duì)難度。
[0034]優(yōu)選地，對(duì)于SLS處理，粉末具有在粉末熔化(“Tm”)的溫度與粉末再結(jié)晶(“Trc”)的溫度之間的相對(duì)大的正差。例如，在物體的形成過(guò)程中，如果粉末床208具有在Tm與Trc之間的相對(duì)大的正差(ΛΤ = Tm-Trc)，那么更容易地操作該系統(tǒng)100以保持合適的溫度使得:(a)保持熔合的粉末206部分地熔融，這樣使得所形成的物體不太可能彎曲或變形；并且(b)同時(shí)，避免剩余的未熔合的粉末部分熔化，這樣使得該剩余的未熔合的粉末更容易從所形成的物體分離。
[0035]圖3是第一粉末的第一實(shí)例DSC曲線，示出了該第一粉末的熔化曲線和再結(jié)晶曲線。在圖3的熔化曲線上，點(diǎn)A標(biāo)記了第一粉末發(fā)生熔化的起始時(shí)的溫度(“熔化起始”或“Tmo”)，并且點(diǎn)B標(biāo)記了第一粉末的熔化能量峰的溫度(“熔化峰”或“Tm”)。在圖3的再結(jié)晶曲線上，點(diǎn)C標(biāo)記了第一粉末發(fā)生再結(jié)晶的起始時(shí)的溫度(“再結(jié)晶起始”或“Tro”)，并且點(diǎn)D標(biāo)記了第一粉末的再結(jié)晶能量峰的溫度(“再結(jié)晶峰”或“Trc”)。如果第一粉末具有在點(diǎn)A與點(diǎn)C之間的相對(duì)大的正差，以及在點(diǎn)B與點(diǎn)D之間的相對(duì)大的正差，那么該第一粉末是相對(duì)地非常適合于在系統(tǒng)100中使用的。
[0036]圖4是第二粉末的第二實(shí)例DSC曲線，示出了該第二粉末的熔化曲線和再結(jié)晶曲線。在圖4的熔化曲線上，點(diǎn)A標(biāo)記了第二粉末的熔化起始Tmo，并且點(diǎn)B標(biāo)記了第二粉末的熔化峰Tm。在圖4的再結(jié)晶曲線上，點(diǎn)C標(biāo)記了第二粉末的再結(jié)晶起始Tro，并且點(diǎn)D標(biāo)記了第二粉末的再結(jié)晶峰Trc。
[0037]第二粉末包括在材料物質(zhì)基礎(chǔ)上在彼此不同的溫度下趨向于熔化和再結(jié)晶的多個(gè)結(jié)晶形態(tài)。在圖4的實(shí)例中，此類(lèi)變化導(dǎo)致點(diǎn)A與點(diǎn)C之間的負(fù)差。因此，圖4示出了區(qū)域1，該區(qū)域是在該第二粉末的熔化與該第二粉末的再結(jié)晶相重疊的溫度范圍內(nèi)。類(lèi)似地，圖4示出了區(qū)域2，該區(qū)域是在該第二粉末的再結(jié)晶與該第二粉末的熔化相重疊的溫度范圍內(nèi)。經(jīng)常，點(diǎn)A與C點(diǎn)之間的這種負(fù)差將使第二粉末相對(duì)不適合于在系統(tǒng)100中使用。然而，如果區(qū)域I和區(qū)域2中都是相對(duì)小的，那么第二粉末可能適合于在系統(tǒng)100中使用。
[0038]在一些情況下，一種商業(yè)的燒結(jié)材料具有:(a)當(dāng)該材料第一次被熔化時(shí)的一個(gè)第一 Tm( “Tml”)；以及當(dāng)該材料第二次(或后續(xù))被熔化時(shí)(b) —個(gè)比Tml低的第二Tm( “Tm2”)。操作該系統(tǒng)100以加熱此類(lèi)材料至低于Tml、但接近Tm2的溫度，這樣使得所形成的物體保持在熔融的(或部分熔融的)狀態(tài)而不熔化剩余的未熔合的粉末，因?yàn)樗纬傻奈矬w已經(jīng)通過(guò)能量引導(dǎo)機(jī)構(gòu)104被第一次熔化。
[0039]至少一種相對(duì)良好的商業(yè)燒結(jié)粉末包括在比此類(lèi)粉末的本體更低的溫度下熔化的材料。如果一種粉末包括在比此類(lèi)粉末的本體更低的溫度下熔化的材料，那么:(a)這種更低的溫度被提及作為熔化起始(“ΤΜ0”)；并且(b)如果Trc與Tmo之間的差太小，那么此類(lèi)粉末是相對(duì)不適合于在系統(tǒng)100中使用。
[0040]優(yōu)選地，商業(yè)燒結(jié)粉末具有:(a)其Tm與Trc之間的相對(duì)大的正差；(b)比其Tml低的Tm2 ;以及(c)其Tmo與Tm之間的相對(duì)小的差，這樣使得沒(méi)有粉末過(guò)早地熔化(這將導(dǎo)致剩余的未熔合的粉末也部分地熔化并熔合在一起)。
