物体制造方法与流程

1.本公开涉及物体制造方法。


背景技术：

2.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。
3.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。
4.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。


技术实现要素：

5.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
6.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；
7.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；
8.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；
9.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；
10.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；
11.图6a为说明三维物体制造设备的操作的示例的示意图；
12.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；
13.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；
14.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；
15.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；
16.图7为物体形成部分的烧结产物的显微图像；和
17.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
18.下面将描述本公开的实施方式。
19.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。
20.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。
21.《《物体制造方法》》
22.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。
23.此处，物体形成区域和烧结抑制区域彼此邻接。
24.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。
25.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，且表示例如生坯体或源于生坯体的结构体。特别地，“物体”为表示例如生坯体、脱脂体和烧结体的概念。
[0035]
下面将详细描述各步骤。
[0036]
《粉末层形成步骤》
[0037]
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。将粉末层形成在支持体(物体形成平台)上。
[0038]
用于将粉末置于支持体上和形成粉末薄层的方法没有特别限制且可随预期意图而适当选择。方法的实例包括：使用例如记载于日本专利no.3607300中的选择性激光烧结法中使用的已知的反向旋转机构(反向辊)的方法，使用这样的部件如刷、辊和刮板将粉末铺展的方法，用挤压部件挤压粉末表面以将粉末铺展的方法，和使用已知的增材制造设备的方法。
[0039]
粉末层的使用粉末层形成单元例如反向旋转机构(反向辊)、刷、刮板和挤压部件的形成可通过下述方式进行。
[0040]
也即，反向旋转机构(反向辊)、刷、辊或刮板、或者挤压部件将粉末置于支持体上，支持体以支持体可在相对于外框架内壁滑动的同时向上和向下移动的方式布置在外框架(也可称为例如“模具”、“中空圆筒”或“管状结构体”)内。当可在外框架内向上和向下移动的支持体用作支持体时，将粉末置于支持体上，支持体布置在略低于外框架的上端开口的位置处即在低相当于一个粉末层厚度的量的位置处。通过上述方式，粉末薄层可置于支持体上。
[0041]
粉末层厚度没有特别限制、且可随预期意图而适当选择。每层的平均厚度优选为
30微米或更大但500微米或更小和更优选为60微米或更大但300微米或更小。
[0042]
当粉末层的平均厚度为30微米或更大时，通过将物体形成液施加到粉末而形成的生坯体具有改善的强度且可抑制例如在随后步骤例如烧结步骤中可发生的形状坍塌。当粉末层的平均厚度为500微米或更小时，源于通过将物体形成液施加到粉末而形成的生坯体的物体具有改善的尺寸准确度。
[0043]
平均厚度可通过不受特别限制的已知方法测量。
[0044]
由粉末层形成单元供应的粉末可收容在粉末收容部中。粉末收容部为部件例如收容粉末的容器。粉末收容部的实例包括收容槽、袋、卡盒和槽。
[0045]-烧结性颗粒-[0046]
本公开的“烧结性颗粒(在下文中也可称之为“颗粒”)”表示用于制造物体且包含作为构成材料的烧结性材料例如金属的颗粒。颗粒的构成材料没有特别限制，只要颗粒包含烧结性材料。颗粒可包含除烧结性材料外的材料，但优选的是，颗粒的主要材料为烧结性材料。主要材料为烧结性材料的颗粒表示如下颗粒：颗粒中包含的烧结性材料的质量为50.0质量％或更大、优选地60.0质量％或更大、更优选地70.0质量％或更大、甚至更优选地80.0质量％或更大、和特别优选地90.0质量％或更大，相对于颗粒的质量。
[0047]
优选的是，作为颗粒的构成材料的烧结性材料为金属。金属的实例包括镁(mg)、铝(al)、钛(ti)、钒(v)、铬(cr)、锰(mn)、铁(fe)、钴(co)、镍(ni)、铜(cu)、锌(zn)、钇(y)、锆(zr)、铌(nb)、钼(mo)、铅(pd)、银(ag)、铟(in)、锡(sn)、钽(ta)、钨(w)、钕(nd)和这些金属的合金。在这些金属中，适宜地使用不锈(sus)钢、铁(fe)、铜(cu)、银(ag)、钛(ti)、铝(al)和这些金属的合金。铝合金的实例包括alsi
10
mg、alsi
12
、alsi7mg
0.6
、alsi3mg、alsi9cu3、scalmalloy和adc
12
。这些金属之一可单独使用或者这些金属的两种或更多种可以组合使用。
[0048]
颗粒可通过已知方法制造。
[0049]
用于制造颗粒的方法的实例包括对固体施加例如压缩、冲击或摩擦以将固体破碎的研磨方法、将熔融金属喷雾和将所得物快速冷却以获得粉末的雾化方法、使溶解在液体中的组分沉淀的沉淀方法、和使材料气化和结晶的气相反应方法。这些方法中，可获得具有小的粒径差异的球形形状的雾化方法为优选的。雾化方法的实例包括水雾化方法、气体雾化方法、离心雾化方法和等离子体雾化方法。这些雾化方法的任一种可适宜地使用。
[0050]
市售产品可用作颗粒。
[0051]
构成材料为金属的市售颗粒的实例包括纯al(可获自toyo aluminium k.k.，a1070-30bb)、纯ti(可获自osaka titanium technologies co.，ltd.)、sus316l(可获自sanyo special steel co.，ltd.，产品名称：pss316l)、alsi
10
mg(可获自toyo aluminium k.k.，si
10
mgbb)、sio2(可获自tokuyama corporation，产品名称：excellica se-15k)、alo2(可获自taimei chemicals co.，ltd.，产品名称：taimicron tm-5d)和zro2(可获自tosoh corporation，产品名称：tz-b53)。
[0052]
颗粒的体均粒径没有特别限制，可随预期意图而适当选择，且优选为例如2微米或更大但100微米或更小和更优选为8微米或更大但50微米或更小。当颗粒的体均粒径为2微米或更大时，抑制颗粒聚集，使得可抑制物体制造效率的劣化和颗粒操控性(操作性)的劣化。当颗粒平均粒径为100微米或更小时，可抑制颗粒间接触点的减少和空隙的增多并且抑
制物体强度的劣化。
[0053]
颗粒的粒度分布没有特别限制且可随预期意图而适当选择。较尖锐的粒度分布更为优选。
[0054]
颗粒的体均粒径和粒度分布可通过已知粒径测量仪器测量。已知粒径测量仪器的实例包括粒径分布测量仪器microtrac mt3000ii series(可获自microtracbel corporation)。
[0055]-包含烧结性颗粒的粉末-[0056]
上述的颗粒用作粉末，其为包含多个颗粒的聚集体。将烧结抑制液和物体形成液施加到粉末层。
[0057]
除烧结性颗粒外，粉末还可按需包含其它组分。其它组分的实例包括填料、匀染剂、烧结助剂和聚合物树脂颗粒。
[0058]
填料为有效地附着在颗粒表面上或填充在颗粒间空隙中的材料。例如，当使用填料时，粉末具有改善的流动性且可包括较多的接触点和较少的颗粒间空隙。结果，可改善物体的强度和尺寸准确度。
[0059]
匀染剂为有效控制粉末层表面上的润湿性的材料。例如，当使用匀染剂时，物体形成液具有改善的在粉末层中的渗透性且可改善物体强度。
[0060]
烧结助剂为有效改善在物体烧结期间的烧结效率的材料。例如，当使用烧结助剂时，可改善物体强度，可降低烧结温度，且可缩短烧结时间。
[0061]
聚合物树脂颗粒为有效附着在颗粒表面上的材料，且也称之为有机外部添加剂。聚合物树脂颗粒的平均粒径没有特别限制，且优选为0.1微米或更大但10微米或更小和更优选为0.1微米或更大但1微米或更小。
[0062]
粉末的休止角优选为60度或更小、更优选为50度或更小、和甚至更优选为40度或更小。当粉末的休止角为60度或更小时，粉末可高效且稳定地置于期望的支持体位置上。休止角可通过例如粉末特性测量仪器(powder tester pt-n type，可获自hosokawa micron corporation)测量。
