通过电磁辐射和通过喷墨方法涂覆吸收剂生产三维物体的方法和装置的制作方法

专利名称：通过电磁辐射和通过喷墨方法涂覆吸收剂生产三维物体的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过粘合，例如通过部分基材的熔融或烧结由粉状基材产生三维物体的方法，其中粉状基材被逐层涂覆，并且基材熔融需要的电磁能通过100nm-1mm波长的非定向的和/或非单色的和/或非相干的能源产生，并导入吸收剂和经其进入基材的部分区域。因此这些分区逐层熔融并粘合，冷却后，产生希望的模制件。
就在最近经常遇到的任务是快速产生原型(Phototype)。现有技术描述的一种方法是立体平版印刷术，其具有在由液体(树脂)制备原型的过程中需要复杂的支持结构的缺点，和产生的原型具有相对差的机械性能的缺点，这些归因于有限数量的起始材料。
现有技术中经常提到的并且非常适用于快速定型目的的另一方法是选择性激光烧结(SLS)，现在其已经变得普遍。在该方法中，塑料粉末或塑料-封装的金属，水泥，或沙子颗粒在室中用激光束选择性地和简短地辐射，因此通过激光束的作用熔融粉状颗粒。熔融的颗粒熔合并再一次相对快速地固化以产生固体决。通过不断的新涂覆层的重复辐射，该方法可以简单和快速地产生复杂的三维物体。
在专利说明书US 6,136,948和WO 96/06881(均为DTMCorporation)中详细描述了获取由粉状聚合物制成的模制件的激光-烧结(快速原型制造)方法。在现有技术中描述的SLS方法具有该方法需要昂贵的激光技术的缺点。作为能源的激光是极端昂贵并且敏感的，这一点对于提供和控制激光束所需要的光学设备，例如透镜，散光器，和反射镜也是如此。
已知的方法的缺点是它不能使用全部市场上可获得的激光器。为了能够烧结塑料粉末或用塑料封装的颗粒，需要CO2激光器，其买起来昂贵并且服务，操作，和维护起来昂贵。CO2激光器的特征是10600nm的波长；这对应远红外区。因此为了使激光束越过建造平面必须使用复杂的镜系统；另外，激光器要求恒冷却。不能使用光导体。通常必须获得专门培训的操作人员。许多终端用户因此不能使用这些系统。然而，不能使用波长在中间或近红外区，在可见光区，或紫外区的低成本激光器，因为这些通常不能熔融塑料，或者不能达到激光烧结要求的程度。出于同样的原因，不可能使用其显著廉价并且其以非相干的和/或非单色的和/或非定向的形式，例如辐射加热器或灯释放辐射的能源。当使用这些辐照器时以这种方式将辐射导入到构造空间中以至于仅仅精确地熔融界定的区域也是困难的。然而，就成本、可操作性、和灵活性而言非激光能源的使用将具有大量优点。
尽管WO 01/38061描述了用低成本能源结合所谓的抑制剂操作的方法，该抑制剂用于抑制组分边缘区域的烧结或熔融。但是，该方法伴有重要缺点，例如因为抑制剂处理的粉末不能再循环，并且没有抑制剂的粉末也在实际组分的外面熔融，结果是该粉末材料也同样不能被再使用。对于下部凹陷和截面的改变需要大表面地涂覆抑制剂，并且就建造速度而言这伴有性能的显著损失。
因此本发明的目的是开发一种方法，其可以以低成本产生烧结的原型而没有以上描述的缺点。
令人惊讶地，现在已经发现，正如在权力要求中描述的，可以通过使用电磁能非激光源的方法产生模制件，由其来的辐射是非相干的和/或非单色的和/或非定向的，如果通过喷墨方法选择性地涂覆到这些各个粉末层的要熔融的区域，并再次传递通过来自吸收剂的电磁能的引入产生的热量到要烧结的颗粒。特别有利的是能量可以以面形式引入；然而，这里束点也可以比建造表面小，并且，例如，能源可以是线状的并且能量的加入可以经过能源和建造平台彼此的相对运动在整个建造表面上发生。通过涂覆吸收剂唯一取得选择性。因此产生的可取得的方法的精度和速度与使用激光器，主要是CO2激光器的常规激光器烧结获得的那些是相同的，或比其高。该方法显著更廉价，更灵活，并且操作更简单。合适的灯或合适的辐射加热器的操作成本大大低于使用激光器的那些。在选择粉状基材方面还具有更大的灵活性。特别地，该方法对于产生的模制件的精度具有高潜力，因为喷墨方法的精度可以用于把吸收剂放到基材上。也可能使用喷墨方法以赋予最终产品其它特性或在生产过程中打印它，例如用传导区或色料。
使用的能源产生电磁辐射，其是非相干的和/或非单色的和/或非定向的，在100nm-1mm范围内。光是电磁辐射的特例，并且在人眼的可见区，即380-780nm波长，发射。该辐射明显不是激光束，其主要是相干的和单色的和定向的。尽管在本发明方法中使用的能源也符合这些特征，但它们没有同时符合列出的所有特征。该辐射可以位于可见光区或在近，中间，或远红外区，以及在紫外区，优选在可见光区和在近红外区。能量转移通过传导和通过辐射发生，优选后者。最简单的情况下涉及灯或辐射加热器。没有限制本发明的意思，这些可以例如是白炽灯，卤素灯，荧光灯，或高压放电管。辐射源因此可以是例如具有一个或两个螺旋的灯丝，并且实施方案可以是白炽灯或卤素白炽灯；发出的辐射的光谱更可能扩大到红外区而非仅仅紫外区。灯可以用各种气体和蒸气填充，在卤素白炽灯的情况下是卤素，或者可以形成真空。
另一实施方案使用气体放电作为辐射源，已知的作用原理是高压放电和低压放电。气体放电灯已用基础气体(Grundgas)填充；这些可以是气态金属或惰性气体，例如氖，氙，氩，氪，或汞(包括使用例如铁或镓掺杂)，以及汞、金属卤化物、钠稀土的蒸气。分别已知高压水银蒸气灯，金属蒸气卤素灯，高压钠蒸气灯，长弧氙灯，低压钠蒸气灯，UV灯，荧光灯，或荧光管的实施方案。也可以使用组合了白炽灯和高压水银蒸气灯的混合光源灯。
