采用增溶剂的三维打印的制作方法

采用增溶剂的三维打印1.发明背景2.三维(3d)数字打印方法，一种类型的增材制造，在过去几十年已持续发展。但是，用于三维打印的系统在历史上一直非常昂贵，尽管近来这些费用已经下降到更可负担的水平。通过允许快速创建用于检查和测试的原型模型，三维打印技术可缩短产品开发周期。不幸的是，该概念在商业生产能力方面受到一定限制，因为用于三维打印的材料范围同样受限。因此，可能难以打印具有所需性质(如机械强度、视觉外观等等)的三维功能部件。尽管如此，若干商业部门，如航空和医疗行业，已经受益于快速原型制作和为客户定制部件的能力。3.附图概述4.图1是根据本公开的实例的用于三维打印的示例性多流体套装的示意图。5.图2是根据本公开的实例的示例性三维打印套装的示意图。6.图3是根据本公开的实例的另一示例性三维打印套装的示意图。7.图4a-4c显示了使用根据本公开的实例的示例性三维打印套装的示例性三维打印方法的示意图。8.图5是根据本公开的实例的用于三维打印的示例性系统的示意图。9.发明详述10.本公开描述了用于三维打印的多流体套装、三维打印套装和用于三维打印的系统。在一个实例中，用于三维打印的多流体套装包括熔合剂、增溶剂和细化剂。该熔合剂包含水和电磁辐射吸收剂，其中该电磁辐射吸收剂吸收辐射能量并将该辐射能量转化为热。该增溶剂包含苄醇、有机助溶剂和水。该细化剂包含细化化合物。在一些实例中，该有机助溶剂可包含聚乙二醇。在另一些实例中，该有机助溶剂可以以大约20重量％至大约70重量％的量存在于该增溶剂中。在又一些实例中，该苄醇可以以大约10重量％至大约40重量％的量存在于该增溶剂中。在再一些实例中，水可以以大约20重量％至大约70重量％的量存在于该增溶剂中。11.本公开还描述了三维打印套装。在一个实例中，三维打印套装包括粉末床材料和增溶剂。该粉末床材料包含聚酰胺聚合物颗粒。该增溶剂包含10重量％至40重量％的苄醇、有机助溶剂、和水。在一些实例中，该增溶剂还可包含电磁辐射吸收剂，其中该电磁辐射吸收剂吸收辐射能量并将该辐射能量转化为热。在另一些实例中，该三维打印套装还可包括熔合剂，所述熔合剂包含水和电磁辐射吸收剂，其中该电磁辐射吸收剂吸收辐射能量并将该辐射能量转化为热。在某些实例中，该聚酰胺聚合物颗粒可包含聚酰胺6、聚酰胺9、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺66、聚酰胺612、热塑性聚酰胺、聚酰胺共聚物或其组合。在又一些实例中，该有机助溶剂可以是分子量为大约200mw或更高的聚乙二醇。在某些其它实例中，该有机助溶剂可以以大约20重量％至大约70重量％的量存在于该增溶剂中，该苄醇可以以大约10重量％至大约40重量％的量存在于该增溶剂中，且水可以以大约20重量％至大约70重量％的量存在于该增溶剂中。在一些实例中，该三维打印套装还可包括细化剂，其包含细化化合物以降低在其上施加该细化剂的粉末床材料的温度。在另一些实例中，该三维打印套装可用于制备三维打印物体。该三维打印物体可包括该粉末床材料的多个熔合层，其具有嵌在该粉末床材料的熔合层中的苄醇和电磁辐射吸收剂。该电磁辐射吸收剂可以吸收辐射能量并将该辐射能量转化为热。12.本公开还描述了用于三维打印的系统。在一个实例中，用于三维打印的系统包括粉末床材料、要选择性施加到粉末床材料层上的熔合剂、要选择性施加到粉末床材料层上增溶剂、和定位为使粉末床材料层暴露于辐射能量的辐射能量源。该粉末床材料包含聚酰胺聚合物颗粒。该熔合剂包含水和电磁辐射吸收剂，其中该电磁辐射吸收剂吸收辐射能量并将该辐射能量转化为热。该增溶剂包含大约10重量％至大约40重量％的苄醇、有机助溶剂、和水。该辐射能量选择性熔合与电磁辐射吸收剂接触的聚酰胺聚合物颗粒并由此形成三维打印物体。在某些实例中，该聚酰胺聚合物颗粒可包含聚酰胺6、聚酰胺9、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺66、聚酰胺612、热塑性聚酰胺、聚酰胺共聚物或其组合。在又一些实例中，该有机助溶剂可包含聚乙二醇。13.注意，当本文中讨论多流体套装、三维打印套装和系统时，这些讨论可被认为适用于彼此，而无论它们是否在该实例的上下文中明确地讨论。由此，例如，当讨论涉及三维打印套装的熔合剂时，此类公开内容也与多流体套装和系统相关并在其上下文中直接支持，反之亦然，等等。14.还要理解的是，除非另行说明，本文中使用的术语将采用其在相关
技术领域：
：中的普通含义。在一些情况下，存在在说明书通篇中更具体地定义的或在本说明书的结尾处包括的术语，由此，这些术语具有如本文中所述的含义。15.用于三维打印的多流体套装16.本文中描述的多流体套装、三维打印套装和方法可用于制造三维打印物体，同时允许通过在三维打印方法过程中施加增溶剂来调节三维打印物体的某些性质。特别地，该增溶剂可以提高该三维打印物体的弹性和延性。因此，与不使用增溶剂打印的物体相比，使用这些材料打印的物体可以不那么硬和脆。本文中描述的增溶剂可包含苄醇。不受特定机理的束缚，在一些实例中，该苄醇可以增溶用作构建材料的聚酰胺聚合物粉末。特别地，该聚酰胺聚合物可以在苄醇的存在下溶解，尤其是当温度提高时。在一些实例中，本文中描述的三维打印方法可包括在提高的温度下将聚酰胺聚合物颗粒熔合在一起。聚酰胺聚合物在苄醇存在下的溶解可帮助聚合物颗粒更完全地熔合，这可以导致最终三维打印物体的更好的机械性质。17.增塑剂有时与聚合物如聚酰胺一起使用，以提高聚合物的弹性和延性。许多增塑剂通过涉及增塑剂化合物与聚合物之间的氢键的机理来改变该聚合物的性质。这不同于本公开中使用的苄醇与聚酰胺聚合物之间的增溶机理。在许多情况下，增塑剂以相对大的量使用以赋予聚合物所需水平的弹性。相比之下，苄醇可以以相对较低的量添加到该聚酰胺聚合物中，同时仍实现所需水平的弹性。18.本文中使用的“弹性”是指材料响应机械应力而变形并随后在移除应力时返回材料的原始形状的能力。在具体实例中，弹性可以用杨氏模量来量化。杨氏模量是指应力(以力/面积表示，如以帕斯卡为单位)与比例应变(与材料的原始形状相比，材料变形的无单位量度)的比率。更高的杨氏模量理解为表示弹性较小的材料。在一些实例中，材料的杨氏模量可以通过测试系统如可获自instron(usa)的拉伸测试仪来测量。19.此外，术语“延性”是指材料被张力拉长而不断裂的能力。延性材料可以被张力拉至更长长度和窄横截面而不断裂。在一些情况下，该材料可被拉长超出该材料的弹性区域，该区域是材料可以变形并随后在移除张力时弹性恢复到其原始形状的区域。在一些实例中，延性可通过向材料施加张力并测量材料断裂时的应变(即与原始长度成正比的材料长度)来测量。具有更高延性的材料在断裂点处可具有更高应变。在一些实例中，断裂应变也可通过测试系统如可获自instron(usa)的拉伸测试仪来测量。20.在本文中描述的一些实例中，可使用某些三维打印方法来制造三维打印物体，所述方法涉及熔合聚酰胺聚合物粉末层以形成三维打印物体的固体层。在一种方法中，可以将熔合剂施加到聚酰胺聚合物颗粒的粉末床上。该熔合剂可包含电磁辐射吸收剂，其可以是吸收辐射能量并将该能量转化为热的材料。可将辐射能量施加到粉末床上以加热和熔合其上施加该熔合剂的聚合物颗粒。由此，可以将该聚合物颗粒加热到足够高的温度以便将聚合物颗粒熔合在一起，该温度可以为70℃至350℃或更高，取决于构建材料的具体类型。在该方法中，可以将苄醇施加到构建材料上。