[0041]對(duì)于SLS處理，EOS PA2201是一種合適的雙熔點(diǎn)的材料。該材料是從德國(guó)的高科技公司(EOS Gmbh)可獲得的。此外，3D SYSTEMS公司(美國(guó)公司)以產(chǎn)品名稱(chēng)“DURAF0RMPA”供應(yīng)該材料。該材料具有至少兩種結(jié)晶狀態(tài)。例如，如果此類(lèi)材料沒(méi)有被預(yù)先熔化，那么此類(lèi)材料的DSC示出:(a)其熔化溫度(“第一熔化峰”或“Tml”)通常是約186°C ;以及(b)在冷卻時(shí)，它在約145°C下再結(jié)晶。通過(guò)比較，如果此類(lèi)材料已經(jīng)被預(yù)先熔化，那么此類(lèi)材料的DSC示出其熔化溫度(“第二熔化峰”或“Tm2”)已經(jīng)下降至約178°C并且其第二熔化峰起始溫度(“Tmo (2) ”已經(jīng)下降至約172°C。
[0042]傳統(tǒng)的SLS材料的實(shí)例以及它們的熔化行為在下表中示出:
【權(quán)利要求】
1.一種相對(duì)于未處理的材料具有變窄的熔化曲線、用于添加劑制造的處于粉狀形式的材料，該材料包括至少一種熱塑性聚合物，該熱塑性聚合物在聚合之后從一個(gè)指定的溫度開(kāi)始通過(guò)熱處理來(lái)改變?nèi)刍瘻囟?Tm)、再結(jié)晶溫度(Trc)以及熔化焓(AHm)中的至少一個(gè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其中該處理溫度是比該未處理的材料的熔化溫度(Tm)低出不超過(guò)30°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其中該處理溫度是比該未處理的材料的熔化溫度(Tm)低出不超過(guò)20°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其中該處理溫度是比該未處理的材料的熔化溫度(Tm)低出不超過(guò)10°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料,其中該加熱時(shí)間是至少一小時(shí)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料,其中該加熱時(shí)間是至少十小時(shí)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其中該加熱時(shí)間是至少十五小時(shí)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其中該處理是在惰性氣體氣氛，優(yōu)選氮?dú)庵邪l(fā)生的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其中該至少一種熱塑性聚合物已在惰性氣氛中在指定的壓力下通過(guò)熱進(jìn)行處理，其中該指定的壓力實(shí)質(zhì)上高于在海平面的大氣壓。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的材料，其中該至少一種熱塑性聚合物已在惰性氣體氣氛，優(yōu)選氮?dú)庵性谥付ǖ膲毫ο峦ㄟ^(guò)熱進(jìn)行處理。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的材料，其中該至少一種熱塑性聚合物已在指定的溫度下通過(guò)熱處理一段指定的持續(xù)時(shí)間。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其中該溫度指定的溫度是接近熔化起始。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其中該至少一種熱塑性聚合物已在指定的溫度下通過(guò)逐漸地增加該至少一種聚合物的溫度到它接近熔化起始用熱進(jìn)行處理。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其中該至少一種熱塑性聚合物在其保持在流化狀態(tài)時(shí)已通過(guò)熱進(jìn)行處理。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其中該至少一種熱塑性聚合物已通過(guò)熱進(jìn)行至少兩次處理，包括至少:第一次在一個(gè)第一指定的溫度下持續(xù)一個(gè)第一指定的持續(xù)時(shí)間；以及第二次在一個(gè)第二指定的溫度下持續(xù)一個(gè)第二指定的持續(xù)時(shí)間。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的材料，其中該第一指定的溫度是不同于該第二指定的溫度。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的材料，其中該第一指定的持續(xù)時(shí)間是不同于該第二指定的持續(xù)時(shí)間。