辐射源也可设计为固体放电源；这涉及所谓发光片(电致发光片)。也可以使用发光二极管，其按电致发光原理以直接半导体结或具有等电子复合中心的非直接结功能化。例如，为了在低压水银蒸气灯中将UV辐射转化成可见光可以使用所谓的发光物质。这些是非常纯的晶体，所述晶体具有精确界定的杂质(掺杂)。无机晶体主要是磷酸盐，硅酸盐，钨酸盐，钒酸盐，单独使用或者组合使用。
如果使用辐射加热器，优选在近红外或中红外区辐射，近红外区(红外A)包含780nm-1400nm的波长，中红外区(IR-B)包含1400nm-3000nm的波长。也可以使用具有3000nm-1mm的波长的远红外区(IR-C)，但是这里需要基材和吸收剂的仔细匹配，因为当使用IR-C时，当使用塑料作为基材时，基材也可以吸收对于烧结足够的能量。这可以通过选择合适的基材，和调整吸收剂覆盖区与未处理区之间不同的吸收解决。然而，优选近红外区和中红外区。对于红外区辐射加热器包含短波长IR辐射器，例如卤素IR辐射器，石英管辐射器，和陶瓷辐射器或金属管辐射器。
辐射源可以具有广的发射波谱，主要在可见范围，在红外范围，或在紫外范围，或者释放具有各个窄波长范围几乎是不连续的辐射。可以提到的例子是低压钠蒸气灯，其几乎仅发射560-600nm范围的辐射。吸收剂和使用的辐射源优选彼此匹配。取决于辐射源，功率可以是10-10 000瓦。典型的色温是800-10 000K。辐射源可以是点的形式，线的形式，或面的形式。也可能组合两种或多种辐射源。为了提高能量的利用率，可以使用反光镜或折射透镜。也可能使用遮光板以更好地对辐射进行取向。
取决于使用的基材，通过合适的滤光镜从灯的光谱中除去UV辐射是有利的。特别地，塑料在100-400nm范围内迅速老化，因此特别对于这些基材而言该范围不属于本发明优选的实施方案。
为了能够逐层熔融本发明的粉末或部分粉末，必须相应选择工艺参数。这里工艺参数的例子尤其是层厚度，能源的功率和波长，和使用的粉末，特别是吸收剂，和每单位表面积涂覆的吸收剂的量，和电磁能的作用时间。
使吸收剂的量符合构件的特性是有利的；例如，在面的中间可以涂覆较少量的吸收剂，特别是其下有一些熔融的区域时。如果要熔融的区域的第一层使用不同于随后的层的吸收剂涂覆可以取得进一步的优点。
吸收定义为束(光，电子，等)能量在通过材料的通道上的衰减。这里消耗的能量转化成其它形式的能量，例如热。吸收剂相应是片状材料，或物体，用于吸收辐射(来自www.wissen.de)。在该文中吸收剂指可以吸收所有的，或大部分100-1mm区域中的辐射的添加剂；这里对于部分吸收剂发挥该功能是足够的。
因此本发明的主题在于提供制备三维物体的方法以及由该方法制备的模制件，其特征在于，该方法包含以下步骤a)提供粉状基材层b)控制建造室的温度c)通过喷墨方法将悬浮液中的吸收剂或液体吸收剂选择性施加到要烧结的区域上d)涂覆具有某种特性的其它特定液体或悬浮液e)通过借助在IR-A和/或IR-B区的辐射加热器，或者使用在可见光区或IR-A和/或IR-B区的灯引入非定向的和/或非单色的和/或非相干的具有100nm-1mm波长的电磁能，选择性熔融粉末层区域f)冷却熔融的和未熔融的区域到使得模制件能够完整无缺的被取出的温度g)取出模制件。这里步骤a)到e)是重复的直到逐层形成希望的模制件。步骤b)是取决于材料的并且因此是任选的。步骤d)同样是任选的。涂覆的层的厚度是，例如，0.05-2mm，优选0.08-0.2mm。
可选的顺序存在于在第一层中省略步骤e)并和由第二层向外作为步骤a)后的选择执行它。这导致了粉末颗粒在最上层粉末层和位于其下的粉末层之间的边界层中的精确熔融，产生了特别好的粘合并且增加了加工范围，因为由此基本避免了形成卷曲(边缘或者熔融区域末端的上卷)。
在另一可选的顺序中，在每一循环中不进行步骤e)，但仅仅间隔地，或者在真正极端的情况下在步骤f)和g)紧前面进行仅仅一次。
令人惊讶地，现在已经发现通过引入100nm-1mm波长的非定向的和/或非单色的和/或非相干的电磁能由粉状基材制备三维物体是相对简单的，其中向由粉末基材组成的、不吸收，或欠佳吸收以上提到波长的能量的层上待粘合的区域施加包含可以吸收能量并将吸收的能量以热的形式消散在它周围的基材中的吸收剂的材料，由此通过熔融或烧结粘合上述区域的层或任选地位于其下或其上的层的基材。具有一个或多个喷嘴的打印头可以用于涂覆吸收剂和可能存在的其它的添加剂，例如使用压电效应或泡沫喷射原理，其原理与喷墨打印机的相似。电磁能可以以点的形式或线的形式或面的形式，优选线或面的形式引入，这赋予该方法以速度优点。
本发明的主题还在于逐层制备三维物体的装置，其特征在于，该方法包括-用于将粉状基材以层状涂覆到操作平台或任选地已经存在于该操作平台上的经处理的或未处理的粉状基材(2)层上的可移动装置，-在x，y平面上的可移动装置(3)，用于将包含吸收剂的材料(4)和可能存在的其它添加剂涂覆到由粉状基材组成的层的选择区域，和
-100nm-1mm波长的电磁辐射的能源，其以非相干的和/或非定向的和/或非单色的方式辐射，优选IR-A和/或IR-B区域辐射加热器，或可见光区或IR-A，和/或IR-B区的灯。
备选地，可移动的操作平台也可以负责装置或能源和操作平台相对彼此的运动。使用操作平台实现x方向上的相对运动和使用各个装置或能源实现y方向上的运动也是可能的，或者反之亦然。
本发明方法与常规方法相比具有更简单，更快速，更精确，和更有利的优点。通过涂覆到层上的希望区域的并且适合于100nm-1mm波长的电磁辐射的吸收剂取得在层上的特定位置控制能量的作用。
借助本发明的方法使得通过使用非定向的和/或非单色的和/或非相干的100nm-1mm波长的能源结合合适的吸收剂取得自动逐层建造三维物体变得简单。未用吸收剂处理的粉末可以简单地再使用。另外，特定性能，例如导电性，或色彩可以直接由“打印”方法获得。使用该方式还可以选择性地赋予部分选择的性能。