例如，苄醇可以包含在熔合剂中或在与熔合剂一起施加的单独的增溶剂中。21.在本文中描述的三维打印方法的某些实例中，可使用喷射架构如喷墨打印头来施加该熔合剂。此类系统可以高分辨率在粉末床上的所选位置处喷射熔合剂的小液滴。这可以允许制造高分辨率的细化三维打印物体。22.在某些实例中，将增溶剂与熔合剂一起使用可以允许对聚酰胺聚合物的弹性和延性的调节进行精细控制。例如，可以通过改变在三维打印方法过程中施加的增溶剂的量来容易地调节施加到聚合物上的苄醇的量。此外，这些性质可以在三维上空间地控制，意味着通过在构建材料的不同区域中以不同的量选择性施加增溶剂，或通过在一些区域中省略增溶剂并在另一些区域中施加增溶剂，可以对三维打印物体的体积的不同部分赋予不同的机械性质。23.在本文中描述的特定三维打印方法中，常常发现，除熔合剂外施加第二流体试剂实际上可导致更脆的三维打印物体。这可能是由于第二流体试剂干扰了聚合物颗粒熔合在一起。例如，第二流体试剂可以将聚合物颗粒冷却至较低温度，这可减少聚合物颗粒之间的熔合量。在一些情况下，这可以导致具有降低的强度和提高的脆性的最终三维打印部件。但是，已经令人惊讶地发现，本文中描述的增溶剂具有相反的效果。即使当增溶剂是除熔合剂外使用的第二流体试剂时，与仅使用熔合剂打印相同物体相比时，增溶剂也可具有提高最终三维打印物体的弹性和延性的效果。24.考虑到该描述，图1显示了用于三维打印的示例性多流体套装100的示意图。该套装包括熔合剂110、增溶剂120和细化剂130。该熔合剂可包含水和电磁辐射吸收剂。该电磁辐射吸收剂可吸收辐射能量并将辐射能量转化为热。该增溶剂可包含苄醇、有机助溶剂和水。该细化剂可以包含细化化合物。25.该多流体套装可用于本文中描述的三维打印方法中。在各种实例中，可以在其中粉末床材料要熔合在一起的区域中将该熔合剂施加到粉末床材料上。随后可以将该粉末床暴露于辐射能量。该熔合剂中的能量吸收剂可吸收辐射能量并将该能量转化为热，这可以使施加该熔合剂的区域加热至高于粉末床的其它区域的温度。以这种方式，具有施加的熔合剂的粉末床材料可以加热到足以将粉末床的聚合物颗粒熔合在一起的温度，而周围的聚合物颗粒可以保持未熔合。26.在一些实例中，细化剂可以与熔合剂一起使用。该细化剂可包含细化化合物，所述细化化合物是可以降低在其上施加该细化剂的粉末床材料的温度的化合物。在一些实例中，该细化剂可以施加在其中施加该熔合剂的区域的边缘周围。这可以防止边缘周围的粉末床材料因来自其中施加熔合剂的区域的热而结块。该细化剂还可以施加在其中施加熔合剂的相同区域中以控制温度并防止粉末床材料熔合时过高的温度。27.此外，如上所述，该增溶剂可用于赋予该聚合物更高水平的延性和弹性。该增溶剂可以选择性施加到需要更高延性和弹性的粉末床材料的任何区域。在一些实例中，该增溶剂可以被施加在其中施加熔合剂的所有相同区域中。这可以导致在整个物体中具有增强的弹性的最终三维打印物体。28.下面更详细地描述熔合剂、增溶剂和细化剂的组成，以及它们在三维打印中的用途。29.三维打印套装30.本公开还描述了三维打印套装。在一些实例中，该三维打印套装可包括可用于本文中描述的三维打印方法的材料。图2显示了根据本公开的实例的一种示例性三维打印套装200的示意图。该套装包括包含聚合物颗粒的粉末床材料240和选择性地施加到粉末床材料上的增溶剂120。该增溶剂可包含苄醇、有机助溶剂和水。在某些实例中，苄醇可以以10重量％至40重量％的量存在。31.在一些实例中，该增溶剂可以同时充当增溶剂和熔合剂。在这些实例中，该增溶剂可包含电磁辐射吸收剂，其可以吸收辐射能量并将该能量转化为热。此类增溶剂可以施加到粉末床材料的待熔合区域，并且可以如上所述照射该粉末床。增溶剂中的苄醇可赋予熔合聚合物更大的弹性和延性，使得整个三维打印物体具有增强的弹性和延性。32.在替代实例中，该三维套装可包括增溶剂和熔合剂，其是两种单独的流体试剂。在这些实例中，该增溶剂可以不包含电磁辐射吸收剂。因此，该增溶剂可以与熔合剂一起在一些区域中选择性施加以增强熔合聚合物的弹性，而在另一些区域中，可以施加熔合剂以形成不具有增强的弹性的熔合聚合物。图3显示了一种此类示例性三维打印套装200。该实例包括粉末床材料240、熔合剂110和增溶剂120。如果要在三维打印方法中使用细化剂，则细化剂也可以包括在该三维打印套装中。33.为了说明本文中描述的三维打印套装和多流体套装的使用，图4a-4c显示了使用三维打印套装来形成三维打印物体的一个实例。在图4a中，将熔合剂110和增溶剂120喷射到粉末床材料层240上。从熔合剂喷射器112喷射熔合剂，并从增溶剂喷射器122喷射增溶剂。这些流体喷射器可以跨越粉末床材料层移动以便在待熔合区域上选择性喷射熔合剂。该增溶剂可以喷射在期望增强的弹性和延性的区域中。辐射源270也可以跨越粉末床材料层移动。34.图4b显示了熔合剂110和增溶剂120已经喷射到待熔合的层的区域上之后的粉末床材料层240。如图中所示，熔合剂也喷射到已经喷射增溶剂的相同区域上，使得该区域在其上具有熔合剂与增溶剂的组合。喷射增溶剂的部分将成为具有增强的弹性的最终三维打印物体的部分。辐射源270显示为向聚合物颗粒层发射辐射272。该熔合剂可包含辐射吸收剂，其可吸收该辐射并将辐射能量转化为热。35.图4c显示了具有其中喷射熔合剂的熔合部分242的粉末床材料层240。该部分已经达到足以将聚合物颗粒熔合在一起以形成固体聚合物基质的温度。其中喷射增溶剂的区域成为具有增强的弹性的部分244。与未喷射增溶剂的熔合部分的其余部分相比，该部分可以更具有弹性和延性。特别地，具有增强的弹性的部分可以具有不同的性质，如更低的杨氏模量或更大的断裂应变。36.图4a-4c中显示的过程可以用附加的粉末床材料层重复多次。粉末床材料的各个层可以沉积在先前层的顶部上，并且熔合剂和增溶剂可以如图4a中所示施加，各个层也可以如图4b中所示用电磁能量照射。这可以将粉末床材料的聚合物颗粒熔合在一起以形成如图4c中所示的熔合层。通过用多个层重复该过程，可以形成三维打印物体。37.在一些实例中，最终的三维打印物体可以由粉末床材料的多个熔合层构成。来自熔合剂的电磁辐射吸收剂可以保持嵌在熔合层中。在其中施加增溶剂的该物体的部分中，苄醇也可以保持嵌在熔合层中。在某些实例中，由于在三维打印方法过程中使用的提高的温度，一部分苄醇可从粉末床中蒸发。但是，一部分苄醇仍然可以保留并且存在于最终的三维打印物体中。苄醇可存在于具有增强的弹性的三维打印物体的特定部分中。该物体不具有增强的弹性的其它部分可以不含苄醇。在某些实例中，该物体具有增强的弹性的部分可以相对于三维打印物体的那些部分的总重量以大约0.1重量％至大约5重量％的量包含苄醇。在又一些实例中，整个三维打印物体可以具有增强的弹性，并且苄醇可以以大约0.1重量％至大约5重量％的量存在于整个三维打印物体中。38.用于三维打印的系统39.本公开还描述了用于三维打印的系统，其可以用于实施本文中描述的三维打印方法。在特定实例中，用于三维打印的系统可包括包含聚酰胺聚合物颗粒的粉末床材料、要选择性施加到粉末床材料层上的熔合剂、要选择性施加到粉末床材料层上的增溶剂、以及定位为使粉末床材料层暴露于辐射能量的辐射能量源。该熔合剂可包含水和电磁辐射吸收剂。该电磁辐射吸收剂可吸收辐射能量并将该辐射能量转化为热。该增溶剂可包含大约10重量％至大约40重量％的苄醇。该增溶剂还可包含水和有机助溶剂。来自辐射能量源的辐射能量可以选择性熔合与电磁辐射吸收剂接触的聚酰胺聚合物颗粒。