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其中該至少一種熱塑性聚合物已通過(guò)熱進(jìn)行處理來(lái)增加起始熔化溫度與起始再結(jié)晶溫度之間的差。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其中該熔化溫度(Tm)是當(dāng)該至少一種熱塑性聚合物第一次熔化時(shí)的一個(gè)第一熔化溫度，其中該熔化溫度是當(dāng)該至少一種熱塑性聚合物第二次熔化時(shí)的一個(gè)第二熔化溫度，并且其中該至少一種熱塑性聚合物已通過(guò)熱進(jìn)行處理來(lái)增加該第一熔化溫度與該第二熔化溫度之間的差。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其中該至少一種熱塑性聚合物已通過(guò)熱進(jìn)行處理來(lái)增加對(duì)于該至少一種熱塑性聚合物來(lái)說(shuō)熔化的起始發(fā)生時(shí)的溫度。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其中該至少一種熱塑性聚合物已通過(guò)熱進(jìn)行處理來(lái)降低對(duì)于該至少一種熱塑性聚合物來(lái)說(shuō)再結(jié)晶的起始發(fā)生時(shí)的溫度。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其中該至少一種熱塑性聚合物是一種半結(jié)晶熱塑性聚合物。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其中該熱塑性聚合物或共聚物是選自聚酰胺(PA)、聚芳醚酮(PAEK)、聚芳醚砜(PAES)、聚酯、聚醚、聚烯烴、聚苯乙烯、聚苯硫醚、聚偏二氟乙烯、聚苯醚、聚酰亞胺以及包含上述聚合物的至少一種的共聚物或共混物。
24.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其中該熱塑性聚合物或共聚物是聚酰胺，選自聚酰胺6、聚酰胺11、聚酰胺46、聚酰胺66、聚酰胺1010、聚酰胺1012、聚酰胺1112、聚酰胺1212以及它們的共聚物或其他半芳香族聚酰胺，包括聚酰胺PA6T/61、聚己二酰間苯二甲胺(PAMXD6)、聚酰胺 6/6T、聚酰胺 PA6T/66、以及 PA4T/46。
25.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其中該熱塑性聚合物或共聚物是聚酰胺12。
26.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其中該熱塑性聚合物或共聚物是選自聚乙烯的組中的一種聚烯烴。
27.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其中該熱塑性聚合物或共聚物是選自聚丙烯的組中的一種聚烯烴。
28.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其中該熱塑性聚合物或共聚物是聚酰胺6。
29.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其中該熱塑性聚合物或共聚物是聚酰胺66。
30.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其中該熱塑性聚合物或共聚物是聚酰胺46。
31.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其中該熱塑性聚合物或共聚物是聚酰胺11。
32.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其中該熱塑性聚合物是PlatamidM1757。
33.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其中至少一種添加劑或填充劑在熱處理之前或之后加入該熱塑性聚合物中，其中該添加劑通過(guò)干混或熔融結(jié)合混配入該聚合物中或與該熱塑性聚合物混合。
34.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其中該粉狀材料包括至少第一和第二熱塑性聚合物，并且其中: 該第一熱塑性聚合物已通過(guò)熱進(jìn)行處理來(lái)改變?cè)撊刍瘻囟群驮撛俳Y(jié)晶溫度中的至少一個(gè)；并且 該第二熱塑性聚合物已通過(guò)熱進(jìn)行處理來(lái)改變?cè)撊刍瘻囟取⒃撛俳Y(jié)晶溫度以及該熔化焓中的至少一個(gè)。
35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的材料，其中該第一和第二熱塑性聚合物已一起通過(guò)熱進(jìn)行處理。