制备三维物体的本发明的方法的实用原则原则上是基于在所有其它快速定型方法中使用的原理。三维物体以层的形式建造。建造方法是液体层(立体平板印刷术)或粉状层(激光烧结)部分彼此或与位于其下的层部分通过向这些层部分中加入能量而凝固或熔融。没有能量加入的层部分以液体或粉状的形式存在。通过重复涂覆和粉末或液体的熔融或凝固逐层提供了三维物体。一旦分别除去未转化的粉末或者未转化的液体结果是三维物体，其分辨率(关于轮廓)(如果使用粉状)特别取决于层厚度和使用的粉状基材的颗粒尺寸。
与迄今已知的方法相比，能量不是直接提供给要粘合的基材，而是通过可以吸收能量并以热的形式将它释放到周围的基材中的吸收剂。结果是当与常规激光烧结相比时，可以使用的粉状基材的范围显著扩大。本发明的方法以100nm-1mm波长的非单色的和/或的非相干的和/或非定向的的电磁辐射的形式向吸收剂中加入了能量，优选在IR-A和/或IR-B区域通过辐射加热器，或在IR-A和/或IR-B区域通过灯，或者在可见光区，通过吸收剂吸收的能量转化成热量，并分散到直接相邻的粉状基材中，所述基材不能，或不充分能吸收来自以上提到的源的辐射。“不充分”在本情况下意思是通过100nm-1mm波长的能源辐射的吸收不能充分加热粉状基材以使它通过熔融或烧结粘合相邻的基材颗粒，或者对此需要的时间非常长。然而，从吸收剂分散的热量将与吸收剂相邻的粉状基材通过熔融或烧结粘合自身和吸收剂是充分的。本发明的方法以这种方式通过粉状基材的熔融或烧结制备了三维物体。
在步骤c)中吸收剂的涂覆结果是仅仅处理过的粉状基材在随后的处理步骤e)中熔融，在该步骤c)中其通常是计算机控制的，使用CAD应用以计算截面面积。因此包含吸收剂的材料仅仅涂覆到来自a)的层的选择区域，其在要产生的三维物体的截面内。实际的涂覆方法可以，例如，使用安装一个或多个喷嘴的打印头来实施。对于最后的层最后处理步骤e)后，本发明的方法获得了基质，它的一些粉末已经粘合，并且其冷却和除去未粘合的粉末后释放了固体三维物体。
本发明的方法通过下文示例性描述，但并不表示本发明受其限制。
产生三维物体的本发明的方法以及由该方法制备的模制件，其特征在于，该方法包含以下步骤a)提供粉状基材层b)控制建造室的温度c)通过喷墨方法选择性将悬浮液中的吸收剂或液体吸收剂涂覆到要烧结的区域上d)涂覆具有某种特性的其它特定液体或悬浮液e)通过引入非定向的和/或非单色的和/或非相干的波长为100nm-1mm的电磁能，所述电磁能优选通过在IR-A和/或IR-B区中的辐射加热器，或者使用在可见光区或IR-A，和/或IR-B区中的灯选择性熔融粉末层区域f)冷却熔融的和未熔融的区域到使得模制件能够完整无缺的被取出的温度g)取出模制件。这里步骤a)到e)是重复的直到逐层形成希望的模制件。步骤b)是取决于材料的并且因此是任选的。步骤d)同样是任选的。涂覆的层的厚度是，例如，0.03-2mm，优选0.08-0.2mm。
可选的顺序是在第一层中省略步骤e)并从第二层起在步骤a)后可选地进行该步骤e)。这导致了在最上面粉末层和位于其下面的粉末层之间的边界层的精确熔融，由此产生了特别好的粘合并且另外增大了加工范围，因为由此基本避免了形成卷曲(边缘或熔融区末端的上卷)。
制备粉状层可以例如通过将作为基材的粉末材料涂覆到底板或在步骤b)到e)中处理的已经存在的层上，如果存在这种层的话。涂覆方法可以是刮涂，辊涂，或撒施和随后的脱漆，或类似的方法。提供的层必须符合的唯一前提条件是层具有均匀的高度。在步骤a)中提供的层的高度优选小于3mm，更优选30-2000μm，和特别优选80-200μm。这里层的高度决定了分辨率并因此产生的三维物体外部结构的光滑度。底板，或者提供层的装置，可以设计成可在高度方向移动以便执行完步骤d)或e)后，产生的层可以被降低到下面要涂覆的层的高度或者装置可以被提高到下一层相对于前面的层的高度。
优选作为粉状基材使用的粉末材料具有10-150μm的平均颗粒尺寸(d50)，特别优选20-100μm，和非常特别优选40-70μm。然而，取决于希望的应用，使用包含特别小的颗粒，并且还包含特别大的颗粒的粉状材料可以是有利的。为了实现具有尽可能高分辨率和尽可能表面光洁度的三维颗粒，使用平均颗粒尺寸是10-45μm，优选10-35μm，和非常特别优选20-30μm的颗粒可以是有利的。
加工小于20μm，特别是小于10μm的细材料是非常困难的，因为它不能流动，并且本体密度急剧下降，并且这可能产生更多空腔。为了易于操作，使用平均颗粒尺寸是60-150μm，优选70-120μm，和非常特别优选75-100μm的颗粒可以是有利的使用的粉状基材优选包含通过研磨，喷洒和在惰性气体中浓缩，喷洒跟着快速固化，沉淀，和/或阴离子聚合，或者通过这些的组合制备的粉末材料。这可以跟着分级和/或提供流动助剂。同样可以建议机械后处理，例如在高速混合器中，从而弄圆在研磨过程中产生的锋利的颗粒，使得涂覆薄层更容易。
对于所述的粉末材料的平均颗粒尺寸颗粒尺寸分布可以任意选择。优选使用具有广的或窄的颗粒尺寸分布的粉末材料，优选窄的颗粒尺寸分布；双模颗粒尺寸分布也是有利的。在本发明方法中使用的特别优选的粉末材料具有下面颗粒尺寸分布，其中不均匀性，定义为D90值和D10值之间的区别，基于D50值，是0.05-15，优选0.1-10，和特别优选0.5-5。例如借助激光散射法使用Malvern Mastersizer S测定颗粒尺寸分布。颗粒尺寸分布可以通过常规分类方法，例如风力筛分调整。在本发明的方法中尽可能窄的颗粒尺寸分布产生了具有非常均匀表面的三维物体并且具有非常均匀的孔，如果存在孔。