[0063]
《物体形成液施加步骤》
[0064]
物体制造方法包括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。
[0065]
优选的是，物体形成液施加步骤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。
[0066]
当在物体形成液施加步骤中形成支持体区域时，将用于形成支持体区域的物体形成液以如下方式施加：粉末层101中所要形成的支持体区域102经由烧结抑制区域103邻接物体形成区域104，如图1中说明的。结果，如图2中说明的，通过将支持体区域叠层形成的支持体部分201在脱脂步骤和烧结步骤中以经由烧结抑制部分202支持物体形成部分203的方式放置(也就是说，支持体部分201经由烧结抑制部分202以匹配物体形成部分203的起伏的方式提供)。这抑制物体形成部分的断裂或形变。特别地，具有包括突出部(称之为悬伸部)且提供在较高水平处的形状但不包括用于在突出部下方支持突出部的结构的物体形成部分往往在脱脂步骤或烧结步骤中因自身重量而断裂或形变。因此，通过在悬伸部下方提供支持体部分，可抑制断裂或形变。当在物体形成液施加步骤中形成支持体区域时，形成物体
形成区域和支持体区域的时间设置不需要是连续的。例如，烧结抑制区域可在形成物体形成区域后和在形成支持体区域前形成。
[0067]
作为用于将物体形成液施加到粉末层的方法，物体形成液的排放方法为优选的。物体形成液的排放方法没有特别限制且可随预期意图而适当选择。方法的实例包括分配器方法、喷雾方法和喷墨方法。在这些方法中，分配器方法具有优异的液滴定量性但具有小的涂覆面积覆盖。喷雾方法可容易地形成微小的材料射流且具有宽的涂覆面积覆盖和优异的涂覆性，但具有不足的(差的)液滴定量性和具有由于喷雾流引起的物体形成液飞散。因此，喷墨方法为优选的。喷墨方法为优选的，因为喷墨方法具有优于喷雾方法的液滴定量性的液滴定量性，具有大于分配器方法的涂覆面积覆盖的涂覆面积覆盖，且可以良好准确性、高效地形成例如复杂的物体形成区域。
[0068]
当使用喷墨方法时，配置为通过排放物体形成液施加物体形成液的物体形成液施加单元为包括喷嘴的喷墨头，物体形成液通过喷嘴来排放。
[0069]
作为喷墨头，已知喷墨打印机的喷墨头可适宜地使用。喷墨打印机的喷墨头的实例包括工业级喷墨ricoh mh/gh series，可获自ricoh company，ltd.。喷墨打印机的实例包括sg7100，可获自ricoh company，ltd.。
[0070]
除将物体形成液施加到粉末层的步骤外，物体形成液施加步骤可进一步包括将物体形成液施加到在下述的烧结抑制液施加步骤中形成的烧结抑制区域，其在因此形成烧结抑制区域之后进行。这使得可改善在脱脂步骤前的烧结抑制部分的强度且改善生坯体(未烧结体)的操控性。而且，因为烧结抑制区域包含两种树脂(第二树脂和下述的物体形成树脂)，树脂在脱脂步骤中经过两个阶段脱脂。这抑制例如烧结抑制部分在脱脂步骤中的过度裂化。
[0071]
供应到物体形成液施加单元的物体形成液收容在物体形成液收容部。物体形成液收容部为收容物体形成液的部件例如容器。物体形成液收容部的实例包括收容槽、袋、卡盒和槽。
[0072]-物体形成液-[0073]
物体形成液包含树脂、有机溶剂和添加剂例如界面活化剂。下面将详述物体形成液中包含的各种组分。
[0074]
为了在物体形成液中包含的树脂、下述的烧结抑制液中包含的树脂(第一树脂)、源于烧结抑制液中包含的树脂的树脂(第二树脂)以及通过在树脂产生液x和树脂产生液y之间的接触而产生的树脂(第三树脂)之间进行区分，物体形成液中包含的树脂可称之为“物体形成树脂”。
[0075]
‑‑
树脂(物体形成树脂)
‑‑
[0076]
物体形成液中包含的树脂当将物体形成液施加到包含烧结性颗粒的粉末层时配分在粉末层中，且充当在物体形成区域中通过符合树脂软化点的适当加热步骤将烧结性颗粒彼此粘合的粘合剂。
[0077]
物体形成液中使用的树脂没有特别限制。树脂的实例包括包含由以下结构式(1)表示的结构单元的树脂。本公开中，“结构单元”表示树脂中的源于一种或多种聚合性化合物的部分结构。
[0078][0079]
包含由结构式(1)表示的结构单元的树脂可因其优异的热分解性而在脱脂步骤中适当除去，且通过随后的烧结步骤产生的烧结体具有改善的相对烧结密度。
[0080]
具体地，优选的是，包含由结构式(1)表示的结构单元的树脂当经历从30摄氏度到550摄氏度的温度升高时热分解95质量％或更大、更优选地97质量％或更大。
[0081]
热分解性通过热重-差热分析系统(tg-dta)测量。
[0082]
具体地，在温度升高前后之间的重量减少率是当树脂以10摄氏度/分钟的速率在大气或氮气气氛中经历从30摄氏度到550摄氏度的温度升高、和然后在温度达到550摄氏度后经历2小时温度保持时获得的。
[0083]
包含由结构式(1)表示的结构单元的树脂的具体实例包括聚乙酸乙烯酯树脂、部分皂化的聚乙酸乙烯酯树脂和聚乙烯醇缩丁醛树脂。这些树脂可单独使用或者这些树脂的两种或更多种可以组合使用。市售产品和合成产物均可使用。
[0084]
部分皂化的聚乙酸乙烯酯树脂为通过将聚乙酸乙烯酯树脂部分皂化而获得的树脂。本公开的部分皂化的聚乙酸乙烯酯树脂具有40或更小、优选地35或更小、更优选地30或更小、甚至更优选地25或更小和甚至更优选地20或更小的皂化度。
[0085]
包含由结构式(1)表示的结构单元的树脂的含量优选为5.0质量％或更大、更优选为7.0质量％或更大、甚至更优选为10.0质量％或更大和特别优选为11.0质量％或更大，相对于物体形成液的质量。包含由结构式(1)表示的结构单元的树脂的含量优选为30.0质量％或更小、更优选地25.0质量％或更小和甚至更优选地20.0质量％或更小。
[0086]
‑‑
有机溶剂
‑‑
[0087]
物体形成液包含有机溶剂。有机溶剂为用于将物体形成液在常温下维持在液态的液体组分。
[0088]
而且，优选的是，通过包含有机溶剂，物体形成液为非水物体形成液。
[0089]
本公开中，“非水物体形成液”表示包含有机溶剂作为物体形成液的液体组分且其中液体组分中具有最大质量的组分为有机溶剂的物体形成液。相对于物体形成液的液体组分的含量，有机溶剂含量优选为90.0质量％或更大和更优选为95.0质量％或更大。
[0090]
这是因为当物体形成液为非水的时，包含由结构式(1)表示的结构单元的树脂特别地具有改善的溶解度且抑制物体形成液的粘度。
[0091]
非水物体形成液可改述为基本上不含水的物体形成液。因此，甚至当构成烧结性颗粒的材料为高活性金属即水反应性材料(例如铝、锌和镁)时，也可将物体形成液施加到材料。作为一种示例，存在难以操控铝的问题，因为铝当铝接触水时释放氢气。当使用不含水的物体形成液时而可避免该问题。
[0092]
有机溶剂的实例包括正辛烷、间二甲苯、溶剂石脑油、二异丁基酮、3-庚酮、2-辛
酮、乙酰丙酮、乙酸丁酯、乙酸戊酯、乙酸正己酯、乙酸正辛酯、丁酸乙酯、戊酸乙酯、辛酸乙酯、羊脂酸乙酯、乙酰乙酸乙酯、3-乙氧基丙酸乙酯、草酸二乙酯、丙二酸二乙酯、琥珀酸二乙酯、己二酸二乙酯、马来酸双2-乙基己酯、三醋精、三丁精、丙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单丁醚乙酸酯、二丁醚、1,2-二甲氧基苯、1,4-二甲氧基苯、一缩二乙二醇单丁醚、一缩二乙二醇二甲醚、二缩三乙二醇二甲醚、乙酸2-甲氧基-1-甲基乙酯、γ-丁内酯、碳酸亚丙酯、环己酮和丁基纤溶剂。这些有机溶剂之一可单独使用或者这些有机溶剂的两种或更多种可以组合使用。
[0093]
有机溶剂的含量优选为60.0质量％或更大但95.0质量％或更小和更优选为70.0质量％或更大但95.0质量％或更小，相对于物体形成液的质量。
[0094]
‑‑
添加剂
‑‑
[0095]
取决于预期意图，物体形成液可适当包含例如界面活化剂、抗干燥剂、粘度调节剂、渗透剂、消泡剂、ph调整剂、抗菌剂、杀真菌剂、着色剂、防腐剂和稳定剂。迄今为止已知的材料可用作这些添加剂。
[0096]
‑‑
其它组分
‑‑
[0097]
物体形成液基本上不含水。本公开中，“基本上不含水的”物体形成液表示其中相对于物体形成液的质量的水含量为10.0质量％或更小的物体形成液。物体形成液中的水含量优选为5.0质量％或更小、更优选地3.0质量％或更小，和甚至更优选地1.0质量％或更小，且特别优选的是，物体形成液不含水。本公开中，“不含水的物体形成液”表示不主动使用水作为材料而制成的物体形成液，或其中水含量小于或等于当通过一般的普通技术知识中的已知方法测量的检测限的物体形成液。
[0098]
而且，甚至当构成颗粒的材料为高活性金属即水反应性材料(例如铝、锌和镁)时，也可将基本上不含水的物体形成液施加到该材料。作为一种示例，存在难以操控铝的问题，因为当铝接触水时铝释放氢气。当物体形成液不含水时可避免该问题。
[0099]
‑‑
制造方法
‑‑
[0100]
物体形成液的制造方法没有特别限制且可随预期意图而适当选择。方法的实例包括混合和搅拌上述材料的方法。
[0101]
‑‑
性质
‑‑
[0102]
优选的是，物体形成液的粘度为低的，如上所述。具体地，物体形成液在25摄氏度的粘度优选为5mpa
·
s或更高但50mpa
·
s或更低、更优选地5mpa
·
s或更高但40mpa
·
s或更低、和甚至更优选地5mpa
·
s或更高但30mpa
·
s或更低。当物体形成液的粘度在上述范围内时，物体形成液从物体形成液施加单元例如喷墨头的排放稳定化且尺寸准确度改善。
[0103]
粘度可根据例如jis k7117测量。
[0104]
物体形成液在25摄氏度的表面张力优选为40mn/m或更小和更优选为10mn/m或更大但30mn/m或更小。当物体形成液的表面张力为40mn/m或更小时，物体形成液从物体形成液施加单元例如喷墨头的排放稳定化且尺寸准确度改善。
[0105]
表面张力可用例如可获自kyowa interface science co.，ltd.的dy-300测量。