36.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的至少一種粉狀材料的添加劑制造形成的實(shí)體物體，其中至少一種熱塑性聚合物已通過(guò)熱進(jìn)行處理來(lái)改變?cè)撊刍瘻囟?、該再結(jié)晶溫度以及該熔化焓中的至少一個(gè)。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的實(shí)體物體，其中該至少一種熱塑性聚合物已在指定的壓力下通過(guò)熱進(jìn)行處理，其中該指定的壓力實(shí)質(zhì)上高于在海平面的大氣壓。
38.根據(jù)權(quán)利要求36所述的實(shí)體物體，其中該至少一種熱塑性聚合物已在氮?dú)鈿夥障略谠撝付ǖ膲毫ο峦ㄟ^(guò)熱進(jìn)行處理。
39.根據(jù)權(quán)利要求36所述的實(shí)體物體，其中該至少一種熱塑性聚合物已在指定的壓力下通過(guò)熱處理一段指定的持續(xù)時(shí)間。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的實(shí)體物體，其中該指定的壓力是接近熔化起始，并且其中該熔化起始是該至少一種熱塑性聚合物在通過(guò)熱進(jìn)行處理之前熔化的起始發(fā)生時(shí)的溫度。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的實(shí)體物體，其中該至少一種熱塑性聚合物已在指定的溫度下通過(guò)逐漸地增加該至少一種熱塑性聚合物的溫度到它接近熔化起始時(shí)通過(guò)熱進(jìn)行處理。
42.根據(jù)權(quán)利要求36所述的實(shí)體物體，其中該至少一種熱塑性聚合物在其保持在流化狀態(tài)時(shí)已通過(guò)熱進(jìn)行處理。
43.根據(jù)權(quán)利要求36所述的實(shí)體物體，其中該至少一種熱塑性聚合物已通過(guò)熱進(jìn)行至少兩次處理，包括至少:第一次在一個(gè)第一指定的溫度下持續(xù)一個(gè)第一指定的持續(xù)時(shí)間；以及第二次在一個(gè)第二指定的溫度下持續(xù)一個(gè)第二指定的持續(xù)時(shí)間。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的實(shí)體物體，其中該第一指定的溫度是不同于該第二指定的溫度。
45.根據(jù)權(quán)利要求43所述的實(shí)體物體，其中該第一指定的持續(xù)時(shí)間是不同于該第二指定的持續(xù)時(shí)間。
46.根據(jù)權(quán)利要求36所述的實(shí)體物體，其中該至少一種熱塑性聚合物已通過(guò)熱進(jìn)行處理來(lái)增加該熔化溫度與該再結(jié)晶溫度之間的差。
47.根據(jù)權(quán)利要求36所述的實(shí)體物體，其中該熔化溫度是當(dāng)該至少一種熱塑性聚合物第一次熔化時(shí)的一個(gè)第一熔化溫度，其中該熔化溫度是當(dāng)該至少一種熱塑性聚合物第二次熔化時(shí)的一個(gè)第二熔化溫度，并且其中該至少一種熱塑性聚合物已通過(guò)熱進(jìn)行處理來(lái)增加該第一熔化溫度與該第二熔化溫度之間的差。
48.根據(jù)權(quán)利要求36所述的實(shí)體物體，其中該至少一種熱塑性聚合物已通過(guò)熱進(jìn)行處理來(lái)增加對(duì)于該至少一種聚合物來(lái)說(shuō)熔化的起始發(fā)生時(shí)的溫度。
49.根據(jù)權(quán)利要求36所述的實(shí)體物體，其中該至少一種熱塑性聚合物已通過(guò)熱進(jìn)行處理來(lái)降低對(duì)于該至少一種聚合物來(lái)說(shuō)再結(jié)晶的起始發(fā)生時(shí)的溫度。
50.根據(jù)權(quán)利要求36所述的實(shí)體物體，其中該至少一種熱塑性聚合物是聚酰胺，選自聚酰胺6、聚酰胺11、聚酰胺46、聚酰胺66、聚酰胺1010、聚酰胺1012、聚酰胺1112、聚酰胺1212、其共聚物，或其他半芳香族聚酰胺，包括聚酰胺PA6T/61、聚己二酰間苯二甲胺(PAMXD6)、聚酰胺 6/6T、聚酰胺 PA6T/66、以及 PA4T/46。
51.根據(jù)權(quán)利要求36所述的實(shí)體物體，其中該至少一種熱塑性聚合物是聚酰胺12。
52.根據(jù)權(quán)利要求36所述的實(shí)體物體，其中該至少一種熱塑性聚合物或共聚物是選自聚乙烯的組中的一種聚烯烴。
53.根據(jù)權(quán)利要求36所述的實(shí)體物體，其中該熱塑性聚合物或共聚物是選自聚丙烯的組中的一種聚烯烴。