至少一部分使用的粉状基材可以是无定形的，结晶的，或部分结晶的。还可以存在芳族结构。优选的粉末材料具有线性或分支结构。在本发明的方法中特别优选的粉状材料包含至少一部分其熔点是50-350℃，优选70-200℃的材料。
在本发明的方法中合适的基材是当与选择的吸收剂比较时，通过100nm-1mm波长的电磁辐射更无效地加热的物质。使用的粉状基材还应当具有在熔融状态下足够的流动性。可以特别使用的粉状物质是选自以下的聚合物或共聚物聚酯，聚氯乙烯，聚缩醛，聚丙烯，聚乙烯，聚苯乙烯，聚碳酸酯，聚对苯二甲酸丁二酯，聚对苯二甲酸乙二酯，聚砜，聚亚芳基醚，聚氨酯，聚交酯，热塑性弹性体，聚氧化烯，聚(N-甲基甲基丙烯酰亚胺)(PMMI)，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，离子交联聚合物，聚酰胺，共聚酯，共聚酰胺，硅氧烷聚合物，三元共聚物，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)，聚醚砜，聚芳基砜，聚苯硫醚，聚芳基醚酮，聚邻苯二甲酰胺，聚酰亚胺，聚四氟乙烯，或这些的混合物。
在本发明的方法中使用的粉状基材特别优选包含下列材料，该材料包含聚酰胺，优选至少一种聚酰胺-6，聚酰胺-11，和/或聚酰胺-12，或其包含共聚酯或包含共聚酰胺。特别尺寸稳定的三维模制件可以使用聚酰胺制备。特别优选使用聚酰胺-12粉末，优选如在DE 197 08946，或DE 44 21 454中描述的制备，和特别优选具有在EP 0 911 142中所述的熔点和熔融焓。它们可以是规则的，部分规则的，或不规则的，优选不规则的。它们可以具有线型脂族结构或具有芳族单元。优选使用的共聚酰胺或共聚酯是由Degussa AG可获得的具有商标VESTEMELT的那些。特别优选的共聚酰胺具有76-159℃，优选98-139℃，和非常特别优选110-123℃的熔点，通过差示扫描量热法(DSC)测定。例如，共聚酰胺可以通过选自以下的合适的单体的混合物聚合制备，例如选自作为双官能组分的十二内酰胺和/或己内酰胺，作为具有酸官能的组分的辛二酸，壬二酸，十二烷二酸，己二酸，和/或癸二酸，作为二胺的1，6-己二胺，异佛尔酮二胺和/或甲基五亚甲基二氨。也可以使用芳族单元。合适的共聚单体和它们的选择规则对于本领域技术人员是已知的并且，例如，在J.G.Dolden，Polymer(1976，17)，875-892页中描述。
为了改进粉状基材的加工性能，使用包含添加剂的粉末材料可能是有利的。例如，这些添加剂可以是流动助剂。使用的粉状基材特别优选包含0.05-5重量％，优选0.1-1重量％的添加剂。流动助剂的例子可以是火成二氧化硅，硬脂酸盐，或其它由文献已知的流动助剂，例如磷酸三钙，硅酸钙，Al2O3，MgO，MgCO3，或ZnO。例如，火成二氧化硅由Degussa AG以商标Aerosil提供。如果在使用的粉状基材中已经含有吸收剂可能也是有利的，但是吸收剂的量少于导致未选择的区域不希望地熔融的那些。本领域技术人员可以通过探索性试验容易地确定限度。
除了这些部分无机流动助剂或其他添加剂或者替代它们，无机填料也可以存在于根据本发明使用的粉状基材中。这些填料的使用具有在粘合过程中通过处理基本维持它们的形状的优点并因此减少了三维物体的收缩。使用填料提供的另一个可能是物体的塑性和物理性能的改性。例如，包含金属粉末的粉末材料的使用既可以调整物体的透明度和颜色也可以调整它的磁性和电性能。在粉末材料中可以存在的填料的例子是玻璃颗粒，陶瓷颗粒，或金属颗粒。典型的填料的例子是金属粒，铝粉，钢珠或玻璃珠。特别优选使用其中玻璃珠作为填料存在的粉状材料。在一个优选的实施方案中，本发明的粉末材料包含1-70重量％，优选5-50重量％，和非常特别优选10-40重量％的填料。
除此之外或者取而代之的是，在根据本发明使用的粉状基材中也可以存在无机流动助剂或填料，无机或有机颜料。这些颜料不仅可以是决定要产生的三维物体的可观察到的颜色的彩色颜料，而且可以是影响要产生的三维物体的其他物理性能的颜料，例如磁性颜料或传导颜料，例如传导改性的二氧化钛或氧化锡，其分别改变了物品的磁性和传导率。然而，要使用的粉末材料特别优选包含选自以下的无机或有机彩色颜料白垩，赭石，棕土，绿土，富铁煅黄土，石墨，钛白(二氧化钛)，铅白，锌白，锌钡白，锑白，炭黑，铁黑，锰黑，钴黑，锑黑，铬酸铅，铅丹，锌黄，锌绿，镉红，钴蓝，普鲁士蓝，群青，锰紫，镉黄，巴黎绿，钼橙，钼铬红，铬橙，铬红，铁红，氧化铬绿，锶黄，金属效果颜料，珠光颜料，含荧光和/或磷光颜料的发光颜料，棕土，藤黄，骨炭，范戴克棕，靛，叶绿素，偶氮染料，靛系染料，二嗪颜料，喹吖啶酮颜料，酞菁涂料，异二氢吲哚酮颜料，二萘嵌苯，环酮颜料(perinonpigment)，金属配位颜料，碱性蓝颜料，和二酮吡咯并吡咯。例如，可以使用的与颜料有关的进一步的信息可以在Rmpp Lexikon Chemie-版本2.0，斯图加特/纽约Georg ThiemeVerlag，1999，和在其中给出的参考中找到。然而，必须选择这些在粉末中的颜料的浓度，使得在任何情况下均导致低的引入能量吸收；即它必须在阈值以下，在该阈值粉状材料通过传给它们的热量烧结。