通过以这种方式将多个粉末床材料层熔合在一起，可以形成三维打印物体。40.在又一些实例中，该用于三维打印的系统可包括附加组件。例如，该系统可以包括用于施加流体试剂如熔合剂和增溶剂的施加器。在一个实例中，该系统可包括可流体连接或可连接至熔合剂的熔合剂施加器。该熔合剂施加器可以是可定向的(directable)，以便反复将该熔合剂施加到颗粒构建材料层上。在又一些实例中，该系统还可包括增溶剂施加器。该增溶剂施加器可以连接至增溶剂或可与增溶剂连接，并且是可定向的，以便将该增溶剂施加到颗粒构建材料层上。41.本文中使用的“流体连接”和“可连接”可以是指流体试剂施加器获取流体试剂(即熔合剂、增溶剂、细化剂等)并将流体试剂施加到颗粒构建材料上的能力。在一些实例中，该打印系统可以包括流体连接至熔合剂施加器的熔合剂储器，意味着熔合剂可以从储器流至熔合剂施加器，并且该熔合剂施加器可以将该熔合剂施加到颗粒构建材料。在另一些实例中，该熔合剂施加器可连接到熔合剂的外部储器上，意味着熔合剂施加器可以配置为连接到熔合剂储器，但该熔合剂储器可以不存在于该打印系统本身中。42.在又一些实例中，该系统可进一步包括辐射能量源，该辐射能量源定位为使该颗粒构建材料层暴露于辐射能量，以选择性熔合与该电磁辐射吸收剂接触的颗粒构建材料，并由此形成三维打印物体。在另一实例中，该系统可包括与流体试剂施加器和辐射能量源通信的硬件控制器。该硬件控制器可以被编程为引导流体试剂施加器将各种流体试剂施加到颗粒构建材料上。在一个特定实例中，硬件控制器可以被编程为引导熔合剂施加器基于三维物体模型反复地和选择性地将熔合剂施加到构建材料层上。该硬件控制器还可以被编程为引导该三维打印系统的辐射能量源以便将粉末床材料层暴露于辐射能量，从而选择性熔合与电磁辐射吸收剂接触的颗粒构建材料，并由此形成三维打印物体。在再一些实例中，该硬件控制器还可以被编程为生成命令以引导三维打印系统的构建材料施加器，将便将颗粒构建材料层施加到三维打印系统的粉末床上。43.图5显示了根据本公开的示例性三维打印系统300。该系统包括构建平台302。颗粒构建材料240可通过构建材料施加器308沉积到构建平台上，在那里该颗粒构建材料可例如通过机械辊或其它整平技术来平整或平滑化。这可以形成平坦的颗粒构建材料层。随后可以通过熔合剂施加器112将熔合剂110施加到该层上。也可以通过增溶剂施加器122施加增溶剂120。其中施加熔合剂的第一区域316可对应于三维物体模型的层或切片。可以将增溶剂施加到第二区域326，该区域可以是其中施加熔合剂的区域的一部分。在另一些实例中，该增溶剂本身可具有辐射吸收性质，并且其自身可充当熔合剂，并且因此可以施加到其中未施加熔合剂的区域。该系统还包括辐射能量源270，其可使粉末床暴露于辐射能量以便在施加熔合剂的位置熔合颗粒构建材料。图5显示了已经形成的熔合聚合物的第一层334，具有在顶部铺展的附加的颗粒构建材料层，并且该系统处于将熔合剂和增溶剂施加至该附加层以形成三维打印物体的另一层的过程中。更详细地，可以存在连接到熔合剂施加器、增溶剂施加器、辐射能量源和构建材料施加器的硬件控制器350。该硬件控制器可以被编程为引导该系统的组件以实施它们的功能。例如，该硬件控制器可以生成命令以引导三维打印系统的构建材料施加器，以便将颗粒构建材料层施加到三维打印系统的粉末床上，基于三维物体模型引导熔合剂施加器反复地和选择性地将熔合剂施加到构建材料层上，并且引导三维打印系统的辐射能量源以便使粉末床材料层暴露于辐射能量以选择性熔合与电磁辐射吸收剂接触的颗粒构建材料并由此形成三维打印物体或其组合。44.在一些实例中，该硬件控制器可包括用于实施上述操作的一个或多个模块。例如，该硬件控制器可包括用于引导增溶剂施加器以便将增溶剂以足以形成具有增强的弹性的区域的量施加到该颗粒构建材料上的模块。其它模块可包括用于引导熔合剂施加器、辐射能量源、构建平台、构建材料施加器、加热器等等的模块。三维打印系统的这些功能单元被描述为模块以强调它们的实施独立性。例如，该模块可以以硬件电路的形式来实现，包括定制超大规模集成(vlsi)电路或门阵列、现成的半导体如逻辑芯片、晶体管或其它分立组件。模块还可以在可编程硬件设备中实现，如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备等。45.该模块还可以在机器可读软件中实现，以便由各种类型的处理器执行。可执行代码的标识模块可以例如包括一个或多个计算机指令块，其可以被组织为对象、程序或函数。然而，标识模块的可执行代码不需要物理地定位在一起，而是可以包括存储在不同位置的不同指令，所述指令包括该模块并且当逻辑地连接在一起时实现该模块的规定目的。46.实际上，可执行代码的模块可以是单个指令或多个指令，并且甚至可以分布在若干不同的代码段上、在不同的程序之间、以及跨越若干存储器设备。类似地，操作数据可以在模块内被标识和说明，并且可以为合适的形式并在合适类型的数据结构内组织。该操作数据可以作为单个数据集来收集，或者可以分布在不同位置上，包括分布在不同存储设备上。该模块可以是被动的或主动的，包括可操作以实施所需功能的代理设备。47.这里描述的模块还可以存储在计算机可读存储介质上，该介质包括用存储信息(如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据)的公开内容实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动的介质。计算机可读存储介质可以包括但不限于ram、rom、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、闪存或其它存储器公开、光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其它光存储器、磁带盒、磁带、磁盘存储器或其它磁存储设备、或可用于储存所需信息的其它计算机存储介质。48.在一些实例中，该硬件控制器可包括作为硬件组件的上述一些或全部模块。在另一些实例中，该硬件控制器能够执行作为软件模块的上述模块。在一些实例中，可以使用硬件和软件模块的组合。49.更详细地，用于三维打印的系统能够调节各种变量以影响三维打印方法。这些变量可以被称为三维打印方法的“打印模式”。此类变量可包括例如施加到粉末床上的流体试剂的量、粉末床材料层的厚度、粉末床的温度、将辐射能量施加到粉末床上的强度和时间长度等等。50.在一些实例中，所用熔合剂的量可以基于熔合剂中辐射吸收剂的浓度、聚合物颗粒所需的熔合水平和其它因素来校准。在一些实例中，打印的熔合剂的量可以足以使辐射吸收剂与聚合物粉末的整个层接触。例如，如果聚合物粉末的各个层为100微米厚，则熔合剂可以渗透100微米到聚合物粉末中。由此，该熔合剂可加热整个层中的聚合物粉末，使得该层可聚结并粘结到下面的层。在形成固体层之后，通过降低粉末床或通过升高粉末辊的高度并滚压新的粉末层，可以形成新的松散粉末层。51.在一些实例中，整个粉末床可以预热至低于该聚合物粉末的熔点或软化点的温度。在一个实例中，该预热温度可以比熔点或软化点低大约10℃至大约30℃。在另一实例中，该预热温度可以在熔点或软化点的50℃内。在一个特定实例中，该预热温度可以是大约160℃至大约170℃，并且该聚合物粉末可以是聚酰胺12粉末。预热可以用一个或多个灯、烘箱、加热的支撑床或其它类型的加热器来完成。