[0106]
《烧结抑制液施加步骤》
[0107]
物体制造方法包括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。
[0108]
在烧结抑制液施加步骤中，烧结抑制液以使待形成的烧结抑制区域将邻接物体形成区域的方式施加。
[0109]
作为用于将烧结抑制液施加到粉末层的方法，排放烧结抑制液的方法为优选的。排放烧结抑制液的方法没有特别限制且可随预期意图而适当选择。方法的实例包括分配器方法、喷雾方法和喷墨方法。这些方法中，分配器方法具有优异的液滴定量性但具有小的涂覆面积覆盖。喷雾方法可容易地形成微小的材料射流且具有宽的涂覆面积覆盖和优异的涂覆性，但具有不足的液滴定量性且具有由于喷雾流引起的烧结抑制液飞散。因此，喷墨方法为优选的。喷墨方法为优选的，因为喷墨方法具有优于喷雾方法的液滴定量性的液滴定量性，具有大于分配器方法的涂覆面积覆盖的涂覆面积覆盖，且可以良好准确性、高效地形成复杂的烧结抑制区域。
[0110]
当使用喷墨方法时，配置为通过排放烧结抑制液而施加烧结抑制液的烧结抑制液施加单元为包括喷嘴的喷墨头，烧结抑制液通过喷嘴排放。作为喷墨头，已知喷墨打印机的喷墨头可适宜地使用。喷墨打印机的喷墨头的实例包括可获自ricoh company，ltd.的工业级喷墨ricoh mh/gh series。喷墨打印机的实例包括可获自ricoh company，ltd.的sg7100。
[0111]
优选的是，为形成烧结抑制区域而在烧结抑制液施加步骤中每单位面积施加的烧结抑制液的施加量高于为形成物体形成区域而在物体形成液施加步骤中每单位面积施加的物体形成液的施加量。这是优选的，因为这改善强度和结果的烧结抑制部分在脱脂步骤前的操控性，且更好地抑制烧结抑制部分的经过烧结步骤的相对烧结密度，且烧结抑制部分的烧结产物可容易地从物体形成部分的烧结产物离型。
[0112]
优选的是，烧结抑制液施加步骤中形成的烧结抑制区域302在粉末层301中以围绕物体形成区域303的周缘的方式放置，如图3中说明的。这抑制烧结抑制部分在烧结步骤中坍塌，且改善物体的尺寸准确度。
[0113]
优选的是，将烧结抑制液在烧结抑制液施加步骤中在从物体形成液施加步骤中施加物体形成液时起100毫秒内施加在物体形成区域和烧结抑制区域之间的界线处。具体地，例如当物体形成液和烧结抑制液分别以液滴形式施加到粉末层时，物体形成液的液滴的施加位置和烧结抑制液的液滴的施加位置在粉末层中在物体形成区域和烧结抑制区域之间的界线处彼此邻接。关于施加到这些位置的液滴的施加时机，以上表述意指，烧结抑制液的液滴在从当施加物体形成液的液滴时起100毫秒内施加。这抑制施加到粉末的物体形成液渗出到预期变为烧结抑制区域的位置，且改善物体的尺寸准确度。
[0114]
供应到烧结抑制液施加单元的烧结抑制液可收容在烧结抑制液收容部中。烧结抑制液收容部为收容烧结抑制液的部件例如容器。烧结抑制液收容部的实例包括收容槽、袋、卡盒和槽。
[0115]-烧结抑制液-[0116]
烧结抑制液包含第一树脂、有机溶剂和添加剂例如界面活化剂。下面将详述烧结抑制液和烧结抑制液中包含的各种组分的性质。
[0117]
如上所述的，烧结抑制液包含第一树脂。因此，通过将烧结抑制液施加到包含烧结性颗粒的粉末层而形成的烧结抑制区域包含第一树脂或源于第一树脂的第二树脂。
[0118]
第二树脂没有特别限制，只要第二树脂为源于第一树脂的树脂。第二树脂可为化
学上(chemically)与第一树脂相同的树脂或可为化学上与第一树脂不同的树脂。当第二树脂为在化学上与第一树脂不同的情形的实例包括当第一树脂由于例如在将烧结抑制液施加到粉末层之后进行的加热步骤而在化学上改变(例如第一树脂经历交联反应而产生第二树脂)时的情形。
[0119]
通过将烧结抑制液施加到包含烧结性颗粒的粉末层而形成的烧结抑制区域可包含第一树脂可包含第一树脂。该情形的实例包括其中第一树脂在将烧结抑制液施加到粉末层后进行的加热步骤中在化学上未改变的情形。
[0120]
‑‑
残余物预计量
‑‑
[0121]
烧结抑制液具有关于第一树脂或第二树脂的预定特征。具体地，烧结抑制液具有如下特征：残余物预计量为800ppm或更大、优选地1,000ppm或更大,和甚至更优选地1,200ppm或更大，该残余物预计量是通过将烧结抑制区域中的第一树脂或第二树脂对粉末的质量比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而计算的。当残余物预计量为800ppm或更大时，可充分抑制烧结抑制区域的烧结产物的相对烧结密度(也可充分抑制通过将烧结抑制区域叠层形成的“烧结抑制部分”的相对烧结密度)，且改善当将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时的离型性。接着，将详细描述用于计算残余物预计量的方法。
[0122]
本公开中，“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对粉末的质量比”由下式表示：“烧结抑制部分中的第一树脂或第二树脂的质量/烧结抑制部分中的粉末质量”。
[0123]
该式是使用根据物体制造方法(包括例如将烧结抑制液施加至的烧结性颗粒的类型、烧结抑制液的施加量和关于烧结抑制液的使用方法例如在施加烧结抑制液后的后处理方法的信息)形成的烧结抑制部分而计算的。
[0124]
当存在使用烧结抑制液的具体装置时，烧结抑制液的使用方法的实例包括使用收容在具体装置中的烧结抑制液的程序。
[0125]
使用烧结抑制液的具体程序的实例包括如下程序：形成由铝合金颗粒(材料：alsi
10
mg，体均粒径为35微米)形成的一个粉末层(平均厚度为84微米)，将烧结抑制液以每300dpi
×
300dpi区域45pl的量施加导粉末层，和随后将所得物在200摄氏度的环境中静置4小时。对于按照该程序制成的烧结抑制部分，计算上述式。
[0126]
上述的“烧结抑制部分中的第一树脂或第二树脂的质量”可通过如下计算：例如，将第一烧结抑制液中包含的树脂的比率(w/v％)乘以每层的施加到烧结抑制部分的烧结抑制液的体积和层数。
[0127]
上述的“烧结抑制部分中的粉末质量”可通过例如将每层的烧结抑制部分中的粉末体积乘以粉末密度而计算。
[0128]
上述的“烧结抑制部分中的第一树脂或第二树脂对粉末的质量比”优选为3,000ppm或更大、更优选为4,000ppm或更大、和甚至更优选为5,000ppm或更大。当质量比为3,000ppm或更大时，树脂的预计量容易地为800ppm或更大。
[0129]“烧结抑制部分中的第一树脂或第二树脂对粉末的质量比”优选为60,000ppm或更小和更优选为16,000ppm或更小。当质量比为60,000ppm或更小时，烧结抑制液的施加量并未多余且生产率改善。
[0130]
本公开中，“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”通过下式表示：“第一树脂或第二树脂当第一树脂或第二树脂在550摄氏度下热分解时的残余物质量/第一树脂或第二树脂在热分解前的质量”。
[0131]
类似于上述的“烧结抑制部分中的第一树脂或第二树脂对粉末的质量比”的计算，该式使用根据物体制造方法形成的烧结抑制部分而计算。
[0132]
也即，将源于根据物体制造方法形成的烧结抑制部分中的第一树脂的树脂定义为该式中的第二树脂。
[0133]
上述的“第一树脂或第二树脂当第一树脂或第二树脂在550摄氏度下热分解时的残余物质量”是使用例如热重-差热分析系统(tg-dta)测量的。具体地，当根据物体制造方法形成的烧结抑制部分在大气或氮气气氛中经历以速率10摄氏度/分钟从30摄氏度到550摄氏度的温度升高和然后在温度达到550摄氏度后经历2小时温度保持时，测量温度升高后的重量(残余物质量)。
[0134]“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”优选为0.100或更大、更优选为0.130或更大、甚至更优选为0.150或更大、和特别优选为0.200或更大。当经过热分解的残余物比率为0.100或更大时，残余物预计量容易地为800ppm或更大。
[0135]
‑‑
相对烧结密度
‑‑
[0136]
如上所述的，通过将使用烧结抑制液形成的烧结抑制区域叠层而形成的烧结抑制部分具有如下特征：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。具体地，当相对烧结密度低时，优选的是，相对烧结密度为85％或更低、更优选为80％或更低、甚至更优选为75％或更低、甚至更优选为70％或更低、还甚至更优选为65％或更低、又甚至更优选为60％或更低、和特别优选地55％或更低。在该情形中，当将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时可获得离型性改善效果。
[0137]
相对烧结密度表示烧结产物的密度对构成烧结产物的材料的真密度的比率。这些密度可通过已知方法测量。
[0138]
‑‑
第一树脂
‑‑
[0139]
烧结抑制液包含第一树脂作为用于抑制通过烧结烧结抑制部分形成的烧结产物的相对烧结密度的材料。迄今，已经使用陶瓷作为用于抑制上述的相对烧结密度的材料。这样的现有材料具有不足在烧结抑制液中的分散性，使得难以通过喷墨排放方法排放烧结抑制液。而且，这样的现有材料具有不足的在烧结抑制液中的沉降性或再分散性，使得难以提供具有高存储稳定性的烧结抑制液。另一方面，作为用于抑制上述的相对烧结密度的材料，本公开使用树脂来替代陶瓷，使得可改善烧结抑制液的分散性和存储稳定性。
[0140]
优选的是，第一树脂为这样的树脂：源于其的第二树脂可具有高的经过在550摄氏度的热分解的残余物比率。第一树脂的具体实例包括聚氯乙烯、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-丁二烯-苯乙烯共聚物、氯乙烯-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。这些树脂之一可单独使用或者这些树脂的两种或更多种可以组合使用。