可以作为粉末材料使用的其它的物质是可能被认为是以上提到的填料或颜料的特殊形式的那些。在该类型的粉末材料中，粉末材料包含由第一材料组成的颗粒，该第一材料具有小于以上提到的对于粉末材料尺寸的尺寸。颗粒已经用第二材料层涂覆，层的厚度已经用这种方法选择以至由第一材料颗粒和第二材料涂层涂组合构成的粉末材料具有以上所述的尺寸。第一材料颗粒优选具有小于粉末材料尺寸的25％，优选小10％，和特别优选小5％的尺寸。第二材料，其是颗粒的涂层，是与选择的吸收剂相比，被具有100nm-1mm波长的非相干的或非定向的或非单色的电磁辐射更无效地加热的材料。第二材料还应当具有在热状态下的足够的流动性和通过暴露在热下能够烧结或熔融，该热由吸收剂提供。在粉状基材(粉末材料)中存在的涂覆材料特别地可以是以上提到的聚合物或共聚物，优选选自聚酯，聚氯乙烯，聚缩醛，聚丙烯，聚乙烯，聚苯乙烯，聚碳酸酯，聚对苯二甲酸丁二酯，聚对苯二甲酸乙二酯，聚砜，聚亚芳基醚，聚氨酯，热塑性弹性体，聚交酯，聚氧化烯，聚(N-甲基甲基丙烯酰亚胺)(PMMI)，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，离子交联聚合物，聚酰胺，共聚酯，共聚酰胺，硅氧烷聚合物，三元共聚物，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)，聚醚砜，聚芳基砜，聚苯硫醚，聚芳基醚酮，聚邻苯二甲酰胺，聚酰亚胺，聚四氟乙烯，或这些的混合物或酚醛树脂。具有粉末材料的这种特殊形式的第一材料可以包含例如，由砂子，陶瓷，金属，和/或合金构成的颗粒。这种类型的特别优选的粉末材料是酚醛树脂涂覆的砂子或热塑性塑料涂覆的砂子，称作型砂。
如果吸收剂能够转移足够的热量，作为粉末材料同样可以使用金属粉末，特别是具有低熔点金属，例如铅或锡，或包含，例如，铅或锡的合金的粉末。该粉末材料，也，优选具有以上提到的尺寸。
用本发明的方法可以制备三维物体，其可以装有一个或多个功能化层。功能化的例子是提供传导性能到整个模塑件或者通过涂覆适当的颜料或类似于吸收剂的物质，或者通过提供其中存在这些颜料的由粉状物质构成的层提供传导性能仅仅到某个区域。
涂覆吸收剂的方法可以基于在WO 01/38061中对于抑制剂的涂覆描述的那些。吸收剂优选使用在x，y平面上可移动的装置涂覆。该装置具有在步骤a)中提供的层上在界定的位置释放液体和/或粉状吸收剂的能力。例如，该装置可以是具有一个或多个喷嘴的打印头，正如在喷墨打印机总使用的。对于打印头的定位装置的操作同样可以以相同的方法发生正如打印头在喷墨打印机中的操作。使用该装置，在步骤a)中提供的层上在那些位置涂覆吸收剂，其中基材通过烧结或熔融粘合。
在本发明的方法中可以使用的所有通过具有100nm-1mm波长的电磁辐射加热的吸收剂。
在最简单的情况中，吸收剂包含所谓着色剂。着色剂是指所有根据DIN 55944的着色物质，这些可划分成无机和有机着色剂，和天然的和合成的着色剂(参见Rmpps Chemielexikon，1981，第八版，1237页)。根据DIN 55943(1984年九月)和DIN 55945(1983年八月)，颜料是无机或有机，彩色或非彩色的并且其实际上不溶解于其中使用的介质中的着色剂。染料是无机或有机，彩色或非彩色的并且其溶解于溶剂和/或粘合剂中的着色剂。
然而，吸收剂也可以通过包含添加剂获得它的吸收作用。例如，这些可以是基于三聚氰胺氰脲酸酯的阻燃剂(来自DSM的Melapur)或基于磷，优选磷酸盐，亚磷酸盐，亚膦酸盐，或元素红磷的阻燃剂。其它合适的添加剂是碳纤维，优选粉碎的，玻璃珠，包括中空的珠子，或高岭土，白垩，硅灰石，或石墨。
在本发明的粉末中存在的吸收剂优选包含作为主要组分的炭黑或KHP(碱式磷酸铜)，或白垩，骨炭，碳纤维，石墨，阻燃剂，或干扰颜料。干扰颜料即所谓珠光颜料。使用天然的矿物云母作为基础，它们包裹了由金属氧化物，例如二氧化钛和/或氧化铁构成的薄层，并且可获得1-60μm的平均颗粒尺寸分布。例如，干扰颜料由Merck公司以名字Iriodin提供。来自Merck的Iriodin产品列表(Iriodinpallette)包含珠光颜料和金属氧化物涂覆的云母颜料，和以下的小类干扰颜料，金属光泽效果颜料(涂覆在云母核上的氧化铁)，银白的特殊效果颜料，金子光泽的特殊效果颜料(涂覆了二氧化钛和氧化铁的云母核)。特别优选使用Iriodin系列的Iriodin类型，即IriodinLS 820，Iriodin LS 825，Iriodin LS 830，Iriodin LS 835，和Iriodin LS850。非常特别优选使用Iriodin LS 820和Iriodin LS 825。
其它合适的材料是云母和云母颜料，二氧化钛，高岭土，有机和无机有色颜料，氧化锑(III)，金属颜料，基于氯氧化铋(例如来自Merck的Biflair系列，高光泽的颜料)，氧化锡铟(来自NanogateTechnologies GmbH的纳米ITO粉末或来自Degussa的AdNanotmITO)，AdNanotm氧化锌(Degussa)，六氯化镧，ClearWeld(WO0238677)的颜料，和可商购的包含三聚氰胺氰脲酸酯或包含磷，优选包含磷酸盐，亚磷酸盐，亚膦酸盐，或元素(红)磷的阻燃剂。
如果希望避免对于模制件的固有颜色的不利影响，吸收剂优选包含干扰颜料，特别优选来自Merck的Iriodin LS系列，或ClearWeld。
KHP的化学术语是碱式磷酸铜；其以浅绿色，细结晶粉末的形式使用，其平均粒径不到3μm。
炭黑也可以通过炉法炭黑方法，气黑方法，或弧焰炭黑方法，优选通过炉法炭黑方法制备。初始颗粒尺寸是10-100nm，优选20-60nm，并且颗粒尺寸分布可窄可宽。根据DIN 53601的BET表面积是10-600m2/g，优选70-400m2/g。炭黑颗粒可以经过氧化后处理以调节表面的功能。它们可以是疏水性的(例如来自Degussa的Printex 55或弧焰炭黑101)或亲水性的(例如来自Degussa的FW20着色用炭黑或Printex 150T)。它们可以具有高或低的结构水平；这描述了初始颗粒的聚集度。特定导电炭黑可以用于调整由本发明的粉末制备的构件的导电性。在湿和干混方法中使用珠子形式的炭黑可以使用较好的分散性。使用炭黑分散体也是有利的。