在一些实例中，可以将整个粉末床加热至基本均匀的温度。52.可以用熔合灯照射粉末床。适用于本文中描述的方法的熔合灯可包括市售的红外灯与卤素灯。该熔合灯可以是静止灯或移动灯。例如，该灯可以安装在轨道上以水平移动跨越该粉末床。此类熔合灯可以根据聚结打印层的曝光量在床上多次穿过。该熔合灯可以配置为用基本均匀的能量照射整个粉末床。这可以选择性聚结含有熔合剂的打印部分，留下聚合物粉末的未打印部分低于熔点或软化点。53.在一个实例中，该熔合灯可与该熔合剂中的辐射吸收剂匹配，使得熔合灯发射与辐射吸收剂的峰值吸收波长匹配的光波长。在特定的近红外波长处具有窄峰的辐射吸收剂可与在辐射吸收剂的近似峰值波长处发射窄波长范围的熔合灯一起使用。类似地，吸收宽范围的近红外波长的辐射吸收剂可以与发射宽范围波长的熔合灯一起使用。以这种方式匹配辐射吸收剂和熔合灯可以提高聚结含有在其上打印的熔合剂的聚合物颗粒的效率，而未打印的聚合物颗粒不吸收同样多的光并且保持在较低温度下。54.根据聚合物粉末中存在的辐射吸收剂的量、辐射吸收剂的吸光度、预热温度和聚合物的熔点或软化点，可以从熔合灯提供合适量的照射。在一些实例中，该熔合灯可每遍次照射各个层大约0.5至大约10秒。55.可以通过根据三维物体模型将熔合剂喷射到粉末床构建材料层上来形成三维打印物体。在一些实例中，可以使用计算机辅助设计(cad)软件来创建三维物体模型。三维物体模型可以以任何合适的文件格式存储。在一些实例中，本文中描述的三维打印物体可以基于单个三维物体模型。该三维物体模型可以限定该物体的三维形状。在一些实例中，该三维物体模型还可以包括期望通过施加增溶剂具有增强的弹性的该物体的特定三维部分。还可以包括其它信息，例如由附加的不同材料形成的结构或用于在物体上的不同位置处用各种颜色打印物体的颜色数据。该三维物体模型还可以包括具体涉及在粉末床材料层上喷射流体的特征或材料，如要施加到给定区域上的流体的所需量。该信息可以为例如液滴饱和度的形式，其可以指示三维打印系统将一定数量的流体液滴喷射到特定区域中。这可以允许三维打印系统精细地控制辐射吸收、冷却、颜色饱和度、来自增溶剂的苄醇在粉末床材料中的浓度等等。所有此类信息可以包括在单个三维物体文件或多个文件的组合中。可以基于三维物体模型来制作三维打印物体。本文中使用的“基于三维物体模型”可以是指使用单个三维物体模型文件或一起定义该物体的多个三维物体模型的组合的打印。在某些实例中，软件可以用于将三维物体模型转换为用于三维打印机的指令，以通过建造构建材料的各个层来形成物体。56.在三维打印方法的一个实例中，可将聚合物粉末的薄层铺展在床上以形成粉末床。在该方法开始时，粉末床可以是空的，因为此时没有铺展聚合物颗粒。对于第一层，聚合物颗粒可以铺展到空的构建平台上。构建平台可以是由足以承受三维打印方法的加热条件的材料(如金属)制成的平坦表面。由此，“将聚合物颗粒的各个构建材料层施加到粉末床上”包括将聚合物颗粒铺展到空的构建平台上以便形成第一层。在另一些实例中，在打印开始之前，可以铺展多个初始的聚合物粉末层。在一些实例中，粉末床材料的这些“空白”层的数量可为大约10至大约500、大约10至大约200、或大约10至大约100。在一些情况下，在开始打印前铺展多层粉末可提高三维打印物体的温度均匀性。流体喷射打印头，如喷墨打印头，可以随后用于在对应于要形成的三维物体的薄层的粉末床部分上打印包含辐射吸收剂的熔合剂。随后，该床可以暴露于电磁能量，例如通常为整个床。电磁能量可包括光、红外辐射等等。该辐射吸收剂可以比未打印粉末吸收更多来自该电磁能量的能量。吸收的光能可以转化为热能，使得粉末的打印部分软化并熔合在一起成为成形层。在形成第一层之后，可以在粉末床上铺展新的聚合物粉末薄层，并可以重复该过程以形成附加的层，直到打印完整的三维物体。由此，“将聚合物颗粒的各个构建材料层施加到粉末床上”还包括将聚合物颗粒层铺展在新聚合物颗粒层下方的松散颗粒和熔合层上。57.粉末床材料58.如上所述，描述的三维打印方法可以利用包含聚酰胺聚合物颗粒的粉末床构建材料。聚酰胺聚合物可包括多种聚合物，所述聚合物包含通过酰胺键连接在一起的聚合单体。包含在增溶剂中的苄醇可以对聚酰胺聚合物具有增溶效果。已经发现，当在三维打印过程中将苄醇施加到聚酰胺聚合物颗粒上时获得了具有增强的弹性的三维打印物体。59.可用于本文中描述的三维打印套装、系统和方法的聚酰胺聚合物可包括聚酰胺6、聚酰胺9、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺66、聚酰胺612、热塑性聚酰胺、聚酰胺共聚物或其组合。在一些实例中，该聚酰胺聚合物颗粒可以完全由单一类型的聚酰胺聚合物构成。在另一些实例中，可以使用两种或更多种类型的聚酰胺聚合物的混合物。60.在某些实例中，该粉末床材料可以包含具有各种形状的聚合物颗粒，如基本球形的颗粒或不规则形状的颗粒。在一些实例中，该聚合物粉末能够成形为具有大约20μm至大约100μm、大约30μm至大约90μm、或大约40μm至大约80μm的分辨率的三维打印物体。本文中所用的“分辨率”是指可以在三维打印物体上形成的最小特征的尺寸。该聚合物粉末可以形成大约20μm至大约100μm厚的层，以使打印部件的熔合层具有大致相同的厚度。这可以提供大约20μm至大约100μm的在z轴(即深度)方向上的分辨率。该聚合物粉末还可以具有足够小的粒度和足够规则的颗粒形状以提供沿x轴和y轴(即平行于粉末床顶表面的轴)的大约20μm至大约100μm的分辨率。例如，该聚合物粉末可以具有大约20μm至大约100μm的平均粒度。在另一些实例中，该平均粒度可以为大约20μm至大约50μm。沿这些轴的其它分辨率可以为大约30μm至大约90μm或大约40μm至大约80μm。61.该聚合物粉末可具有大约70℃至大约350℃的熔点或软化点。在又一些实例中，该聚合物可具有大约150℃至大约200℃的熔点或软化点。在一个特定实例中，该聚合物粉末可以是聚酰胺12，其可具有大约175℃至大约200℃的熔点。62.该聚合物颗粒在一些情况下也可以与填料共混。该填料可包含无机颗粒，如氧化铝、二氧化硅、纤维、碳纳米管或其组合。当热塑性聚合物颗粒熔合在一起时，该填料颗粒可以嵌在该聚合物中，形成复合材料。在一些实例中，该填料可包含自由流动剂、抗结块剂等等。此类试剂可以防止粉末颗粒堆积、涂布该粉末颗粒并平滑边缘以减少颗粒间摩擦、和/或吸收水分。在一些实例中，热塑性聚合物颗粒与填料颗粒的重量比可以为大约100∶1至大约1∶2或大约5∶1至大约1∶1。63.熔合剂64.本文中描述的多流体套装和三维打印套装可包括要施加到聚合物构建材料上的熔合剂。该熔合剂可包含可以吸收辐射能量并将该能量转化为热的辐射吸收剂。在某些实例中，该熔合剂可以选择性施加到期望固结以成为固体三维打印物体的一部分的粉末床材料的区域上。该熔合剂例如可以通过打印来施加，如使用流体喷射器或流体喷射打印头打印。流体喷射打印头可以以类似于喷射墨水的喷墨打印头的方式喷射该熔合剂。因此，该熔合剂可以非常精确地施加到期望形成最终三维打印物体的层的粉末床材料的某些区域上。在施加该熔合剂后，可以用辐射能量照射该粉末床材料。来自该熔合剂的辐射吸收剂可以吸收该能量并将其转化为热，由此加热与辐射吸收剂接触的任何聚合物颗粒。可以施加适当量的辐射能量，使得打印有该熔合剂的粉末床材料的区域充分加热以熔融该聚合物颗粒，将该颗粒固结成固体层，同时未打印有该熔合剂的粉末床材料保持为具有分开的颗粒的松散粉末。