54.根據(jù)權(quán)利要求36所述的實(shí)體物體，其中該至少一種熱塑性聚合物是聚酰胺6。
55.根據(jù)權(quán)利要求36所述的實(shí)體物體，其中該至少一種熱塑性聚合物是聚酰胺66。
56.根據(jù)權(quán)利要求36所述的實(shí)體物體，其中該至少一種熱塑性聚合物是聚酰胺46。
57.根據(jù)權(quán)利要求36所述的實(shí)體物體，其中該至少一種熱塑性聚合物是聚酰胺11。
58.根據(jù)權(quán)利要求36所述的實(shí)體物體,其中該至少一種熱塑性聚合物是PlatamidM1757。
59.根據(jù)權(quán)利要求36所述的實(shí)體物體，其中該至少一種添加劑或填充劑在該熱處理之前或之后加入該聚合物中。
60.根據(jù)權(quán)利要求36所述的實(shí)體物體，其中該至少一種熱塑性聚合物包括至少第一和第二熱塑性聚合物，并且其中: 該第一熱塑性聚合物已通過(guò)熱進(jìn)行處理來(lái)改變?cè)撊刍瘻囟?、該再結(jié)晶溫度以及該熔化焓中的至少一個(gè)，并且該第二熱塑性聚合物已通過(guò)熱進(jìn)行處理來(lái)改變?cè)撊刍瘻囟取⒃撛俳Y(jié)晶溫度以及該熔化焓中的至少一個(gè)。
61.根據(jù)權(quán)利要求60所述的實(shí)體物體，其中該第一和第二聚合物已一起通過(guò)熱進(jìn)行處理。
62.一種用于制備根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于添加劑制造的相對(duì)于未處理的材料具有變窄的熔化曲線、處于粉狀形式的材料的方法，該方法包括: 從一個(gè)指定的溫度開(kāi)始，將一種熱塑性聚合物加熱來(lái)改變?nèi)刍瘻囟?Tm)、再結(jié)晶溫度(Trc)以及熔化焓(AHm)中的至少一個(gè)。
63.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其中該加熱包括:在一個(gè)指定的壓力下加熱該熱塑性聚合物，其中該指定的壓力實(shí)質(zhì)上高于在海平面的大氣壓。
64.根據(jù)權(quán)利要求63所述的方法，其中加熱該熱塑性聚合物包括:在惰性氣體，優(yōu)選氮?dú)鈿夥障略谠撝付ǖ膲毫ο录訜嵩摕崴苄跃酆衔铩?br> 65.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其中加熱該熱塑性聚合物包括:在指定的溫度下加熱該熱塑性聚合物一段指定的持續(xù)時(shí)間。
66.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其中將該熱塑性聚合物通過(guò)在一個(gè)烘箱中加熱暴露于溫度T O
67.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其中該熱塑性聚合物通過(guò)用電磁輻射或粒子輻射照射暴露于[[該]]溫度T。
68.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其中該熱塑性聚合物通過(guò)用IR輻射或微波輻射照射暴露于[[該]]溫度T。
69.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其中達(dá)到[[該]]溫度T并保持該溫度T的熱能部分地或完全地憑借機(jī)械處理供應(yīng)到該聚合物。
70.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其中該熱塑性聚合物通過(guò)在惰性氣體氣氛中在流化床上使其加熱暴露于溫度T。
71.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其中該指定的溫度是接近熔化起始，并且其中該熔化起始是該聚合物在通過(guò)熱進(jìn)行處理之前熔化的起始發(fā)生時(shí)的溫度。
72.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其中加熱該熱塑性聚合物包括:在指定的溫度下通過(guò)逐漸增加該聚合物的溫度到它接近熔化起始時(shí)加熱該熱塑性聚合物。
73.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其中加熱該熱塑性聚合物包括:在將其保持在流化狀態(tài)時(shí)加熱該熱塑性聚合物。
74.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其中加熱該熱塑性聚合物包括:加熱該熱塑性聚合物至少兩次，包括至少:第一次在一個(gè)第一指定的溫度下持續(xù)一個(gè)第一指定的持續(xù)時(shí)間；以及第二次在一個(gè)第二指定的溫度下持續(xù)一個(gè)第二指定的持續(xù)時(shí)間。
