METAL-FILLED RESIN FORMULATION, 3D PRINTING METHOD, AND ADDITIVELY MANUFACTURED COMPONENT

• Main Authors: WIRTH, Stefan, WREGE, Jan, MORGANTI, Elena, SEIDLER, Konstanze, HÄUPL, Rainer, DINKEL, Nick, OTT, Michael, GRASRUCK, Michael, GORSCHE, Christian, GMEINER, Robert
• Format: Patent
• Language: English; French; German
• Published: 04.05.2023
• Subjects: ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY; ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OFTHREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVEAGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING,STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING; CHEMISTRY; COMPOSITIONS BASED THEREON; METALLURGY; ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; PERFORMING OPERATIONS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDEDFOR; SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; TRANSPORTING; USE OF INORGANIC OR NON-MACROMOLECULAR ORGANIC SUBSTANCES ASCOMPOUNDING INGREDIENTS; WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE, IN GENERAL

Die vorliegende Erfindung betrifft eine metallgefüllte Harzformulierung, insbesondere für ein 3D-Druckverf ahren, auf der Basis von schichtweiser Photopolymerisation zur Fertigung eines Bauteils, wobei die Harzformulierung eine photopolymerisierbare Matrixkomponente und einen dichten metallischen Füllstoff mit einem bestimmten minimalen Volumenanteil sowie einen Photoinitiator enthält. Durch schichtweises selektives Aushärten der metallgefüllten Harzformulierung wird mittels Lichtbestrahlung ein Bauteil additiv gefertigt. Die Erfindung befasst sich insbesondere mit der hochpräzisen Fertigung von strahlungsabsorbierenden Bauteilen auf der Basis lithographischer additiver Verfahren wie SLA, wobei aufgrund der besonderen Wahl der verwendeten Formulierung Wandstärken bis unter 100 μm bei dennoch großer Strahlenhärte und hoher Oberflächengüte erreichbar sind. The present invention relates to a metal-filled resin formulation, more particularly for a 3D printing method, on the basis of layer-by-layer photopolymerization for the manufacture of a component, wherein the resin formulation contains a photopolymerizable matrix component, a dense metal filler having a specific minimum volume fraction, and a photoinitiator. A component is additively manufactured by the layer-by-layer selective curing of the metal-filled resin formulation by means of irradiation with light. The invention in particular relates to the high-precision manufacture of radiation-absorbing components on the basis of lithographic additive processes such as SLA; because of the special choice of the formulation used, wall thicknesses down to less than 100 μm are possible while still achieving good radiation hardness and good surface quality. La présente invention concerne une formulation de résine remplie de métal, en particulier pour un procédé d'impression 3D, faisant appel à la photopolymérisation par couches pour la fabrication d'une pièce, ladite formulation de résine renfermant un constituant matrice photopolymérisable et une charge métallique dense ayant une fraction volumique minimale définie ainsi qu'un photoinitiateur. Une pièce est fabriquée de manière additive au moyen d'un rayonnement lumineux par durcissement sélectif par couches de la formulation de résine remplie de métal. L'invention concerne en particulier la fabrication de haute précision de pièces absorbant les rayonnements au moyen de procédés lithographiques additifs tels que la stéréolithographie. Du fait du choix particulier de la formulation utilisée, il est possible d'obtenir des épaisseurs de paroi allant jusqu'à moins de 100 μm qui présentent à la fois une grande tenue aux rayonnements et une haute qualité de surface.