65.在一些实例中，可以调节施加的辐射能量的量、施加到粉末床上的熔合剂的量、熔合剂中辐射吸收剂的浓度和该粉末床的预热温度(即打印该熔合剂并照射之前该粉末床材料的温度)以确保打印有该熔合剂的粉末床的部分将熔合以形成固体层，并且该粉末床的未打印部分将保持为松散粉末。这些变量可以被称为三维打印系统的“打印模式”的一部分。该打印模式可包括能够在三维打印过程中控制以影响三维打印方法的结果的任何变量或参数。66.通过施加熔合剂并照射粉末床来形成单个层的过程可以用附加的新鲜粉末床材料层来重复以形成该三维打印物体的附加层，由此一次一层地构建最终物体。在该方法中，围绕该三维打印物体的粉末床材料可以充当该物体的支撑材料。当三维打印完成时，可以从粉末床中移除该物体，并可以除去该物体上的任何松散粉末。67.因此，在一些实例中，该熔合剂可以包含能够吸收电磁辐射以产生热的辐射吸收剂。该辐射吸收剂可以是有色的或无色的。在各种实例中，该辐射吸收剂可以是颜料如炭黑颜料、玻璃纤维、二氧化钛、粘土、云母、滑石、硫酸钡、碳酸钙、近红外吸收染料、近红外吸收颜料、共轭聚合物、分散剂或其组合。近红外吸收染料的实例包括铵(aminium)染料、四芳基二胺染料、花青染料、酞菁染料、二硫醇烯(dithiolene)染料等等。在又一些实例中，辐射吸收剂可以是近红外吸收共轭聚合物如聚(3，4-亚乙基二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸盐)(pedot：pss)、聚噻吩、聚(对苯硫醚)、聚苯胺、聚(吡咯)、聚(乙炔)、聚(对苯乙炔)、聚对亚苯基或其组合。本文中所用的“共轭”是指分子中原子之间交替的双键和单键。由此，“共轭聚合物”是指其主链具有交替的双键和单键的聚合物。在许多情况下，该辐射吸收剂可以具有大约800nm至大约1400nm范围内的峰值吸收波长。68.还可以使用各种近红外颜料。非限制性实例可包括具有各种抗衡离子，如铜、锌、铁、镁、钙、锶等等的磷酸盐，及其组合。磷酸盐的非限制性具体实例可包括m2p2o7、m4p2o9、m5p2o10、m3(po4)2、m(po3)2、m2p4o12及其组合，其中m代表具有+2的氧化态的抗衡离子，如上文列举的那些或其组合。例如，m2p2o7可以包括化合物如cu2p2o7、cu/mgp2o7、cu/znp2o7或抗衡离子的任何其它合适的组合。要注意的是，本文中描述的磷酸盐不限于具有+2氧化态的抗衡离子。其它磷酸盐抗衡离子也可用于制备其它合适的近红外颜料。69.附加的近红外颜料可包括硅酸盐。硅酸盐可具有与磷酸盐相同或类似的抗衡离子。一个非限制性实例可包括m2sio4、m2si2o6和其中m是具有+2的氧化态的抗衡离子的其它硅酸盐。例如，该硅酸盐m2si2o6可包括mg2si2o6、mg/casi2o6、mgcusi2o6、cu2si2o6、cu/znsi2o6或其它合适的抗衡离子组合。要指出，本文中描述的硅酸盐不限于具有+2氧化态的抗衡离子。其它硅酸盐抗衡离子也可用于制备其它合适的近红外颜料。70.在又一些实例中，该辐射吸收剂可以包含金属二硫醇烯配合物。过渡金属二硫醇烯配合物可以在电磁波谱的600nm至1600nm区域中表现出强吸收带。在一些实例中，中心金属原子可以是能形成方形平面配合物的任何金属。非限制性特定实例包括基于镍、钯和铂的配合物。71.在又一些实例中，该辐射吸收剂可包括钨青铜或钼青铜。在某些实例中，钨青铜可包括具有式mxwo3的化合物，其中m是除钨外的金属，且x等于或小于1。类似地，在一些实例中，钼青铜可以包括具有式mxmoo3的化合物，其中m是除钼外的金属，且x等于或小于1。72.在另一些实例中，可以选择该辐射吸收剂以使得该熔合剂是“浅色调熔合剂”，其可以是透明的、浅色的或白色的。例如，该电磁辐射吸收剂在大约400nm至大约780nm的波长下可以是透明或白色的。在一些实例中，本文中使用的术语“透明的”表示波长为大约400nm至大约780nm的辐射的大约20％或更少被吸收。由此，在本文的实例中，浅色调熔合剂的颜色可以是白色、无色或浅色的，使得着色剂可有效地使聚合物粉末床材料着色，而没有来自辐射吸收剂的颜色的过多干扰(如果有的话)。同时，该浅色调熔合剂在暴露于800nm至4,000nm的电磁能量波长时可产生足以部分或完全熔融或聚结与该浅色调熔合剂接触的聚合物粉末床材料的热。在替代实例中，该辐射吸收剂可以优先吸收紫外辐射。在一些实例中，该辐射吸收剂可吸收大约300nm至大约400nm波长范围内的辐射。在某些实例中，该熔合剂吸收的电磁能量的量可以如下定量：在除去液体组分后厚度为0.5μm的熔合剂层可吸收90％至100％的波长为大约300nm至大约400nm的辐射电磁能量。该辐射吸收剂还可以几乎不吸收或不吸收可见光，由此使该辐射吸收剂对可见光透明。在某些实例中，0.5μm的熔合剂层可吸收0％至20％的波长范围为高于大约400nm至大约700nm的辐射电磁能量。紫外线吸收辐射吸收剂的非限制性实例可包括二氧化钛、氧化锌、氧化铈、氧化铟锡或其组合的纳米颗粒。在一些实例中，该纳米颗粒可具有大约2nm至大约300nm、大约10nm至大约100nm、或大约10nm至大约60nm的平均粒度。73.在一些实例中，在该熔合剂中可以包含分散剂。分散剂可以帮助分散上述辐射吸收颜料。在一些实例中，该分散剂本身也可以吸收辐射。可以单独或与颜料一起作为辐射吸收剂被包含的分散剂的非限制性实例可以包括聚氧乙二醇辛基酚醚(polyoxyethyleneglycoloctylphenolethers)、乙氧基化脂族醇、羧酸酯、聚乙二醇酯、脱水山梨糖醇酯、羧酰胺、聚氧乙烯脂肪酸酰胺、聚(乙二醇)对异辛基苯基醚、聚丙烯酸钠及其组合。74.辐射吸收剂在该熔合剂中的量可以随辐射吸收剂的类型而变化。在一些实例中，辐射吸收剂在该熔合剂中的浓度可以为大约0.1重量％至大约20重量％。在一个实例中，辐射吸收剂在该熔合剂中的浓度可以为大约0.1重量％至大约15重量％。在另一实例中，该浓度可以为大约0.1重量％至大约8重量％。在又一实例中，该浓度可以为大约0.5重量％至大约2重量％。在一个特定实例中，该浓度可以为大约0.5重量％至大约1.2重量％。在一个实例中，该辐射吸收剂在该熔合剂中的浓度使得将该熔合剂喷射到该聚合物粉末上之后，相对于该聚合物粉末的重量，辐射吸收剂在该聚合物粉末中的量可以为大约0.0003重量％至大约10重量％、或大约0.005重量％至大约5重量％。75.在一些实例中，可以使用流体喷射装置，如喷墨打印架构将熔合剂喷射到该聚合物粉末构建材料上。因此，在一些实例中，可以配制该熔合剂以赋予该熔合剂良好的喷射性能。可以包含在该熔合剂中以提供良好喷射性能的成分可以包括液体载体。热喷射可以通过加热该熔合剂以形成蒸气气泡来起作用，所述蒸气气泡置换气泡周围的流体，由此迫使流体液滴离开喷射喷嘴。由此，在一些实例中，该液体载体可以包含足够量的蒸发液体，其在加热时可以形成蒸气气泡。该蒸发液体可以是溶剂如水、醇、醚或其组合。76.在一些实例中，取决于喷射架构，该液体载体配制物可以包含以总计大约1重量％至大约50重量％存在的一种或多种助溶剂。此外，可以存在非离子型、阳离子型和/或阴离子型表面活性剂，其量为大约0.01重量％至大约5重量％。在一个实例中，该表面活性剂可以以大约1重量％至大约5重量％的量存在。该液体载体还可以以大约0.5重量％至大约3重量％的量包含分散剂。