[0141]
当使用由于第一树脂因例如在将烧结抑制液施加到粉末层后进行的加热步骤而化学改变引起的在化学上彼此不同的第一树脂和第二树脂时，优选地使用具备如下关系的
树脂：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。例如，聚乙烯吡咯烷酮可用作这样的第一树脂。这是因为聚乙烯吡咯烷酮在响应于170摄氏度或更高的热施加时经历交联反应而产生作为第二树脂的聚乙烯聚吡咯烷酮。
[0142]
当烧结抑制区域包含第二树脂时，第一树脂的经过在550摄氏度的热分解的残余物比率是使用单独的第一树脂通过下述方式测量的。
[0143]
《单独的第一树脂的经过热分解的残余物比率的测量方法》
[0144]
当单独的第一树脂在大气或氮气气氛中经历以10摄氏度/分钟的速率从30摄氏度至550摄氏度的温度升高和然后在温度达到550摄氏度后经历2小时的温度保持时，使用热重-差热分析系统(tg-dta)测量在温度升高后的重量(残余物质量)。
[0145]
就改善烧结抑制液的分散性和存储稳定性而言，优选地将第一树脂溶解在烧结抑制液中。然而，第一树脂可分散在烧结抑制液中。当将第一树脂分散在烧结抑制液中时，就改善烧结抑制液的分散性和存储稳定性而言，第一树脂的体均粒径优选为1微米或更小、更优选为500nm或更小、和甚至更优选为300nm或更小。
[0146]
第一树脂的含量优选为5.0质量％或更大但25.0质量％或更小和更优选为10.0质量％或更大但20.0质量％或更小，相对于烧结抑制液的质量。当第一树脂的含量为5.0质量％或更大但25.0质量％或更小时，可满足通过烧结烧结抑制部分而形成的烧结产物的相对烧结密度的抑制和烧结抑制液的分散性和存储稳定性的改善两者。
[0147]
‑‑
有机溶剂
‑‑
[0148]
有机溶剂为用于在常温下将烧结抑制液维持在液态的液体组分。当将第一树脂溶解在烧结抑制液中时，选择第一树脂溶解在其中的有机溶剂。当将第一树脂分散在烧结抑制液中时，选择第一树脂在其中不溶解的有机溶剂。
[0149]
优选的是，通过包含有机溶剂，烧结抑制液为非水烧结抑制液。本公开中，“非水烧结抑制液”表示包含有机溶剂作为烧结抑制液的液体组分的且在液体组分中具有最大质量的组分为有机溶剂的烧结抑制液。相对于烧结抑制液的液体组分的含量，有机溶剂的含量优选为90.0质量％或更大和更优选为95.0质量％或更大。非水烧结抑制液可改述为基本上不含水的烧结抑制液。因此，甚至当构成烧结性颗粒的材料为高活性金属即水反应性材料(例如铝、锌和镁)时，也可将烧结抑制液施加到材料。作为一种示例，存在难以操控铝的问题，因为当铝接触水时铝释放氢气。当使用不含水的烧结抑制液时可避免该问题。
[0150]
有机溶剂没有特别限制且可取决于组合使用的第一树脂的类型而适当选择。有机溶剂的实例包括正辛烷、间二甲苯、溶剂石脑油、二异丁基酮、3-庚酮、2-辛酮、乙酰丙酮、乙酸丁酯、乙酸戊酯、乙酸正己酯、乙酸正辛酯、丁酸乙酯、戊酸乙酯、辛酸乙酯、羊脂酸乙酯、乙酰乙酸乙酯、3-乙氧基丙酸乙酯、草酸二乙酯、丙二酸二乙酯、琥珀酸二乙酯、己二酸二乙酯、马来酸双2-乙基己酯、三醋精、三丁精、丙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单丁醚乙酸酯、二丁醚、1,2-二甲氧基苯、1,4-二甲氧基苯、一缩二乙二醇单丁醚、一缩二乙二醇二甲醚、二缩三乙二醇二甲醚、2-甲氧基-1-甲基乙基乙酸酯、γ-丁内酯、碳酸亚丙酯、环己酮和丁基纤溶剂。这些有机溶剂之一可单独使用或者这些有机溶剂的两种或更多种可以组合使用。
[0151]
有机溶剂的含量优选为50.0质量％或更大但95.0质量％或更小和更优选为70.0质量％或更大但90.0质量％或更小，相对于烧结抑制液的质量。当有机溶剂含量为50.0质
量％或更大但95.0质量％或更小时，可改善烧结抑制液的分散性和存储稳定性。
[0152]
‑‑
添加剂
‑‑
[0153]
取决于预期意图，烧结抑制液可适当包含例如界面活化剂、抗干燥剂、粘度调节剂、渗透剂、消泡剂、ph调整剂、抗菌剂、杀真菌剂、着色剂、防腐剂和稳定剂。迄今为止已知的材料可用作这些添加剂。
[0154]
‑‑
其它组分
‑‑
[0155]
烧结抑制液基本上不含水的。本公开中，“基本上不含水的”烧结抑制液表示其中水含量为相对于烧结抑制液的质量10.0质量％或更小的烧结抑制液。烧结抑制液中的水含量优选为5.0质量％或更小、更优选为3.0质量％或更小、和甚至更优选为1.0质量％或更小，和特别优选的是，烧结抑制液不含水。本公开中，“不含水的烧结抑制液”表示在不主动使用水作为材料产生的烧结抑制液，或其中水含量小于或等于当通过一般的普通技术知识中已知方法测量时的检测限的烧结抑制液。
[0156]
而且，甚至当构成烧结性颗粒的材料为高活性金属即水反应性材料(例如铝、锌和镁)时也可将烧结抑制液基本上不含水施加到该材料。作为一种示例，存在难以操控铝的问题，因为当铝接触水时铝释放氢气。当烧结抑制液不含水时可避免该问题。
[0157]
烧结抑制液不含陶瓷。本公开中，“不含陶瓷”的烧结抑制液表示不主动使用陶瓷作为材料产生的烧结抑制液，或其中陶瓷含量小于或等于当通过一般的普通技术知识中的已知方法测量时的检测限的烧结抑制液。
[0158]
当烧结抑制液不含陶瓷时可改善烧结抑制液的分散性和存储稳定性。
[0159]
‑‑
制造方法
‑‑
[0160]
烧结抑制液的制造方法没有特别限制且可随预期意图而适当选择。方法的实例包括混合和搅拌上述材料的方法。
[0161]
‑‑
性质
‑‑
[0162]
优选的是，烧结抑制液的粘度低，如上所述。具体地，烧结抑制液在25摄氏度的粘度优选为5mpa
·
s或更高但50mpa
·
s或更低，更优选为5mpa
·
s或更高但40mpa
·
s或更低，和甚至更优选为5mpa
·
s或更高但30mpa
·
s或更低。当烧结抑制液的粘度在上述范围内时，烧结抑制液从烧结抑制液施加单元例如喷墨头的排放稳定化。
[0163]
粘度可根据例如jis k7117测量。
[0164]
烧结抑制液在25摄氏度的表面张力优选为40mn/m或更小和更优选为10mn/m或更大但30mn/m或更小。当烧结抑制液的表面张力为40mn/m或更小时，烧结抑制液从烧结抑制液施加单元例如喷墨头的排放稳定化。
[0165]
表面张力可用例如可获自kyowa interface science co.，ltd.的dy-300测量。
[0166]
‑‑
应用
‑‑
[0167]
如上所述的，烧结抑制液当施加到粉末层时形成烧结抑制区域。烧结抑制区域通过将烧结抑制区域叠层而形成烧结抑制部分。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。因此，当将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时可获得离型性改善效果。烧结抑制液的基于该效果的应用没有特别限制。烧结抑制液的应用的实例包括改善支持体部分与物体形成部分的离型性的应用、作为将多个物体形成部分彼此连接的连接部分的应用、和省
略多余粉末除去步骤的应用。
[0168]
将描述将烧结抑制液用在改善支持体部分与物体形成部分的离型性的应用中。具体地，例如当经由烧结抑制部分提供支持物体形成部分的支持体部分时，将由具有低相对烧结密度的烧结抑制部分形成的界面形成在物体形成部分的烧结产物(烧结体)和支持体部分的烧结产物之间，以抑制物体形成部分的烧结产物和支持体部分的烧结产物之间的粘合。这使得可改善当将支持体部分的烧结产物从物体形成部分的烧结产物离型时的离型性。
[0169]
将描述其中将烧结抑制液用在作为将多个物体形成部分彼此连接的连接部分的应用中的情形。连接部分为用于将多个物体形成部分彼此连接以形成其中多个物体成一体的一体化产品的部件。连接部分的实例包括其端部连接到物体形成部分的棒状部件。当多个物体形成部分以上述的一体化产品形式时，可减少在例如烧结步骤中通过将多个物体形成部分重新布置而将多个物体形成部分置于例如烧结炉中的步骤数，且改善在物体制造期间的工作效率。而且，通过以连接部分的至少接触物体形成部分的区域为烧结抑制部分的方式形成连接部分，可获得当将连接部分的烧结产物从物体形成部分的烧结产物离型时的离型性改善效果。
[0170]
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。图4中说明的一体化产品包括物体形成部分401和连接部分402。连接部分402由烧结抑制部分形成。
[0171]
将描述其中将烧结抑制液用在省略多余粉末除去步骤的应用中的情形。典型地，在物体制造期间进行除去多余粉末(其为液体例如物体形成液或烧结抑制液尚未施加至的粉末)的多余粉末除去步骤。然而，当物体形成部分的整个周缘被烧结抑制部分覆盖时，没有可附着到物体形成部分的多余粉末，使得可省略多余粉末除去步骤。然而，多余粉末除去步骤的省略意味着，省略多余粉末除去用单元或材料例如能够进行吹气的装置或除去液体的使用，且整平(level)除去例如手动擦掉任何多余粉末并未包括在省略目标内。而且，优选的是，覆盖物体形成部分的整个周缘的烧结抑制部分延续到叠层体的外表面，且叠层体的外表面在作为暴露于外表面的烧结抑制部分的界线处分为两个或更多个区域，因为容易在烧结步骤后将烧结抑制部分的烧结产物和任何多余粉末从物体形成部分的烧结产物离型。
[0172]
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。图5中说明的叠层体包括物体形成部分501、内部包括物体形成部分501且覆盖物体形成部分501的整个周缘的烧结抑制部分502a、延续到烧结抑制部分502a和叠层体的外表面的板状烧结抑制部分502b、和多余粉末503。叠层体的外表面在充当界线的烧结抑制部分502b处分为两个区域504和505。
[0173]
《烧结抑制液组施加步骤》
[0174]