骨炭是包含元素炭的无机黑颜料。它由70-90％的磷酸钙和30-10％的碳组成。通常密度是2.3-2.8g/ml。
吸收剂可以，例如，是以颗粒形式或以粉末形式或液体形式存在。对于具有一个或多个小喷嘴的打印头内的分配而言尽可能细的颗粒是有利的，因此过分粗糙的颗粒可以被粉碎或再粉碎，优选在低温下，和之后任选分级。
这里作为吸收剂使用的这些添加剂是由例如Merck名字Iriodin可获得的。炭黑指可商购的标准炭黑，例如通过公司Degussa AG，Cabot Corp.，或Continental Carbon提供的那些。
通常意义上可商购的合适的吸收剂的例子是来自Merck公司的IriodinLS 820或IriodinLS 825，或IriodinLS 850。对于炭黑可以提到的例子是来自Degussa公司的Printex 60，Printex A，PrintexXE2，或Printexα。Degussa同样提供了合适的具有商标VestodurFP-LAS的KHP。
为了在打印头中象墨一样涂覆到粉状基材上，有利的是制备含有吸收剂的液体。使用固体，液体，或固体和液体吸收剂的混合物是可能的。为了取得固体形式的吸收剂在整个提供的层的深度较好的分布，对于固体形式的吸收剂悬浮在不是吸收剂的液体中也可能是有利的。添加抑制液体中固体吸收剂的沉淀的特定流变添加剂也是有利的。为了提高吸收剂，特别是液态吸收剂或固体吸收剂在液体中的悬浮液对基材的润湿，配备表面活性剂，例如烷基酚乙氧基化物，脂肪醇乙氧基化物，脂肪酸乙氧基化物，脂肪胺乙氧基化物可以取得另外的优点。液体可以-目的不是限制本发明-包含水，优选蒸馏过的，或醇，例如异丙醇，丙三醇，二乙二醇。
使用可商购的分散体可能是特别有利的，例如来自Degussa来自Derussol系列的那些。
使用液体吸收剂，例如Clearweld，同样是有利的。
在本发明的方法中还可以考虑使用许多吸收剂/基材组合，但是该方法的重要因素是吸收剂和基材在通过100nm-1mm波长的电磁辐射的兴奋能力方面足够大的区别，以便在该方法结束后获得在熔融的(即吸收剂处理的)基材和未熔融的基材之间具有清楚的边界的基质，这是确保产生的三维物体具有足够光滑的外形并且易于从未粘合的基材上脱离的唯一方法。例如，该方法的精确度优于激光烧结方法，因为它允许更大地控制加入的能量。
为了能够使足够大量和长时间的来自吸收剂的热量传输到基材上，吸收剂的沸点，或在吸收剂混合物的情况下至少一种吸收剂的沸点，应当高于使用的基材的熔点。为了，特别是如果使用液体吸收剂，吸收剂不渗透到层中而是仅被湿润的粉末区吸收，与包含吸收剂的液体的计量添加，和粉末和吸收剂的性能，和整个液体，必须彼此协调。协调例如通过调节粘度和包含吸收剂的液体的使用量进行。这里使用的液体量是特别取决于粉末层的厚度，粉末的多孔性，和颗粒尺寸和液体或固体吸收剂的含量。对于每一种材料的组合的最佳量和粘度可以以简单的初步试验测定。为了调整粘度，可以使用已知的粘度调节剂，例如火成二氧化硅，或有机试剂。对于包含吸收剂的液体包含润湿剂和/或生物杀灭剂和/或保水剂也是有利的。液体可以包含，例如，水，优选蒸馏过的，或溶剂或醇。包含吸收剂的液体可以分别留在熔体和模制件中。当通过吸收剂(电或磁传导)增强发生或调整其它性能时这可能甚至是有利的。载液，如果已经使用过这种液体，同样留在构件中或蒸发掉。吸收剂，液体，和使用的其它添加剂是无毒物质是有利的，这允许在办公环境中无问题地操作。
加热吸收剂需要的能量以电磁辐射的形式引入，其在100nm-1mm区域是非单色的和/或非相干的和/或非定向的，优选通过在IR区的辐射加热器或使用在IR区，或在可见光区的灯。对于要烧结的层通过引入热量使之升温，或保持在使用的聚合物的熔点或烧结点以下的升温下是有利的。对于选择性熔融方法该方法可以减少电磁能的量。对此前提条件是存在温度控制的建造空间，但是它减少了卷曲的可能性(角和边缘卷曲到建造平面外，其使得不可能重复步骤a))。对于吸收剂或包含吸收剂的液体预加热也是有利的。
本发明的方法要求的辐射是通过在100nm-1mm区域释放电磁辐射的能源产生的。因为这显然不是激光辐射，因此辐射缺乏至少一种下列特征相干，单色，定向。能源的形式可以是点的形式或线的形式，或者面的形式。组合多种能源以使得在单个步骤中允许相对大面积的辐射也是可能的。
然而，在本方法中以线形式或甚至以面的形式引入能量是极有利的，因为，当然，选择性是每一层分别通过喷墨方法通过选择性涂覆的吸收剂，或包含吸收剂的液体本身提供的。由此该方法变快。
本发明的方法可以产生三维模制件，本发明的方法结束后，这些逐层制备的三维物体最终存在于由多层形成的基质中。该物体可以从该基质中除去，其由粘合的和未粘合的粉状基材和吸收剂构成，而未粘合的基材可以重新加入，如任选地经后处理，例如通过筛选。本发明的模制件可以包含填料，选自玻璃珠，硅石，或金属颗粒。
对于逐层产生三维物体本发明的方法优选在本发明的装置中进行，其特征在于，该装置包括-将粉状基材以层状涂覆到操作平台或涂覆到任选地已经存在于操作平台上的经处理的或未处理的粉状基材(2)的可移动装置，-在x，y平面上可移动的装置(3)，该装置用于将包含吸收剂的材料(4)和可能存在的其它添加剂涂覆到由粉状基材组成的层的选择区域，和-100nm-1mm波长的电磁辐射能源，其以非相干的和/或非定向的和/或非单色的方式辐射，优选具有在IR-A和/或IR-B区的辐射加热器，或者在可见的或IR-A，和/或IR-B区的灯。