该配制物的余量可以是纯净水，和/或其它载体组分如杀生物剂、粘度调节剂、用于ph调节的材料、螯合剂、防腐剂等等。在一个实例中，该液体载体可以主要是水。77.在一些实例中，水分散性或水溶性辐射吸收剂可以与水性载体一起使用。因为该辐射吸收剂可以分散或溶解在水中，可能不存在有机助溶剂，因为可能未包含该有机助溶剂来增溶该辐射吸收剂。因此，在一些实例中，该流体可以基本上不含有机溶剂，例如主要是水。但是，在其它实例中，助溶剂可用于帮助分散其它染料或颜料，或增强相应流体的喷射性质。在再一些实例中，非水性载体可以与有机可溶性或有机可分散性熔合剂一起使用。78.可以使用的助溶剂的类别可包括有机助溶剂，包括脂族醇、芳族醇、二醇、二醇醚、聚二醇醚、己内酰胺类、甲酰胺类、乙酰胺类和长链醇。此类化合物的实例包括1-脂族醇、脂族仲醇、1，2-醇、1，3-醇、1，5-醇、乙二醇烷基醚、丙二醇烷基醚、聚乙二醇烷基醚的高级同系物(c6-c12)、n-烷基己内酰胺、未取代的己内酰胺、取代和未取代的甲酰胺、取代和未取代的乙酰胺等等。可以使用的溶剂的具体实例包括但不限于2-吡咯烷酮、n-甲基吡咯烷酮、2-羟乙基-2-吡咯烷酮、2-甲基-1，3-丙二醇、四乙二醇、1，6-己二醇、1，5-己二醇和1，5-戊二醇。79.关于可以存在的表面活性剂，可以使用一种或多种表面活性剂，如烷基聚环氧乙烷、烷基苯基聚环氧乙烷、聚环氧乙烷嵌段共聚物、炔属聚环氧乙烷、聚环氧乙烷(二)酯、聚环氧乙烷胺、质子化聚环氧乙烷胺、质子化聚环氧乙烷酰胺、聚二甲基硅氧烷共聚醇、取代胺氧化物等。添加到该熔合剂中的表面活性剂的量可以为大约0.01重量％至大约20重量％。合适的表面活性剂可以包括但不限于脂质酯，如可获自dowchemicalcompany(michigan)的tergitoltm15-s-12、tergitoltm15-s-7、tergitoltm15-s-9，leg-1和leg-7；可获自dowchemicalcompany(michigan)的tritontmx-100、tritontmx-405；和十二烷基硫酸钠。80.可以使用各种其它添加剂以增强该熔合剂用于特定应用的某些性质。这些添加剂的实例是为了抑制有害微生物的生长而添加的那些。这些添加剂可以是杀生物剂、杀真菌剂和其它抗微生物剂，其可用于各种配制物。合适的抗微生物剂的实例包括但不限于(nudex，inc.，newjersey)、ucarcidetm(unioncarbidecorp.，texas)、(r.t.vanderbiltco.，connecticut)、(iciamericas，newjersey)、(thor，unitedkingdom)及其组合。81.可以包含螯合剂如edta(乙二胺四乙酸)以消除重金属杂质的有害影响，并可以使用缓冲溶液控制该流体的ph。例如可以使用大约0.01重量％至大约2重量％。还可以存在粘度调节剂和缓冲剂，以及按需要改变该流体的性质的其它添加剂。此类添加剂可以以大约0.01重量％至大约20重量％存在。82.在某些其它实例中，该熔合剂可包含大约5重量％至大约40重量％的有机助溶剂、大约0重量％至大约20重量％的高沸点溶剂、大约0.1重量％至大约1重量％的表面活性剂、大约0.1重量％至大约1重量％的抗结垢剂、大约0.01重量％至大约1重量％的螯合剂、大约0.01重量％至大约1重量％的杀生物剂、和大约1重量％至大约10重量％的炭黑颜料。余量可以是去离子水。83.增溶剂84.该增溶剂可以是包含苄醇、有机助溶剂和水的流体试剂。如上所述，苄醇可以增溶聚酰胺聚合物。该增溶剂可以在三维打印方法过程中施加到聚酰胺聚合物颗粒的各个层上。在将增溶剂施加到松散颗粒层上之后，使用辐射能量将颗粒熔合在一起。随后可以在熔合层上铺展新的松散聚酰胺聚合物颗粒层，并且该过程可重复以获得附加层。当增溶剂以这种方式施加到各个层上时，最终的三维打印物体可以比使用不含增溶剂的熔合剂形成相同物体时明显更有弹性和延性。85.此外，不受特定机理的束缚，在一些实例中，苄醇在提高的温度下对聚酰胺聚合物可具有更强的增溶效果。在三维打印过程中用于熔合该聚酰胺聚合物颗粒的温度可足以提高苄醇的增溶效果。因此，本文中描述的三维打印方法可以为苄醇增溶聚酰胺聚合物提供合适的条件。86.可以基于三维打印物体所需的弹性增强和将在三维打印过程中施加的增溶剂的量来选择苄醇在该增溶剂中的浓度。在一些实例中，该增溶剂中苄醇的量可以为大约10重量％至大约40重量％。在该范围内的浓度可足以允许增溶剂向三维打印物体提供显著的弹性增强效果。在另一些实例中，该苄醇的浓度可以为大约10重量％至大约30重量％、或大约10重量％至大约20重量％、或大约11重量％至大约19重量％、或大约12重量％至大约18重量％、或大约13重量％至大约17重量％、或大约14重量％至大约16重量％、或大约10重量％至大约15重量％、或大约15重量％至大约40重量％、或大约15重量％至大约25重量％、或大约15重量％至大约20重量％。在又一些实例中，该苄醇的浓度可以为大约15重量％或更低、或大约17重量％或更低、或大约20重量％或更低、或大约25重量％或更低。在另一些实例中，苄醇的浓度可以为大约15重量％或更高、或大约13重量％或更高、或大约10重量％或更高。87.应当注意的是，在三维打印过程中，除熔合剂外施加第二流体试剂有时可能倾向于干扰聚合物颗粒的熔合。这可能导致最终的三维打印物体的机械强度降低。因此，可以选择增溶剂中苄醇的浓度，使得可以将足够量的苄醇施加到聚合物颗粒上，而不添加太多额外的流体。在一些实例中，相对于聚酰胺聚合物颗粒与苄醇一起的组合重量，施加到聚酰胺聚合物颗粒上的苄醇的量可为大约0.1重量％至大约5重量％。在又一些实例中，相对于聚酰胺聚合物颗粒与苄醇一起的组合重量，施加到聚合物颗粒上的苄醇的量可以为大约0.1重量％至大约4重量％、大约0.1重量％至大约2重量％、大约0.1重量％至大约1重量％、大约0.5重量％至大约1重量％、大约1重量％至大约2重量％、或大约1重量％至大约5重量％。88.该增溶剂还可包含有机助溶剂。在一些实例中，可用于熔合剂的相同类型的有机助溶剂也可用于增溶剂。可以使用的助溶剂的实例可以包括脂族醇、芳族醇、二醇、二醇醚、聚二醇醚、己内酰胺类、甲酰胺类、乙酰胺类和长链醇。此类化合物的实例包括1-脂族醇、脂族仲醇、1，2-醇、1，3-醇、1，5-醇、乙二醇烷基醚、丙二醇烷基醚、聚乙二醇烷基醚的高级同系物(c6-c12)、n-烷基己内酰胺、未取代的己内酰胺、取代和未取代的甲酰胺、取代和未取代的乙酰胺等等。可以使用的溶剂的具体实例包括但不限于2-吡咯烷酮、n-甲基吡咯烷酮、2-羟乙基-2-吡咯烷酮、2-甲基-1，3-丙二醇、四乙二醇、1，6-己二醇、1，5-己二醇和1，5-戊二醇。在一些实例中，该有机助溶剂可包含聚乙二醇。在一些具体实例中，聚乙二醇的分子量可以是大约200mw(重均分子量)或更大。例如，聚乙二醇的重均分子量可以为大约200mw至大约1,000mw、或大约200mw至大约600mw、或大约200mw至大约400mw。89.在一些实例中，有机助溶剂在该增溶剂中的浓度可以为大约20重量％至大约70重量％。在一些情况下，增溶剂中的苄醇在有机助溶剂中比在纯水中更可溶。因此，取决于增溶剂中苄醇的量，存在的有机助溶剂的量可以足以使苄醇完全溶于增溶剂。