物体制造方法可包括“烧结抑制液组施加步骤”来代替上述的“烧结抑制液施加步骤”。烧结抑制液组施加步骤为如下步骤：将树脂产生液x和树脂产生液y独立地施加到粉末层，以通过在所述液体已经施加至的粉末层中的树脂产生液x和树脂产生液y之间的接触而形成颗粒烧结在其中受抑制的烧结抑制区域。也就是说，烧结抑制液组施加步骤包括将树脂产生液x施加到粉末层的树脂产生液x施加步骤、将树脂产生液y施加到粉末层的树脂产
生液y施加步骤、和通过粉末层中的施加的树脂产生液x和树脂产生液y之间的接触而形成颗粒烧结在其中受抑制的烧结抑制区域的接触步骤。也即，在代替上述的烧结抑制液使用的情况下，包括树脂产生液x和树脂产生液y的烧结抑制液组起到与烧结抑制液相同的功能且可在与烧结抑制液相同的应用中使用。
[0175]
作为用于将树脂产生液x和树脂产生液y施加到粉末层的方法，可使用与上述的“烧结抑制液施加步骤”中描述的方法相同的方法。
[0176]
树脂产生液x施加步骤适宜地通过树脂产生液x施加单元进行。
[0177]
树脂产生液y施加步骤适宜地通过树脂产生液y施加单元进行。
[0178]
作为树脂产生液x施加单元和树脂产生液y施加单元，可使用与上述的烧结抑制液施加单元相同的单元。
[0179]
供应到树脂产生液x施加单元的树脂产生液x可收容在树脂产生液x收容部中。树脂产生液x收容部为收容树脂产生液x的部件例如容器。树脂产生液x收容部的实例包括收容槽、袋、卡盒和槽。
[0180]
供应到树脂产生液y施加单元的树脂产生液y可收容在树脂产生液y收容部中。树脂产生液y收容部为收容树脂产生液y的部件例如容器。树脂产生液y收容部的实例包括收容槽、袋、卡盒和槽。
[0181]-烧结抑制液组-[0182]
树脂产生液x包含树脂前体x、有机溶剂和添加剂例如界面活化剂。树脂产生液y包含树脂前体y、有机溶剂和添加剂例如界面活化剂。下面将详述烧结抑制液组以及包含在树脂产生液x和树脂产生液y中的各种组分的性质。然而，不会描述树脂产生液x和树脂产生液y中包含的有机溶剂和添加剂例如界面活化剂，因为可使用与烧结抑制液中包含的有机溶剂和添加剂例如界面活化剂相同的那些。
[0183]
烧结抑制区域包含通过树脂产生液x和树脂产生液y之间的接触而产生的第三树脂。更具体地，第三树脂通过树脂产生液x和树脂产生液y之间的接触以及结果的树脂产生液x中包含的树脂前体x和树脂产生液y中包含的树脂前体y之间的反应而产生。
[0184]
‑‑
残余物预计量
‑‑
[0185]
烧结抑制液组具有关于第三树脂的预定特征。
[0186]
具体地，烧结抑制液组具有如下特征：残余物预计量为800ppm或更大，该残余物预计量是通过将烧结抑制区域中的第三树脂对粉末的质量比乘以第三树脂的经过在550摄氏度的热分解的残余物比率而计算的。残余物预计量优选为1,000ppm或更大和更优选为1,200ppm或更大。当残余物预计量为800ppm或更大时，可充分抑制烧结抑制区域的烧结产物的相对烧结密度(且也可充分抑制通过将烧结抑制区域叠层而形成的“烧结抑制部分”的相对烧结密度)，且改善当将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时的离型性。接着，将详细描述用于计算残余物预计量的方法。
[0187]
本公开中，“通过将烧结抑制区域叠层形成的烧结抑制部分中的第三树脂对粉末的质量比”由下式表示：“烧结抑制部分中的第三树脂的质量/烧结抑制部分中的粉末质量”。
[0188]
该式是使用根据物体制造方法(包括例如树脂产生液x和树脂产生液y施加至的烧结性颗粒的类型、树脂产生液x和树脂产生液y的施加量、以及关于烧结抑制液组的使用方
法例如在施加树脂产生液x和树脂产生液y后的后处理方法的信息)形成的烧结抑制部分而计算的。
[0189]
当存在使用烧结抑制液组的具体装置时，烧结抑制液组的使用方法的实例包括收容在具体装置中的烧结抑制液组的使用程序。
[0190]
使用烧结抑制液组的具体程序的实例包括如下程序：形成一个由铝合金颗粒(材料：alsi
10
mg，体均粒径为35微米)形成的粉末层(平均厚度为84微米)，将树脂产生液x和树脂产生液y各自以每300dpi
×
300dpi区域22.5pl的量施加到粉末层，和随后使所得物在200摄氏度的环境中静置4小时。对于按照该程序制成的烧结抑制区域，计算上述式。
[0191]
本公开中，“第三树脂的经过在550摄氏度的热分解的残余物比率”由下式表示：“第三树脂当第三树脂在550摄氏度下热分解时的残余物质量/第三树脂在热分解前的质量”。
[0192]
如同上述的“烧结抑制部分中的第三树脂对粉末的质量比”的计算，该式是使用根据物体制造方法形成的烧结抑制部分计算的。也即，源于树脂前体x和树脂前体y且根据物体制造方法形成的烧结抑制部分中包含的树脂定义为式中的第三树脂。
[0193]
‑‑
相对烧结密度
‑‑
[0194]
如上所述，通过将使用烧结抑制液组形成的烧结抑制区域叠层而形成的烧结抑制部分具有如下特征：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。具体地，当相对烧结密度低时，优选的是，相对烧结密度为85％或更低、更优选为80％或更低、甚至更优选为75％或更低、甚至更优选为70％或更低、还甚至更优选为65％或更低、又甚至更优选为60％或更低、和特别优选为55％或更低。在该情形中，当将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时可获得离型性改善效果。
[0195]
‑‑
树脂前体x和树脂前体y
‑‑
[0196]
树脂前体x和树脂前体y为分别在树脂产生液x和树脂产生液y中往往不沉降的组分。因此，树脂产生液x和树脂产生液y的分散性和存储稳定性是优异的。
[0197]
可使用的树脂前体x和树脂前体y没有特别限制，只要第三树脂可通过树脂前体x和树脂前体y之间的反应产生。树脂前体x和树脂前体y之间的反应不限于仅通过树脂产生液x和树脂产生液y之间的接触而进行的反应，而是可为通过树脂产生液x和树脂产生液y之间的接触和预定的另外处理(例如加热)而进行的反应。
[0198]
具体地，树脂前体x和树脂前体y之一可选自例如二缩水甘油醚和多异氰酸酯，且另一者可选自例如二胺。
[0199]
由树脂前体x和树脂前体y产生的第三树脂的实例包括环氧树脂和脲树脂。
[0200]
树脂前体x的含量优选为20.0质量％或更大，相对于树脂产生液x的质量。树脂前体y的含量优选为20.0质量％或更大，相对于树脂产生液y的质量。当树脂前体x和树脂前体y的含量为20.0质量％或更大时，可更好地抑制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。
[0201]
《层叠层步骤》
[0202]
物体制造方法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。物体形成液施加步骤和烧结抑制液施加步骤可在粉末层形成步骤后进行。然而，物体形成液施加步骤和烧结抑制液施加步骤的次序没有特
别限制。“叠层体”为其中将各自包括物体形成区域和烧结抑制区域的多个粉末层叠层的结构体，且可为其中将各自包括物体形成区域、烧结抑制区域和支持体区域的多个粉末层叠层的结构体。
[0203]
《加热步骤》
[0204]
优选的是，物体制造方法包括将叠层体在符合例如叠层体中包含的树脂的软化点的温度下加热的加热步骤。烧结性颗粒经由已经软化的树脂彼此粘合，且形成以固定的立体形状保持的物体形成部分(生坯体或未烧结体)。
[0205]
当第一烧结抑制液中包含的树脂通过在将烧结抑制液施加到粉末层后进行的加热改变为化学上不同的第二树脂时，加热步骤可在促使该改变的温度下进行。
[0206]
加热单元没有特别限制。加热单元的实例包括干燥装置和恒温恒湿器。
[0207]
《多余粉末除去步骤》
[0208]
优选的是，物体制造方法包括除去作为例如物体形成液或烧结抑制液尚未施加至的粉末的多余粉末的多余粉末除去步骤。优选的是，多余粉末除去步骤包括通过吹气除去多余粉末的步骤和通过浸渍在除去液体中而除去多余粉末的步骤的任一者或两者。更优选的是，多余粉末除去步骤包括所述步骤两者。
[0209]
当通过吹气除去多余粉末时，优选的是，例如物体形成部分具有例如物体形成部分可忍受吹气压力的强度。例如物体形成部分的由三点弯曲应力表示的强度优选为3mpa或更高和更优选为5mpa或更高。
[0210]
当通过浸渍在除去液体中除去多余粉末时，使用的除去液体包含例如有机溶剂且视需求进一步包含其它组分。
[0211]
有机溶剂的实例包括酮、卤素、醇、酯、醚、烃、二醇类、二醇醚、二醇酯、吡咯烷酮、酰胺、亚胺和碳酸酯。
[0212]
《干燥步骤》
[0213]
优选的是，物体制造方法包括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。作为干燥单元，可使用例如已知干燥装置和已知恒温恒湿器。
[0214]
《脱脂步骤》
[0215]
优选的是，物体制造方法包括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以获得脱脂产物的脱脂步骤。
[0216]
在脱脂步骤中，使用脱脂单元，加热在高于或等于有机物质例如树脂的热分解温度且低于构成烧结性颗粒的材料的熔融点或固相线温度(例如当使用alsi
10
mg颗粒时的约570摄氏度)温度下进行预定时间(例如一小时到十小时)，以分解和除去有机物质。脱脂单元的实例包括已知烧结炉和已知电炉。
[0217]
《烧结步骤》
[0218]
优选的是，物体制造方法包括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。
[0219]
在烧结步骤中，使用烧结单元将脱脂产物在高于或等于构成烧结性颗粒的材料的固相线温度且低于或等于材料的液相线温度的加热温度下加热预定时间(例如一小时到十小时)，以将构成烧结性颗粒的材料成一体。当例如包含铝的颗粒用作烧结性颗粒时加热温度优选为550摄氏度或更高但600摄氏度或更低。当更具体地alsi
10
mg颗粒用作烧结性颗粒