作为另一选择，可移动的操作平台也可以分别负责装置，能源，和操作平台相对彼此的运动。使用操作平台以实现x方向上的相对运动和分别使用各个装置或能源以实现y方向上的相对运动也是可能的，或反之亦然。
装置优选安装了多个存贮容器，由存贮容器要被加工的粉状基材可以加入到装置中以产生层并且使用的吸收剂可以加入到装置中用于将吸收剂涂覆到由粉状基材组成的层的选择区域。通过使用具有一个或多个喷嘴的打印头和提供混合器，对于在层的特别区域，例如在特别饰有金银丝细工的区域或，例如在要产生的物体的边缘使用与在要产生的物体的核心区域使用的吸收剂不同的另一吸收剂混合物。使用该方法，在层内的不同位置可能有能量的不同引入。
本发明的主题还在于如以上描述的粉状材料，适合用于本发明的方法和其特征特别在于10-150μm的平均颗粒尺寸并且包含至少一种选自以下的聚合物或共聚物聚酯，聚氯乙烯，聚缩醛，聚丙烯，聚乙烯，聚苯乙烯，聚碳酸酯，聚对苯二甲酸丁二酯，聚对苯二甲酸乙二酯，聚砜，聚亚芳基醚，聚氨酯，热塑性弹性体，聚交酯，聚氧化烯，聚(N-甲基甲基丙烯酰亚胺)(PMMI)，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，离子交联聚合物，聚酰胺，共聚酯，共聚酰胺，硅氧烷聚合物，三元共聚物，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)，聚醚砜，聚芳基砜，聚苯硫醚，聚芳基醚酮，聚酰亚胺，聚四氟乙烯，或这些的混合物。


图1给出了本发明方法和本发明装置更详尽的解释，但是本发明不应受限于这些实施方案。图1是本发明装置的示意图。预先装在存贮容器(1)的未处理的粉状基材(2)在移动的基座(6)上建造成基质(8)。通过刮刀(2)，分布基材以分别在可移动的基座上或在在先涂覆的层上产生薄层。吸收剂(4)，或包含吸收剂的液体通过在x，y平面上可移动的装置(3)涂覆到由粉状基材组成的层的选择区域上。每一次用吸收剂处理后，涂覆新的一层粉状基材。这些在已经用吸收剂处理的涂覆基材上的位置通过100nm-1mm波长的能量的引入，例如通过辐射加热器或灯(5)粘合以产生三维物体，例如板(7)。该步骤也可以在下一粉末层涂覆前发生。
本发明包含通过描述的方法产生的模制件。这些可以用作原型，或者用于零批量、小批量或批量生产中。这些模制件可以在多种应用中使用，例如在航天和航空部门，医药技术，在汽车工业中，在机械工程中，和在娱乐业中，但本发明不受其限制。
本发明方法借助下面的实施例进行详细阐述，但是不应将本发明限制于此。
实施例1通过卤素灯由共聚酰胺产生薄板顶部开口的盒子10×10cm，提供了可以通过主轴运动的基座。该基座运动到离上边缘半厘米的位置；剩下的空间用粉末充满，其使用金属板弄光滑。描述的装置用于由共聚酰胺粉末(VESTAMELT170，Degussa AG，Marl)生产的具有3*20*1mm3尺寸的薄板模型。作为吸收剂使用基于KHP(来自Degussa的Vestodur FP-LAS)的悬浮液，其包含35质量％的蒸馏水，25质量％的KHP，和40质量％的异丙醇。装置的操作温度是大约40℃。作为掩模使用具有3*20mm空白的金属板，放置在盒子上方。悬浮液通过泵喷洒进行喷雾。这里必须注意润湿均匀，并且避免液滴。之后除去保护盖。对于每一层，卤素灯以功率500瓦和50mm/秒的速率并且6mm距离一次移动越过粉末床。卤素灯的波长覆盖了光谱的大部区域，主要在红外区。这是大约12cm长度的Osram Haloline卤素灯。为了提高能量效率，卤素灯在具有主要在粉末床方向上反射辐射的反射镜的支持器中使用。照射后，盒子的平台降低0.3mm，并且重复以上的步骤直到完成该构件。粉末的D50值是60μm。
实施例2通过白炽灯由聚酰胺-12生产薄板使用与以上描述的相似的装置，由聚酰胺-12粉末(EOSINT P PA2200，EOS GmbH Electro Optical Systems，Krailling，德国)生产另一种尺寸为3*20*1mm3的薄板。在这种情况下，不使用掩模但使用以与喷墨方法相似的方式施加液体的打印头操作。作为吸收剂使用IriodinLS 835。液体由30％的Iriodin，59％的异丙醇，和1％的Pril(Henkel)组成。装置的操作温度是大约160。使用的OsramConcentra Spot CONC R80 100反射镜白炽灯具有在近红外区的峰输出。涂覆的粉末层的高度是0.15mm。粉末床和灯之间的距离是20mm，和激光器的作用时间的时间是大约30秒每层。使用的粉末具有55μm的D50值。
实施例3通过卤素辐射器由共聚酰胺产生柱在实施例2已知的装置中生产由共聚酰胺(VESTAMELT X1310)制成的具有22mm直径的柱和4mm高度的柱。作为吸收剂使用Sicopalgreen和Sicopalblue。两种吸收剂使用喷墨方法涂覆，以便在每一种情况下截面的一半通过蓝色颜料和另一半通过绿色颜料润湿。通过这种操作方式可以产生两色构件。液体由25重量％的BASF颜料Sicopalgreen和Sicopalblue，50重量％的异丙醇，24重量％的蒸馏水，和1％的甘油组成。作为能源使用35瓦Sylvania Superia 50卤素灯。粉末床和灯之间的距离是20mm，和辐射器的作用时间是大约20秒每层。粉末层的高度是0.2mm。粉末的D50值是55μm。
实施例4通过短弧氙灯由共聚酰胺产生锥体要生产的锥体的直径是25mm和它的高度是25mm。作为粉末使用VESTAMELT X1316。使用喷墨方法涂覆液体。作为吸收剂使用基于炭黑(PRINTEX α)的悬浮液，饱含40重量％的蒸馏水，30％的PRINTEX α，和30％的异丙醇。装置的操作温度是大约50℃。作为能源使用位于粉末床上方20mm的Osram XBO 700W/HS OFR短弧氙灯。灯的作用时间是10秒每层。粉末的D50值是60μm。粉末床高度是0.15mm。