在又一些实例中，有机助溶剂在增溶剂中的浓度可以为大约30重量％至大约60重量％、或大约40重量％至大约60重量％、或大约45重量％至大约55重量％、或大约20重量％至大约50重量％、或大约30重量％至大约50重量％、或大约40重量％至大约50重量％、或大约50重量％至大约70重量％、或大约50重量％至大约60重量％。90.在某些实例中，该增溶剂还可包含表面活性剂。可以使用的表面活性剂的实例可包括可获自dowchemicalcompany(michigan)的tergitoltm15-s-12、tergitoltm15-s-7、tergitoltm15-s-9；leg-1和leg-7；可获自dowchemicalcompany(michigan)的tritontmx-100、tritontmx-405；和十二烷基硫酸钠。在一些实例中，表面活性剂在该增溶剂中的浓度可以为大约0.1重量％至大约2重量％、或大约0.1重量％至大约1重量％、或大约0.5重量％至大约0.8重量％、或大约0.8重量％至大约2重量％、或大约0.8重量％至大约1.5重量％。91.该增溶剂还可包含水。在各种实例中，水在该增溶剂中的量可以为大约20重量％至大约70重量％。在又一些实例中，水的量可以为大约25重量％至大约50重量％、或大约30重量％至大约40重量％、或大约20重量％至大约35重量％、或大约20重量％至大约50重量％、或大约35重量％至大约50重量％、或大约35重量％至大约70重量％。92.该增溶剂还可包含允许该试剂被流体喷射打印头喷射的附加成分。在一些实例中，该增溶剂可包含提供可喷射性的成分，如上文在熔合剂中描述的那些。这些成分可以包括分散剂、杀生物剂、粘度调节剂、用于ph调节的材料、螯合剂、防腐剂等等。可以以上文就熔合剂所述的任何量包含这些成分。93.在一个特定实例中，该增溶剂可以由水、有机助溶剂、表面活性剂和苄醇组成。在某些实例中，该苄醇可以以大约10重量％至大约40重量％的量存在，该有机助溶剂可以以大约20重量％至大约70重量％的量存在，并且水可以以大约20重量％至大约70重量％的量存在。94.细化剂95.在又一些实例中，多流体套装或三维打印套装可包括细化剂。该细化剂可包含细化化合物。该细化化合物能够降低该细化剂施加于其上的粉末床材料的温度。在一些实例中，该细化剂可以在打印有熔合剂的粉末部分的边缘周围打印。该细化剂可以通过降低待熔合部分的边缘周围的粉末温度来提高粉末床的熔合与未熔合部分之间的选择性。96.在一些实例中，该细化化合物可以是在粉末床温度下蒸发的溶剂。在一些情况下，该粉末床可以预热到该聚合物粉末的熔合温度的大约10℃至大约70℃之内的预热温度。取决于使用的聚合物粉末的类型，该预热温度可以为大约90℃至大约200℃或更高。该细化化合物可以是在预热温度下与粉末床接触时蒸发的溶剂，由此通过蒸发冷却来冷却该粉末床的打印部分。在某些实例中，该细化剂可以包含水、助溶剂或其组合。用于细化剂的助溶剂的非限制性实例可以包括二甲苯、甲基异丁基酮、乙酸3-甲氧基-3-甲基-1-丁酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙二醇单甲基醚、乙二醇单叔丁基醚、二丙二醇甲基醚、二乙二醇丁基醚、乙二醇单丁基醚、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、异丁醇、1，4-丁二醇、n，n-二甲基乙酰胺及其组合。在一些实例中，该细化剂可以主要是水。在一个特定实例中，该细化剂可以是大约85重量％的水或更多。在其它实例中，该细化剂可以是大约95重量％的水或更多。在再一些实例中，该细化剂可以基本不含辐射吸收剂。也就是说，在一些实例中，该细化剂可以基本不含吸收足以使该粉末熔合的辐射能量的成分。在某些实例中，该细化剂可以包含着色剂如染料或颜料，但其量足够小，以使该着色剂不会使打印有该细化剂的粉末在暴露于辐射能量时熔合。97.该细化剂还可包含允许细化剂被流体喷射打印头喷射的成分。在一些实例中，该细化剂可以包含提供可喷射性的成分，如上文在熔合剂中描述的那些。这些成分可以包括液体载体、表面活性剂、分散剂、助溶剂、杀生物剂、粘度调节剂、用于ph调节的材料、螯合剂、防腐剂等等。可以以任何上述量包含这些成分。98.在某些实例中，该细化剂可包含大约1重量％至大约10重量％的有机助溶剂、大约1重量％至大约20重量％的高沸点溶剂、大约0.1重量％至大约2重量％的表面活性剂、大约0.1重量％至大约5重量％的抗结垢剂、大约0.01重量％至大约5重量％的螯合剂、大约0.01重量％至大约4重量％的杀生物剂，余量可以是去离子水。99.定义100.要指出，除非上下文中清楚地另行规定，本说明书和所附权利要求书中所用的单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数对象。101.本文中所用的“着色剂”可包括染料和/或颜料。102.本文中所用的“染料”是指吸收电磁辐射或其特定波长的化合物或分子。如果染料吸收可见光谱中的波长，该染料可赋予墨水可见颜色。103.本文中所用的“颜料”包括颜料着色剂、磁性颗粒、氧化铝、二氧化硅和/或其它陶瓷、有机金属或其它不透明颗粒，无论此类微粒是否提供颜色。由此，尽管本说明书描述了使用颜料着色剂，术语“颜料”可以用于描述颜料着色剂，以及其它颜料如有机金属、铁氧体、陶瓷等等。但是，在一个特定方面，该颜料是颜料着色剂。104.本文中使用的“施加”当涉及熔合剂和/或细化剂时例如是指可用于将相应的流体试剂放置在粉末床材料层上或放置到粉末床材料层中以形成三维物体的任何技术。例如，“施加”可以是指“喷射”、“发射”、“滴落”、“喷涂”等等。105.本文所用的“喷射”或“发射”是指通过从发射或喷射架构，如喷墨架构排出来施加流体试剂或其它组合物。喷墨架构可包括热或压电架构。此外，此类架构可以配置为打印不同的墨滴尺寸，如大约3皮升至小于大约10皮升、或至小于大约20皮升、或至小于大约30皮升、或至小于大约50皮升等。106.本文中所用的“平均粒度”对球形颗粒是指颗粒直径的数均值，对非球形颗粒是指体积等效球体直径的数均值。体积等效球体直径是体积与该颗粒相同的球体的直径。平均粒度可以使用颗粒分析仪，如可获自malvernpanalytical(unitedkingdom)的mastersizertm3000来测量。颗粒分析仪可以使用激光衍射来测量粒度。激光束可以穿过颗粒样品，并可以测量被颗粒散射的光强度的角度变化。较大的颗粒以较小的角度散射光，而小颗粒以更大的角度散射光。颗粒分析仪可以随后分析角散射数据以便用光散射的米氏理论来计算颗粒的尺寸。该粒度可以作为体积等效球体直径来报告。107.本文所用的术语“基本”或“基本上”在用于表示材料的数量或量、或其特定特征时，是指足以提供该材料或特征意在提供的效果的量。容许的确切偏离程度在一些情况下可取决于特定上下文。当以否定形式使用术语“基本”或“基本上”时，例如基本上不含材料，其是指不存在该材料，或至多可能存在痕量，其浓度不会影响整个组合物的功能或性质。108.本文所用的术语“大约”用于为数值范围端点提供灵活性，其中给定值可以“略高于”或“略低于”该端点。这一术语的灵活度可取决于特定变量并基于本文中的相关描述确定。109.如本文中所用，为方便起见，可能在通用列表中陈述多个项目、结构要素、组成要素和/或材料。但是，这些列表应该像该列表的各成员作为单独和独特的成员逐一规定的那样解释。因此，如果没有作出相反的指示，此类列表的任一成员不应仅基于它们出现在同一组中而被解释为同一列表中的任何其它成员的事实等同物。