时加热温度优选为570摄氏度或更高但600摄氏度或更低。烧结单元的实例包括已知烧结炉。烧结单元可为与上述的脱脂单元相同的单元。脱脂步骤和烧结步骤可连续进行。
[0220]
《后处理步骤》
[0221]
优选的是，物体制造方法包括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的后处理步骤。后处理步骤没有特别限制且可随预期意图而适当选择。后处理步骤的实例包括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步骤、表面防护处理步骤和上漆步骤。
[0222]
《物体制造流程》
[0223]
将参考图6a至图6e描述本公开的物体制造方法物体制造流程。图6a至图6e为说明物体制造设备的操作的示例的示意图。
[0224]
首先，该描述将始于其中第一粉末层30已经形成在物体形成槽的物体形成平台上的状态。当在第一粉末层30上形成下一粉末层时，供应槽的供应平台23上移且物体形成槽的物体形成平台24下移，如图6a中说明的。此处，物体形成平台24下移的距离以如下方式设定：物体形成槽22中的粉末层的上表面和整平辊12的较低部分(下切线部分)之间的间隔(叠层间距)为δt1。间隔δt1没有特别限制，且优选为约几十微米到100微米。
[0225]
本公开中，整平辊12以从供应槽21和物体形成槽22的上端表面起具有间隙的方式布置。因此，当整平辊12将粉末20输送和供应到物体形成槽22中且整平粉末时，粉末层的上表面在高于供应槽21和物体形成槽22的上端表面的位置处。这使得可安全地防止整平辊12接触供应槽21和物体形成槽22的上端表面且减少整平辊12的损伤。当整平辊12的表面受损时，整平辊12往往在供应到物体形成槽22中的粉末层31(请见图6d)的表面中产生条纹且降低该层的平坦性。
[0226]
接着，如图6b中说明的，整平辊12在箭头方向上旋转且将置于在高于供应槽21的上端表面的位置处的粉末20移动到物体形成槽22一侧，以将粉末20输送和供应到物体形成槽22中(粉末供应)。然后，如图6c中说明的，整平辊12与物体形成槽22的物体形成平台24的平台表面平行地移动，且在物体形成槽22的物体形成平台24上形成具有预定厚度δt1的粉末层31(整平)。此处，未用于形成粉末层31而残留任何多余粉末20落到多余粉末接收槽29中。在形成粉末层31后，将整平辊12移动到供应槽21一侧且返回到初始位置(原位置)，如图6d中说明的。
[0227]
此处，整平辊12可在维持离物体形成槽22和供应槽21的上端表面的恒定距离的同时移动。因为整平辊12可在维持恒定距离同时移动，所以整平辊12可与将粉末20输送到物体形成槽22一起在物体形成槽22或已经形成的物体形成区域和烧结抑制区域30上形成具有均匀厚度h(对应于叠层间距δt1)的粉末层31。在下面的描述中，粉末层31的厚度h和叠层间距δt1可无差别地描述，但意指相同厚度和相同含义，除非另外特别地规定。粉末层31的厚度h可通过实际测量获得。在该情形中，从多个位置获得的平均值为优选的。
[0228]
随后，如图6e中说明的，液体排放单元的头52将物体形成液和烧结抑制液的液滴10排放到叠层体且在下一粉末层31中形成具有期望形状的物体形成区域和烧结抑制区域30。接着，将上述的粉末层形成步骤、物体形成液施加步骤和烧结抑制液施加步骤重复进行，以形成和叠层新的物体形成区域和烧结抑制区域30。此处，新的物体形成区域和烧结抑制区域30以及下面的物体形成区域和烧结抑制区域30彼此成一体。之后，进一步将粉末层
形成步骤、物体形成液施加步骤和烧结抑制液施加步骤重复进行，以完成叠层体。
[0229]
实施例
[0230]
下面将通过实施例的方式描述本公开。本公开不应解释为受限于这些实施例。
[0231]
《烧结抑制液和烧结抑制液组的制备》
[0232]
(制备实施例1)
[0233]
将聚乙烯吡咯烷酮(产品名称：pvp-k15，重均分子量(mw)为10,000，得自tokyo chemical industry co.，ltd.)和γ-丁内酯彼此混合且使用磁力搅拌器搅拌6小时以使其溶解。搅拌后，将所得物通过1微米过滤器以获得制备实施例1的烧结抑制液。制备实施例1的烧结抑制液中作为第一树脂的聚乙烯吡咯烷酮的含量为20.0％(w/v)。
[0234]
(制备实施例2)
[0235]
将聚乙烯吡咯烷酮(产品名称：pvp k-25，重均分子量(mw)为25,000，得自fujifilm wako pure chemical corporation)和γ-丁内酯彼此混合且使用磁力搅拌器搅拌6小时以使其溶解。搅拌后，将所得物通过1微米过滤器以获得制备实施例2的烧结抑制液。制备实施例2的烧结抑制液中的作为第一树脂的聚乙烯吡咯烷酮的含量为16.7％(w/v)。
[0236]
(制备实施例3)
[0237]
将氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(产品名称：solvain tao，重均分子量(mw)为26,000，得自nissin chemical co.，ltd.)和乙酸辛酯彼此混合且使用磁力搅拌器搅拌6小时以使其溶解。搅拌后，将所得物通过1微米过滤器以获得制备实施例3的烧结抑制液。制备实施例3的烧结抑制液中的作为第一树脂的氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的含量为9.0％(w/v)。
[0238]
(制备实施例4)
[0239]
将乙酸纤维素(得自daicel corporation)和磷酸三乙酯彼此混合且使用磁力搅拌器搅拌6小时以使其溶解。搅拌后，将所得物通过1微米过滤器以获得制备实施例4的烧结抑制液。制备实施例4的烧结抑制液中的作为第一树脂的乙酸纤维素的含量为6.0％(w/v)。
[0240]
(制备实施例5)
[0241]
将三聚氰胺颗粒(产品名称：epostar ss，体均粒径为100nm，得自nippon shokubai co.，ltd.)和二缩三乙二醇二甲醚彼此混合且经历使用均化器的分散处理，以获得制备实施例5的烧结抑制液。制备实施例5的烧结抑制液中的作为第一树脂的三聚氰胺颗粒的含量为8.0％(w/v)。
[0242]
(制备实施例6)
[0243]
将苯并胍胺颗粒(产品名称：epostar ms，体均粒径为2微米，得自nippon shokubai co.，ltd.)和二缩三乙二醇二甲醚彼此混合且经历使用均化器的分散处理，以获得制备实施例6的烧结抑制液。制备实施例6的烧结抑制液中的作为第一树脂的苯并胍胺颗粒的含量为8.0％(w/v)。
[0244]
(制备实施例7)
[0245]
将下述的树脂产生液x和树脂产生液y组合以获得制备实施例7的烧结抑制液组。
[0246]-树脂产生液x的制备-[0247]
将双酚a-二缩水甘油醚和新戊二醇二缩水甘油醚彼此混合且使用磁力搅拌器搅拌6小时。搅拌后，将所得物通过1微米过滤器以获得树脂产生液x。树脂产生液x中的作为树
脂前体x的双酚a-二缩水甘油醚和新戊二醇二缩水甘油醚的含量为100.0％(w/v)。
[0248]-树脂产生液y的制备-[0249]
将多胺(产品名称：fujicure fxh-8095，得自t&k toka company)和1,3-双氨基甲基环己烷彼此混合且使用磁力搅拌器搅拌6小时。搅拌后，将所得物通过1微米过滤器以获得树脂产生液y。树脂产生液y中的作为树脂前体y的多胺和1,3-双氨基甲基环己烷的含量为100.0％(w/v)。
[0250]
(制备实施例8)
[0251]
将下述的树脂产生液x和树脂产生液y组合以获得制备实施例8的烧结抑制液组。
[0252]-树脂产生液x的制备-[0253]
将氰酰甲基环己烷-三羟甲基丙烷加合物(产品名称：takenate d120n，得自mitsui chemicals,inc.)和丙二醇单甲醚乙酸酯彼此混合且使用磁力搅拌器搅拌6小时。搅拌后，将所得物通过1微米过滤器以获得树脂产生液x。树脂产生液x中的作为树脂前体x的氰酰甲基环己烷-三羟甲基丙烷加合物的含量为30.0％(w/v)。
[0254]-树脂产生液y的制备-[0255]
将1,3-双氨基甲基环己烷通过1微米过滤器以获得树脂产生液y。树脂产生液y中的作为树脂前体y的1,3-双氨基甲基环己烷的含量为100.0％(w/v)。
[0256]
(制备对比例1)
[0257]
将陶瓷颗粒(氧化锆粉末，产品名称：tz-3y-e，得自tosoh corporation)和二缩三乙二醇二甲醚彼此混合且经历使用均化器的分散处理，以获得制备对比例1的烧结抑制液。制备对比例1的烧结抑制液中的陶瓷颗粒的含量为8.0％(w/v)。为便于在表1中描述，将陶瓷颗粒记载于条目“第一树脂”中且将陶瓷颗粒的含量记载于条目“第一树脂含量[％(w/v)]”中。
[0258]
(制备对比例2)
[0259]
将聚乙烯吡咯烷酮(产品名称：pvp-k15，重均分子量(mw)为10,000，得自tokyo chemical industry co.，ltd.)和γ-丁内酯彼此混合且使用磁力搅拌器搅拌6小时以使其溶解。搅拌后，将所得物通过1微米过滤器，以获得制备对比例2的烧结抑制液。制备对比例2的烧结抑制液中的聚乙烯吡咯烷酮的含量为9.0％(w/v)。
[0260]
(制备对比例3)
[0261]
将下述的树脂产生液x和树脂产生液y组合以获得制备对比例3的烧结抑制液组。
[0262]-树脂产生液x的制备-[0263]
将氰酰甲基环己烷-三羟甲基丙烷加合物(产品名称：takenate d120n，得自mitsui chemicals,inc.)和丙二醇单甲醚乙酸酯彼此混合且使用磁力搅拌器搅拌6小时。搅拌后，将所得物通过1微米过滤器以获得树脂产生液x。树脂产生液x中的氰酰甲基环己烷-三羟甲基丙烷加合物的含量为30.0％(w/v)。
[0264]-树脂产生液y的制备-[0265]
将1,3-丙烷二醇和丙二醇单甲醚乙酸酯彼此混合且使用磁力搅拌器搅拌6小时。搅拌后，将所得物通过1微米过滤器以获得树脂产生液y。树脂产生液y中的1,3-丙烷二醇的含量为30.0％(w/v)。
[0266]