权利要求
1.制备三维物体的方法，其特征在于，该方法包含以下步骤a)提供粉状基材层b)控制建造室的温度c)通过喷墨方法将悬浮液中的吸收剂或液体吸收剂选择性施加到要烧结的区域上d)涂覆其它特定液体或悬浮液e)通过借助在IR-A和/或IR-B区的辐射加热器，或者使用在可见光区或IR-A和/或IR-B区的灯引入波长为100nm-1mm的电磁能，选择性熔融粉末层区域f)冷却熔融的和未熔融的区域到使得模制件能够完整无缺的被取出的温度g)取出模制件。
2.在权力要求1中要求保护的方法，其特征在于，步骤e)首先进行一次，之后步骤a)-d)进行一次，之后步骤b)和接着步骤a)再进行一次，并且之后其它步骤以顺序c)，d)，a)，b)和e)进行。
3.在权利要求1或2中要求保护的方法，其特征在于，使用的粉状基材具有10-150μm的平均颗粒尺寸。
4.在权利要求1-3中至少一项要求保护的方法，其特征在于，在近和中红外区使用辐射加热器。
5.在权利要求1-3中至少一项要求保护的方法，其特征在于，在IR区和可见光区使用灯。
6.在权利要求1-3中至少一项要求保护的方法，其特征在于，使用白炽灯。
7.在权利要求1-3中至少一项要求保护的方法，其特征在于，使用气体放电灯。
8.在权利要求1-3中至少一项要求保护的方法，其特征在于，所述能源以点、线、或面形式发射其辐射。
9.在权利要求1-8中至少一项要求保护的方法，其特征在于，吸收剂包含着色剂。
10.在权利要求9中要求保护的方法，其特征在于，吸收剂包含颜料。
11.在权利要求9中要求保护的方法，其特征在于，所述吸收剂包含染料。
12.在权利要求1-8中至少一项要求保护的方法，其特征在于，所述吸收剂包含炭黑、KHP、骨炭、石墨，碳纤维，白垩，或干扰颜料。
13.在权利要求1-8中至少一项要求保护的方法，其特征在于，所述吸收剂除了炭黑，KHP，骨炭，石墨，碳纤维，白垩，或干扰颜料还包含其它组分。
14.在权利要求1-8中至少一项要求保护的方法，其特征在于，所述吸收剂包含基于磷或三聚氰胺氰脲酸酯的阻燃剂。
15.在权利要求9-14中至少一项要求保护的方法，其特征在于，所述吸收剂另外包含蒸馏水，或醇，或溶剂。
16.在权利要求9-14中至少一项要求保护的方法，其特征在于，所述吸收剂另外包含表面活性剂和/或润湿剂和/或生物杀灭剂和/或保湿剂。
17.在权利要求1-16中任何一项要求保护的方法，其特征在于，作为粉状基材使用聚合物。
18.在权利要求1-16中任何一项要求保护的方法，其特征在于，作为粉状基材使用已经被聚合物材料封装的砂子，金属颗粒，陶瓷颗粒。
19.在权利要求17或18中要求保护的方法，其特征在于，聚合物包括聚合物或共聚物，优选选自聚酯，聚氯乙烯，聚缩醛，聚丙烯，聚乙烯，聚苯乙烯，聚碳酸酯，聚对苯二甲酸丁二酯，聚对苯二甲酸乙二酯，聚砜，聚亚芳基醚，聚氨酯，热塑性弹性体，聚交酯，聚氧化烯，聚(N-甲基甲基丙烯酰亚胺)(PMMI)，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，离子交联聚合物，聚酰胺，共聚酯，共聚酰胺，硅氧烷聚合物，三元共聚物，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)，聚醚砜，聚芳基砜，聚苯硫醚，聚芳基醚酮，聚酰亚胺，聚四氟乙烯，或这些的混合物。
20.在权利要求17-19中任何一项要求保护的方法，其特征在于，使用包含0.05-5重量％的流动助剂的粉状基材。
21.在权利要求17-20中任何一项要求保护的方法，其特征在于，使用包含无机填料的粉状基材。
22.在权利要求21中要求保护的方法，其特征在于，作为填料使用玻璃珠。
23.在权利要求17-22中至少一项要求保护的方法，其特征在于，使用包含无机和有机颜料的粉状基材。
24.一层一层地制备三维物体的装置，其特征在于，该装置包括-用于将粉状基材以层状涂覆到操作平台或涂覆到任选地已经存在于该操作平台上的经处理的或未处理的粉状基材(2)层的可移动装置，-在x，y平面上可移动的装置(3)，该装置用于将包含吸收剂的材料(4)和任选的其它添加剂涂覆到由粉状基材组成的层的选择区域，和-100nm-1mm波长的电磁辐射能源(5)，其具有在IR-A和/或IR-B区的辐射加热器，或者在可见的或IR-A和/或IR-B区的灯。
25.通过在权利要求1-24中任何一项要求保护的方法制备的模制件。
26.在权利要求25中要求保护的模制件，其特征在于，所述模制件包含玻璃珠或硅石或金属颗粒，或铝颗粒。
全文摘要
本发明涉及通过电磁能(5)选择性加热粘合材料以制备三维物体的方法，该电磁能是非相干的和/或非单色的和/或非定向的，具有100nm－1mm的波长。该辐射可以以点或线的形式，或面的形式发射。为了加快该方法的速度组合两种或多种辐射源也是可能的。熔融方法的选择性通过将吸收剂(4)涂覆到由粉状基材(2)构成的层的某个分区取得，并且之后通过100nm－1mm波长的电磁能(5)加热吸收剂。加热的吸收剂(4)把其中存在的能量传给它周围的粉状基材，其借此熔融和，冷却后牢固粘合。本方法比常规激光烧结方法显著更灵活，更便宜，和更快速。
文档编号B29K105/06GK1976799SQ200580021458
公开日2007年6月6日 申请日期2005年3月3日 优先权日2004年4月27日
发明者F·-E·鲍曼, M·格雷比, S·蒙谢默 申请人:德古萨公司