110.浓度、量和其它数值数据在本文中可能以范围格式表示或呈现。要理解的是，这样的范围格式仅为方便和简要起见使用，因此应灵活解释为不仅包括作为该范围的界限明确列举的数值，还包括该范围内包含的独立数值或子范围，就像明确列举所述数值和子范围那样。例如，“大约1重量％至大约5重量％”的数值范围应被解释为不仅包括大约1重量％至大约5重量％的明确列举的值，还包括在所示范围内的独立值和子范围。因此，在这一数值范围中包括独立值，如2、3.5和4，和子范围，如1-3、2-4和3-5等。这一原理同样适用于列举单个数值的范围。此外，无论该范围的幅度或描述的特征如何，都适用这样的解释。实施例111.下面举例说明本公开的实施例。但是，要理解的是，下面仅举例说明本公开的原理的应用。可以设计许多修改和替代性装置、方法和系统而不背离本公开的精神和范围。所附权利要求书意在涵盖这样的修改和布置。112.实施例1-增溶剂113.用表1中显示的组成制备两种示例性增溶剂(saa和sab)。tergitoltm15-s-9是可获自dowchemicalcompany(michigan)的表面活性剂。114.表1115.成分saa(重量％)sab(重量％)聚乙二醇200mw(助溶剂)50-2-羟乙基-2-吡咯烷酮(助溶剂)-50苄醇1515tergitoltm15-s-9(表面活性剂)0.80.8去离子水34.234.2116.为了测试示例性增溶剂的可喷射性，将试剂装载在2d喷墨打印机中并用于在纸上打印测试图案。将少量品红色染料添加到增溶剂中以便可以目视观察该试剂。增溶剂在喷墨打印机中均具有良好的打印能力。117.实施例2-机械性质118.将第二示例性增溶剂sab装载在测试三维打印机中。在该三维打印机中还装载了熔合剂和细化剂。所用粉末床材料是聚酰胺-12粉末。使用三维打印机打印一系列样品狗骨形物体。制造三组狗骨，每组四个狗骨。使用熔合剂打印第一组，没有任何增溶剂或细化剂。通过在打印的狗骨的整个体积中一起喷射熔合剂和增溶剂来打印第二组。通过在打印的狗骨的整个体积中一起喷射熔合剂和细化剂来打印第三组。119.测试样品打印狗骨的拉伸强度、杨氏模量和断裂应变。这些性质用拉伸测试仪(instron，usa)来测试。这些测试的结果显示在表2中。120.表2[0121][0122]这些测试结果表明，与单独使用熔合剂的样品相比，增溶剂sab显著降低了杨氏模量。通过增溶剂还显著提高了断裂应变。相反，用熔合剂和细化剂打印的样品具有小得多的断裂应变，表明添加细化剂使聚合物的延性更小。因此，看起来在三维打印过程中添加附加流体倾向于降低聚合物的延性。由此，尤其令人惊讶的是增溶剂具有相反的效果，并且显著提高了聚合物的延性。增溶剂和细化剂都对聚合物的拉伸强度没有大的影响。[0123]实施例3-注塑测试[0124]采用注塑代替三维打印，由相同的聚酰胺-12粉末制造了一系列狗骨，以观察苄醇在注塑部件中是否具有相同的效果。对于这些测试，通过注塑由纯聚酰胺-12粉末形成三个狗骨。随后，由其中混有1重量％苄醇的聚酰胺-12粉末形成三个狗骨。测试注塑狗骨的拉伸强度、杨氏模量和断裂应变。结果显示在表3中。[0125]表3[0126]材料拉伸强度(mpa)杨氏模量(mpa)％断裂应变pa-1245.031291460.20pa-1252.481458577.87pa-1252.651292585.20pa-12+苄醇57.161222718.11pa-12+苄醇52.191188619.95pa-12+苄醇52.481242611.88[0127]这些结果表明，苄醇再次具有降低杨氏模量和提高断裂应变的效果。但是，当用于三维打印时，苄醇在这些性质方面看起来比在注塑中产生了更大的差异。因此，包含苄醇的增溶剂看起来尤其可用于本文中描述的三维打印方法。当前第1页12当前第1页12
技术特征：
1.用于三维打印的多流体套装，其包括：包含水和电磁辐射吸收剂的熔合剂，其中所述电磁辐射吸收剂吸收辐射能量并将所述辐射能量转化为热；包含苄醇、有机助溶剂和水的增溶剂；和包含细化化合物的细化剂。2.如权利要求1所述的多流体套装，其中所述有机助溶剂包含聚乙二醇。3.如权利要求1所述的多流体套装，其中所述有机助溶剂以大约20重量％至大约70重量％的量存在于所述增溶剂中。4.如权利要求1所述的多流体套装，其中所述苄醇以大约10重量％至大约40重量％的量存在于所述增溶剂中。5.如权利要求1所述的多流体套装，其中所述水以大约20重量％至大约70重量％的量存在于所述增溶剂中。6.三维打印套装，其包括：包含聚酰胺聚合物颗粒的粉末床材料；和包含大约10重量％至大约40重量％的苄醇、有机助溶剂和水的增溶剂。7.如权利要求6所述的三维打印套装，其中所述增溶剂进一步包含电磁辐射吸收剂，其中所述电磁辐射吸收剂吸收辐射能量并将所述辐射能量转化为热。8.如权利要求6所述的三维打印套装，其进一步包括熔合剂，所述熔合剂包含水和电磁辐射吸收剂，其中所述电磁辐射吸收剂吸收辐射能量并将所述辐射能量转化为热。9.如权利要求6所述的三维打印套装，其中所述聚酰胺聚合物颗粒包含聚酰胺6、聚酰胺9、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺66、聚酰胺612、热塑性聚酰胺、聚酰胺共聚物或其组合。10.如权利要求6所述的三维打印套装，其中所述有机助溶剂是分子量为大约200mw或更高的聚乙二醇。11.如权利要求6所述的三维打印套装，其中所述有机助溶剂以大约20重量％至大约70重量％的量存在于所述增溶剂中，其中所述苄醇以大约10重量％至大约20重量％的量存在于所述增溶剂中，并且其中所述水以大约20重量％至大约70重量％的量存在于所述增溶剂中。12.使用权利要求6的三维打印套装制备的三维打印物体，所述三维打印物体包括粉末床材料的多个熔合层，其具有嵌在粉末床材料的熔合层中的苄醇和电磁辐射吸收剂，其中所述电磁辐射吸收剂吸收辐射能量并将所述辐射能量转化为热。13.用于三维打印的系统，其包括：包含聚酰胺聚合物颗粒的粉末床材料；要选择性施加到粉末床材料层上的熔合剂，其中所述熔合剂包含水和电磁辐射吸收剂，其中所述电磁辐射吸收剂吸收辐射能量并将所述辐射能量转化为热；要选择性施加到粉末床材料层上的增溶剂，其中所述增溶剂包含大约10重量％至大约40重量％的苄醇、有机助溶剂和水；和定位为使粉末床材料层暴露于辐射能量以选择性熔合与电磁辐射吸收剂接触的聚酰胺聚合物颗粒并由此形成三维打印物体的辐射能量源。14.如权利要求13所述的系统，其中所述聚酰胺聚合物颗粒包含聚酰胺6、聚酰胺9、聚
酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺66、聚酰胺612、热塑性聚酰胺、聚酰胺共聚物或其组合。15.如权利要求13所述的系统，其中所述有机助溶剂包含聚乙二醇。

技术总结
本公开描述了用于三维打印的多流体套装、三维打印套装和用于三维打印的系统。在一个实例中，用于三维打印的多流体套装可包括熔合剂、增溶剂和细化剂。该熔合剂可包含水和电磁辐射吸收剂。该电磁辐射吸收剂可吸收辐射能量并将该辐射能量转化为热。该增溶剂可包含苄醇、有机助溶剂和水。该细化剂可包含细化化合物。物。物。


技术研发人员：E
受保护的技术使用者：惠普发展公司,有限责任合伙企业
技术研发日：2021.01.05
技术公布日：2023/9/13