上述的烧结抑制液的组分记载于下表1中，且上述的烧结抑制液组的组分记载于
下表2中。
[0267]
表1
[0268][0269]
表2
[0270][0271]
[分散性(排放稳定性)]
[0272]
将制备的烧结抑制液和制备的构成烧结抑制液组的树脂产生液各自填充在喷墨头gh5420(得自ricoh company，ltd.)中且将其静置一定时间。随后，用闪光照相机观察排放状态的稳定性。作为排放设备，使用扩展型涂覆机ev2500(得自ricoh company，ltd.)。根据下述的评价标准评价观察结果。评价结果列于下表3和4中。
[0273]
(评价标准)
[0274]
a：当液体静置时间为10分钟时，液体通过喷嘴成功地排放而没有弯曲排放(bent discharging)或排放故障。
[0275]
b：当液体静置时间为3分钟时，液体通过喷嘴成功地排放而没有弯曲排放或排放
故障。当液体静置时间为10分钟时，通过喷嘴的弯曲排放或排放故障发生，但正常排放状态通过维护操作例如加压排水而恢复。
[0276]
c：当液体静置时间为3分钟时，通过喷嘴的弯曲排放或排放故障发生，且正常排放状态未通过维护操作例如加压排水恢复。
[0277]
[存储稳定性]
[0278]
将制备的烧结抑制液和制备的构成烧结抑制液组的树脂产生液各自气密性封闭和存储在100-ml小瓶内，且使其静置一定时间。随后，根据下述的评价标准评价各液体的状态。评价结果列于表3至4中。
[0279]
(评价标准)
[0280]
a：当将液体静置一天时，未出现沉淀物，且在液体的顶部和底部之间未出现浓度不均。
[0281]
b：当将液体静置一天时，在液体的顶部和底部之间出现浓度不均，但在将液体摇动两次或三次时恢复均匀状态。
[0282]
c：当将液体静置一天时，出现沉淀物，且除非将液体充分摇动否则不会恢复均匀状态。甚至当摇动液体时，在液体的顶部和底部之间也出现浓度不均。
[0283]
[粘度]
[0284]
制备的烧结抑制液和制备的构成烧结抑制液组的树脂产生液各自的粘度在25摄氏度下测量。所有液体具有30mpa
·
s或更低的粘度。
[0285]
《样品产物的制造》
[0286]
(实施例1至8和对比例1至3)
[0287]
使用制备的烧结抑制液或烧结抑制液组和粉末(alsi
10
mg粉末(得自toyo aluminium k.k.，si10mg-30bb，体均粒径为35微米))，通过下述方式制造可视为烧结抑制部分的样品产物。
[0288]
1)首先，使用如图6a至图6e中说明的已知物体制造设备，将粉末从供应侧粉末收容槽输送到形成侧粉末收容槽，以在支持体上形成具有84微米的平均厚度的粉末薄层(一层)。
[0289]
2)接着，将烧结抑制液或构成烧结抑制液组的各树脂产生液通过已知喷墨排放头的喷嘴排放且施加到形成的粉末薄层的表面。对于烧结抑制液的施加，将烧结抑制液以如下方式排放：每300dpi
×
300dpi区域的施加量将为45pl。对于构成烧结抑制液组的各树脂产生液的施加，将树脂产生液x以如下方式排放：每300dpi
×
300dpi区域的施加量将为22.5pl，且树脂产生液y以如下方式排放：相同区域上的施加量将为22.5pl。
[0290]
3)接着，使用真空干燥器，将所得物在真空环境中在200摄氏度静置4小时，以产生包含“第一树脂或第二树脂”或“第三树脂”的样品产物。
[0291]
4)接着，将样品产物通过加热脱脂以获得脱脂产物。将脱脂产物通过另外加热烧结以产生烧结产物。
[0292]
接着，计算以上3)中产生的样品产物中包含的“第一树脂或第二树脂”或“第三树脂”的通过在550摄氏度的热分解的残余物比率。评价结果列于下表3和4中。
[0293]
经过热分解的残余物比率根据下式计算：“第一树脂或第二树脂的当第一树脂或第二树脂在550摄氏度下热分解时的残余物质量/第一树脂或第二树脂在热分解前的质
量”。第一树脂或第二树脂的当第一树脂或第二树脂在550摄氏度下热分解时的残余物质量是使用热重-差热分析系统(tg-dta)而测量的。具体地，当将样品产物进行在大气或氮气气氛中以速率10摄氏度/分钟从30摄氏度到550摄氏度的温度升高和然后在温度达到550摄氏度后进行2小时温度保持时，测量在温度升高后的重量(残余物质量)。
[0294]
作为实施例1和2以及对比例2的烧结抑制液中包含的第一树脂的各聚乙烯吡咯烷酮在上述3)的加热步骤中经历交联反应，以产生作为第二树脂的聚乙烯聚吡咯烷酮。
[0295]
接着，残余物预计量通过将烧结抑制区域(烧结抑制部分)中的第一树脂或第二树脂对粉末的质量比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而计算。评价结果列于下表3和4中。
[0296]
[相对烧结密度]
[0297]
首先，测量上述的4)中产生的烧结产物的密度。接着，计算烧结产物的密度对构成烧结产物的材料的真密度的比率。计算结果列于下表3和4中。
[0298]
表3
[0299][0300]
表4
[0301][0302]
根据实施例1和2，可获得在分散性和存储稳定性方面优异的烧结抑制液。也可获得能够提供具有低相对烧结密度的烧结产物的烧结抑制液。而且，可获得能够借助于将颗粒在粉末层中彼此粘合的粘合剂功能而改善烧结抑制部分的操控性的烧结抑制液。
[0303]
根据实施例3和4，可获得在分散性和存储稳定性方面优异的烧结抑制液。也可获得能够提供具有低相对烧结密度的烧结产物的烧结抑制液，尽管相对由于树脂种类的差异而略次于实施例1和2。而且，可获得能够借助于将颗粒在粉末层中彼此粘合的粘合剂功能而改善烧结抑制部分的操控性的烧结抑制液，尽管该改善由于树脂种类的差异而略次于实施例1和2。然而，实施例3和4由于不需要使第一树脂通过加热步骤发生化学改变而优于实施例1和2。
[0304]
根据实施例5，可获得在分散性和存储稳定性方面优异的烧结抑制液，尽管由于树脂为分散的形式而略次于实施例1和2。也可获得能够提供具有低相对烧结密度的烧结产物的烧结抑制液。而且，因为烧结抑制液能够通过少量添加而表现烧结抑制效果，所以存在优势，这是由于例如具有粘合剂功能的树脂可与烧结抑制液组合使用。
[0305]
根据实施例6，可获得在分散性方面优异的烧结抑制液，尽管由于树脂为分散的形式而略次于实施例1和2。也可获得能够提供具有低相对烧结密度的烧结产物的烧结抑制液。而且，因为烧结抑制液能够通过少量添加而表现烧结抑制效果，所以存在优势，这是由于例如具有粘合剂功能的树脂可与烧结抑制液组合使用。然而，烧结抑制液因树脂的体均粒径大而具有不足的分散性。
[0306]
根据对比例1，烧结抑制液能够提供具有低相对烧结密度的烧结产物。另一方面，烧结抑制液具有不足的分散性和不足的存储稳定性，因为陶瓷颗粒的比重高。
[0307]
根据对比例2，尽管使用与实施例1中相同的材料，但不可能提供具有低相对烧结密度的烧结产物，因为树脂含量低。
[0308]
根据实施例7，可获得在分散性和存储稳定性方面优异的烧结抑制液。也可获得能够提供具有低相对烧结密度的烧结产物的烧结抑制液，尽管略次于实施例1和2。
[0309]
根据实施例8，可获得在分散性和存储稳定性方面优异的烧结抑制液。也可获得能够提供具有低相对烧结密度的烧结产物的烧结抑制液。
[0310]
根据对比例3，不可能提供具有低相对烧结密度的烧结产物，因为材料从实施例8中使用的材料发生改变。
[0311]
《物体形成液的制备》
[0312]
将聚乙烯醇缩丁醛(eslec bl-10，得自sekisui chemical co.，ltd.)和二缩三乙二醇二甲醚(triglyme，得自sankyo chemical co.，ltd.)彼此混合且使用均化器搅拌30分钟，以使其溶解。搅拌后，将所得物通过1微米过滤器以获得物体形成液。物体形成液中的聚乙烯醇缩丁醛含量为7.0质量％，相对于物体形成液的质量计。
[0313]
《物体制造》
[0314]
(实施例9)
[0315]
使用制备实施例1的烧结抑制液、物体形成液和粉末(alsi
10
mg粉末(得自toyo aluminium k.k.，si10mg-30bb，体均粒径为35微米))通过下述方式制造物体。
[0316]
1)首先，使用如图6a至图6e中说明的已知物体制造设备，将粉末从供应侧粉末收容槽输送到形成侧粉末收容槽，以在支持体上形成具有84微米的平均厚度的粉末薄层。
[0317]
2)接着，将物体形成液通过已知喷墨排放头的喷嘴排放且施加到形成的粉末薄层的表面，以形成物体形成区域和支持体区域。对于物体形成液的施加，将物体形成液以每300dpi
×
300dpi区域的施加量将为45pl的方式排放。将烧结抑制液通过已知喷墨排放头的
喷嘴排放且施加到形成的粉末薄层的表面，以形成烧结抑制区域。对于烧结抑制液的施加，将烧结抑制液以每300dpi
×
300dpi区域的施加量将为45pl的方式排放。物体形成液和烧结抑制液以物体形成区域和支持体区域将经由烧结抑制区域彼此邻接的方式排放。
[0318]
3)接着，将上述的1)和2)操作重复进行直至预定的15mm总平均厚度(物体的总厚度)，以形成如下叠层体：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，且其中支持体部分以经由烧结抑制部分来支持物体形成部分的方式布置。
[0319]
4)接着，使用真空干燥器，将所得物在真空环境中在200摄氏度静置4小时。
[0320]
5)接着，将所得物吹气以除去任何多余粉末。
[0321]
6)接着，将由物体形成部分、烧结抑制部分和支持体部分形成的结构体通过加热而脱脂以获得脱脂产物。将脱脂产物通过另外加热而烧结以获得烧结产物。
[0322]
7)接着，将烧结抑制部分和支持体部分的烧结产物离型以获得物体。
[0323]
在上述的6)中获得的烧结产物中，物体形成部分和支持体部分的相对烧结密度为93％，这意味着在物体形成部分和支持体部分中烧结已经进行且烧结性材料的颗粒形状的致密化已经完成。另一方面，烧结抑制部分的相对烧结密度为56％，这意味着在烧结抑制部分中烧结几乎尚未进行且烧结性材料的颗粒形状一直维持。图7说明物体形成部分的烧结产物的显微图像，且图8说明烧结抑制部分的烧结产物的显微图像。显微图像用得自keyence corporation的vhx-7000获取。
