具有自支承悬伸部的制品及其制造的制作方法

本发明涉及具有自支承悬伸部的制品以及用于通过增材制造来制造所述制品的方法。

背景技术：

1、增材制造(am)描述的是通过逐层堆叠来添加一种或多种材料来构建3d制品的技术。术语am涵盖许多技术，包括如3d打印、快速成型(rp)、直接数字制造(ddm)、分层制造和增材制造的子集。am技术的共同点是使用计算机、3d建模软件(计算机辅助设计或cad)、机器设备和分层材料。例如，cad草图可用于向以逐层堆叠方式铺设或添加液体、粉末、片材、聚合物或其他材料的连续层以制造3d制品设备提供数据。3d打印制品的优点包括较少材料使用、较低劳动力成本、较低机器操作成本以及设计的快速成型的能力。

2、然而，当使用am时，必须考虑许多设计挑战。例如，悬伸部可能难以并入正在制造的制品的几何结构中。悬伸部是制品几何结构的突然变化。由于am通过在先前铺设的材料层的顶部上添加熔融或半熔融材料层来形成制品，因此可能难以产生其中材料突出超过或延伸超出现有材料层的设计。例如，使用am来形成圆顶、悬伸部、螺纹和/或桥接部几何结构可能是极具挑战性的，并且导致构建失败，诸如悬伸特征的塌陷。

3、幸运的是，有一些方法可用以打印具有挑战性的几何结构。例如，自支承悬伸部可用以构建成角度的悬伸部。一般来说，只要特征相对于构建板的角度为45度或更大，材料就不会塌陷。对于具有小于45度的角度的悬伸部，支承结构可与制品一起打印以支承悬伸部。这些支承结构可在材料已硬化和固化之后被移除。另外，具有小于45度的角度的悬伸部可被打印在支架上方以在am期间支承悬伸部。

4、然而，使用支承结构不是有利的，因为要用额外的时间和材料来构建制品，并且一旦制品已被完全打印和硬化，还需要额外的时间来移除支承结构。另外，在许多情况下，支承结构使用与主要构造材料不同的材料来打印，这可能产生两个不同表面交接的非理想表面。最后，由于支承材料通常需要不同材料，因而可能需要第二打印喷嘴，并且/或者仅与打印支承结构相关联。

5、因此，希望提供具有自支承悬伸部的制品，该自支承悬伸部相对于没有支承结构的构建板具有小于45度的角度。例如，需要提供具有挑战性几何结构的制品，该挑战性几何结构诸如圆顶、桥接部、螺纹以及/或者相对于没有支承结构的构建板角度小于45度的自支承悬伸部。还需要提供am技术，该am技术允许制造具有挑战性几何结构诸如圆顶、桥接部、螺纹和/或悬伸部的制品，其中自支承悬伸部相对于没有支承结构的构建板具有小于45度的角度。

技术实现思路

1、本文中公开一种用于生产吹塑制品的预成型件，该预成型件具有开放式颈部；主体，该主体由一个或多个聚合物通路制成；以及端盖，该端盖具有一个或多个聚合物通路，以及呈约45°至约0°的角度的自支承悬伸部。

2、本文中还公开一种用于生产吹塑制品的预成型件，该预成型件具有开放式颈部；主体，该主体具有一个或多个聚合物通路，该一个或多个聚合物通路形成主体的壁；以及封闭端盖，该封闭端盖具有一个或多个聚合物通路，该一个或多个聚合物通路形成端盖的壁，其中主体的壁的厚度是主体的一个或多个聚合物通路的通路宽度的整数倍。

3、本文中还公开一种用于生产吹塑制品的预成型件，该预成型件具有开放式颈部，该开放式颈部的壁具有约1mm至约3mm的厚度。主体，该主体的壁具有约2mm至约6mm的厚度；以及封闭端盖，该封闭端盖具有厚度为约2mm至约6mm的壁以及呈小于45°至约15°的自支承角的悬伸部。

4、本文中还公开一种由本文中所描述的预成型件生产的吹塑制品。

5、本文中还公开一种用于制造吹塑制品的方法，该方法包括：(a)提供三维预成型件的数字描述，(b)沉积同心填充的聚合物通路以满足第一层数字描述，(c)在第一层的顶部上递增地沉积连续层以生成预成型件，以及(d)使用吹塑工艺由预成型件形成吹塑制品。

技术特征：

1.一种用于生产吹塑制品90的预成型件10，所述预成型件包括：

2.根据权利要求1所述的预成型件，其中所述预成型件为使用增材制造制成的。

3.根据权利要求1和2所述的预成型件，其中所述一个或多个聚合物通路形成所述主体的壁，所述壁具有约2mm至约6mm的厚度。

4.根据权利要求3所述的预成型件，其中所述主体的所述壁的厚度是所述主体的所述一个或多个聚合物通路的通路宽度的整数倍。

5.根据权利要求1、2和3所述的预成型件，其中所述颈部包括一个或多个聚合物通路，所述一个或多个聚合物通路形成所述颈部的壁，所述壁具有约1mm至约3mm的厚度。

6.根据权利要求5所述的预成型件，其中所述颈部的所述壁的厚度是所述颈部的所述一个或多个聚合物通路的通路宽度的整数倍。

7.根据权利要求1所述的预成型件，其中所述颈部还包括呈约45°至0°的角度的自支承悬伸部。

8.根据权利要求7所述的预成型件，其中所述角度小于45°至约15°。

9.根据权利要求1所述的预成型件，其中所述端盖的所述一个或多个聚合物通路形成所述端盖的壁，所述壁具有约2mm至约6mm的厚度。

10.根据权利要求9所述的预成型件，其中所述端盖的所述壁的厚度是所述端盖的所述一个或多个聚合物通路的通路宽度的整数倍。

11.根据权利要求1所述的预成型件，其中所述角度小于45°至约15°。

12.根据权利要求1所述的预成型件，其中所述悬伸部不需要支承结构。

13.一种吹塑制品，所述吹塑制品由权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11和12所述的预成型件来生产。

14.一种用于生产吹塑制品的预成型件，所述预成型件包括：

15.一种吹塑制品，所述吹塑制品由权利要求14所述的预成型件来生产。

技术总结
一种用于生产吹塑制品(90)的预成型件(10)，该预成型件包括：开放式颈部(20)；主体(30)，该主体包括一个或多个聚合物通路；和封闭端盖(40)，该封闭端盖包括一个或多个聚合物通路，以及呈约45°至0°的角度的自支承悬伸部。

技术研发人员：克里斯蒂安·格哈德·弗里德里希·格拉奇,佩德罗·文森特·范德卡佩勒
受保护的技术使用者：宝洁公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12