75.根據(jù)權(quán)利要求74所述的方法，其中該第一指定的溫度是不同于該第二指定的溫度。
76.根據(jù)權(quán)利要求74所述的方法，其中該第一指定的持續(xù)時(shí)間是不同于該第二指定的持續(xù)時(shí)間。
77.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其中加熱該熱塑性聚合物包括:加熱該熱塑性聚合物以增加該熔化溫度與該再結(jié)晶溫度和/或該熔化焓之間的差。
78.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其中該熔化溫度是當(dāng)該熱塑性聚合物第一次熔化時(shí)的一個(gè)第一熔化溫度，其中該熔化溫度是當(dāng)該熱塑性聚合物第二次熔化時(shí)的一個(gè)第二熔化溫度，并且其中加熱該熱塑性聚合物包括:加熱該熱塑性聚合物以增加該第一熔化溫度與該第二熔化溫度之間的差。
79.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其中加熱該熱塑性聚合物包括:加熱該粉末以增加對(duì)于該聚合物來(lái)說(shuō)熔化的起始發(fā)生時(shí)的溫度。
80.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其中加熱該熱塑性聚合物包括:加熱該熱塑性聚合物以降低對(duì)于該聚合物來(lái)說(shuō)再結(jié)晶的起始發(fā)生時(shí)的溫度。
81.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其中該至少一種熱塑性聚合物是聚酰胺，選自聚酰胺6、聚酰胺11、聚酰胺46、聚酰胺66、聚酰胺1010、聚酰胺1012、聚酰胺1112、聚酰胺1212、其共聚物，或其他半芳香 族聚酰胺，包括聚酰胺PA6T/61、聚己二酰間苯二甲胺(PA MXD6)、聚酰胺6/6T、聚酰胺PA6T/66、以及PA4T/46。
82.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其中該至少一種熱塑性聚合物是聚酰胺12。
83.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其中該至少一種熱塑性聚合物或共聚物是選自聚乙烯的組中的一種聚烯烴。
84.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其中該至少一種熱塑性聚合物或共聚物是選自聚丙烯的組中的一種聚烯烴。
85.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其中該至少一種熱塑性聚合物是聚酰胺6。
86.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其中該至少一種熱塑性聚合物是聚酰胺66。
87.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其中該至少一種熱塑性聚合物是聚酰胺46。
88.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其中該至少一種熱塑性聚合物是聚酰胺11。
89.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其中該至少一種熱塑性聚合物是PlatamidM1757。
90.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其中該材料包括至少第一和第二熱塑性聚合物，并且其中加熱該熱塑性聚合物包括: 加熱該第一熱塑性聚合物以改變以下各項(xiàng)中的至少一個(gè):該熔化溫度、該再結(jié)晶溫度以及該熔化焓；以及 加熱該第二熱塑性聚合物以改變以下各項(xiàng)中的至少一個(gè):該熔化溫度、該再結(jié)晶溫度以及該熔化焓。
91.根據(jù)權(quán)利要求90所述的方法，其中加熱該熱塑性聚合物包括:一起加熱該第一和第二熱塑性聚合物。
【文檔編號(hào)】B29C67/00GK104169328SQ201280068971
【公開(kāi)日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2012年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月12日
【發(fā)明者】唐納德·劉易斯·瓦內(nèi)利, 里查德·本頓·布斯, 布魯斯·桑頓 申請(qǐng)人:先進(jìn)激光材料有限責(zé)任公司