[0324]
在上述的6)中的脱脂和烧结期间，通过由支持体部分支持，抑制物体形成部分形变，且获得具有高尺寸准确度的物体。
[0325]
在上述的7)中，烧结抑制部分的烧结体具有微小裂纹。这使得更容易将烧结抑制部分和支持体部分的烧结产物离型且获得物体形成部分的烧结体。
[0326]
(对比例4)
[0327]
除如下外以和实施例9相同的方式制造物体：使用物体形成液来代替制备实施例1的烧结抑制液。
[0328]
结果，在全部的物体形成部分、烧结抑制部分和支持体部分中烧结进行且烧结性材料的颗粒形状的致密化已经完成。因此，在上述的7)中难以将烧结抑制部分和支持体部分的烧结产物离型以及获得物体形成部分的烧结体。
[0329]
(实施例10)
[0330]
除如下外以和实施例9相同的方式制造物体：将上述的2)中的烧结抑制液的施加量从45pl改变为200pl。
[0331]
结果，在上述的6)中的脱脂前的烧结抑制部分的强度改善，且烧结抑制部分的操控性因而得以改善。在上述的6)中获得的烧结产物中更好地抑制烧结抑制部分的相对烧结密度。这使得在上述的7)中更加容易地将烧结抑制部分和支持体部分的烧结产物离型以及获得物体形成部分的烧结体。
[0332]
(实施例11)
[0333]
除如下外以和实施例9相同的方式制造物体：在完成上述的2)后进一步将物体形成液通过已知喷墨排放头的喷嘴排放且施加到形成的烧结抑制区域。对于在形成烧结抑制区域后将物体形成液施加到烧结抑制区域，将物体形成液以每300dpi
×
300dpi区域的施加
量将为45pl的方式排放。
[0334]
结果，在上述的6)中的脱脂前的烧结抑制部分的强度改善，且烧结抑制部分的操控性因而得以改善。而且，树脂通过两阶段脱脂。这抑制烧结抑制部分在上述的6)中的脱脂期间的过度裂化。
[0335]
(实施例12)
[0336]
除如下外以和实施例9相同的方式制造物体：在上述的2)中将物体形成液和烧结抑制液以如下方式排放：烧结抑制区域将以围绕物体形成区域的周缘的方式置于粉末层中，如图3中说明的。
[0337]
结果，抑制烧结抑制部分在上述的6)中的烧结期间坍塌，且物体的尺寸准确度改善。
[0338]
(实施例13)
[0339]
除如下外以和实施例9相同的方式制造物体：关于在上述的2)中的施加物体形成液的液滴(其将被排放到将形成在物体形成区域和烧结抑制区域之间的界线的位置)和施加烧结抑制液的液滴(其将以邻接这些位置的方式排放)的时机，烧结抑制液的液滴调整为以在从当施加物体形成液的液滴时起100毫秒内施加的方式。
[0340]
结果，抑制施加到粉末的物体形成液渗出到预期变成烧结抑制区域的位置，且物体的尺寸准确度改善。
[0341]
(实施例14)
[0342]
除如下外以和实施例9相同的方式制造物体：在上述的3)中，形成包括一体化产品的叠层体，在该一体化产品中包括多个物体形成部分和连接部分(其由烧结抑制部分形成且将物体形成部分彼此连接)且它们成一体，如图4中说明的。
[0343]
结果，可减少在上述的6)中的烧结之前通过重新布置多个物体形成部分而将多个物体形成部分置于烧结炉中的步骤数，且在物体的制造期间的工作效率改善。
[0344]
(实施例15)
[0345]
除如下外以和实施例9相同的方式制造物体：在上述的3)中形成包括物体形成部分和烧结抑制部分的叠层体且省略上述的5)中的通过吹气除去多余粉末的步骤，所述烧结抑制部分包括覆盖物体形成部分的整个周缘的结构体和延续到叠层体外表面且将叠层体外表面分为两个区域的板状结构体，如图5中说明的。
[0346]
结果，因为没有多余粉末可附着到物体形成部分，所以可省略多余粉末除去步骤，且在物体制造期间的生产率改善。
[0347]
本公开的方面例如于下。
[0348]
《1》物体制造方法，其包括：
[0349]
形成包含烧结性颗粒的粉末层；
[0350]
将物体形成液施加到粉末层以形成物体形成区域；和
[0351]
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，
[0352]
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，
[0353]
物体形成区域和烧结抑制区域彼此邻接，
[0354]
烧结抑制液包含第一树脂，
[0355]
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
[0356]
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质量/粉末质量)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。
[0357]
《2》根据《1》所述的物体制造方法，
[0358]
其中所述残余物预计量为1,000ppm或更大。
[0359]
《3》根据《1》或《2》所述的物体制造方法，
[0360]
其中第一树脂溶解在烧结抑制液中。
[0361]
《4》根据《1》或《2》所述的物体制造方法，
[0362]
其中第一树脂分散在烧结抑制液中。
[0363]
《5》根据《4》所述的物体制造方法，
[0364]
其中第一树脂的体均粒径为1微米或更小。
[0365]
《6》根据《1》至《5》任一项所述的物体制造方法，
[0366]
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。
[0367]
《7》根据《1》至《6》任一项所述的物体制造方法，
[0368]
其中烧结抑制液在25摄氏度的粘度为30mpa
·
s或更低。
[0369]
《8》根据《1》至《7》任一项所述的物体制造方法，
[0370]
其中烧结抑制区域包含第二树脂，和
[0371]
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。
[0372]
《9》根据《1》至《8》任一项所述的物体制造方法，
[0373]
其中第二抑制区域包含第二树脂，和
[0374]
烧结抑制部分中的第二树脂通过第一树脂的交联反应产生。
[0375]
《10》根据《1》至《9》任一项所述的物体制造方法，
[0376]
其中第一树脂为聚乙烯吡咯烷酮。
[0377]
《11》根据《1》至《7》任一项所述的物体制造方法，
[0378]
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-丁二烯-苯乙烯共聚物、氯乙烯-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。
[0379]
《12》根据《1》至《11》任一项所述的物体制造方法，
[0380]
其中所述颗粒包含铝。
[0381]
《13》根据《1》至《12》任一项所述的物体制造方法，
[0382]
其中通过烧结经由将烧结抑制区域叠层而形成的烧结抑制部分所形成的烧结产物的相对烧结密度为60％或更低。
[0383]
《14》根据《1》至《13》任一项所述的物体制造方法，
[0384]
其中在物体形成液的施加中，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，和
[0385]
物体形成区域和支持体区域经由烧结抑制区域彼此邻接。
[0386]
《15》根据《1》至《14》任一项所述的物体制造方法，
[0387]
其中每单位面积的烧结抑制区域施加的烧结抑制液的施加量高于每单位面积的物体形成区域施加的物体形成液的施加量。
[0388]
《16》根据《1》至《14》任一项所述的物体制造方法，
[0389]
其中在物体形成液的施加中，将物体形成液进一步在烧结抑制区域形成后施加到烧结抑制区域。
[0390]
《17》根据《1》所述的物体制造方法，
[0391]
其中物体形成区域被烧结抑制区域围绕。
[0392]
《18》根据《1》至《14》任一项所述的物体制造方法，
[0393]
其中在物体形成区域和烧结抑制区域之间的界线处，将烧结抑制液在从施加物体形成液时起100毫秒内施加。
[0394]
《19》根据《1》至《14》任一项所述的物体制造方法，
[0395]
其中叠层体包括各自通过将物体形成区域叠层而形成的多个物体形成部分、和将物体形成部分彼此连接的连接部分，和
[0396]
连接部分的至少与物体形成部分接触的区域是由各自通过将烧结抑制区域叠层而形成的烧结抑制部分形成的。
[0397]
《20》根据《1》至《14》任一项所述的物体制造方法，
[0398]
其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和通过将烧结抑制区域叠层而形成的烧结抑制部分，和
[0399]
物体形成部分的整个周缘被烧结抑制部分覆盖。
[0400]
《21》物体制造方法，其包括：
[0401]
形成包含烧结性颗粒的粉末层；
[0402]
将物体形成液施加到粉末层以形成物体形成区域；和
[0403]
将树脂产生液x和树脂产生液y独立地施加到粉末层，以在已经施加树脂产生液x和树脂产生液y的粉末层中通过树脂产生液x和树脂产生液y之间的接触形成抑制颗粒烧结的烧结抑制区域，
[0404]
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、以及树脂产生液x和树脂产生液y的施加，以形成叠层体，
[0405]
物体形成区域和烧结抑制区域彼此邻接，
[0406]
烧结抑制区域包含通过树脂产生液x和树脂产生液y之间的接触而产生的第三树脂，和
[0407]
通过如下计算的残余物预计量为800ppm或更大：将通过将烧结抑制区域叠层而形成的烧结抑制部分中的第三树脂的质量和粉末的质量之间的质量比(第三树脂的质量/粉末的质量)乘以第三树脂的经过在550摄氏度的热分解的残余物比率。
[0408]
根据《1》至《21》任一项所述的物体制造方法可以解决相关技术中的各种问题，并实现本公开的目的。