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1. (WO2018031828) FABRICATION OF THREE-DIMENSIONAL MATERIALS GRADIENT STRUCTURES BY IN-FLIGHT CURING OF AEROSOLS
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Pub. No.:    WO/2018/031828    International Application No.:    PCT/US2017/046381
Publication Date: 15.02.2018 International Filing Date: 10.08.2017
IPC:
B05D 1/02 (2006.01), B05D 1/34 (2006.01), B05D 1/36 (2006.01), B29C 64/10 (2017.01), B29C 64/165 (2017.01), C09D 11/101 (2014.01), G02B 6/02 (2006.01)
Applicants: OPTOMEC. INC. [US/US]; 3911 Singer Boulevard, N.E. Albuquerque, NM 87109 (US)
Inventors: RENN, Michael, J.; (US).
WELTER, Douglas, John; (US)
Agent: ASKENAZY, Philip, D.; (US)
Priority Data:
62/372,955 10.08.2016 US
Title (EN) FABRICATION OF THREE-DIMENSIONAL MATERIALS GRADIENT STRUCTURES BY IN-FLIGHT CURING OF AEROSOLS
(FR) FABRICATION DE STRUCTURES DE GRADIENT DE MATÉRIAUX TRIDIMENSIONNELLES PAR DURCISSEMENT EN VOL D'AÉROSOLS
Abstract: front page image
(EN)A method for fabricating three-dimensional structures. In-flight heating, evaporation, or UV illumination modifies the properties of aerosol droplets as they are jetted onto a target surface. The UV light at least partially cures photopolymer droplets, or alternatively causes droplets of solvent-based nanoparticle dispersions to rapidly dry in flight, and the resulting increased viscosity of the aerosol droplets facilitates the formation of free standing three-dimensional structures. This 3D fabrication can be performed using a wide variety of photopolymer, nanoparticle dispersion, and composite materials. The resulting 3D shapes can be free standing, fabricated without supports, and can attain arbitrary shapes by manipulating the print nozzle relative to the target substrate. Multiple materials may be mixed and deposited to form structures with compositionally graded material profiles, for example Bragg gratings in a light pipe or optical fiber, optical interconnects, and flat lenses.
(FR)La présente invention concerne un procédé de fabrication de structures tridimensionnelles. Le chauffage l’évaporation ou l'éclairage UV en vol modifie les propriétés de gouttelettes d'aérosol lorsqu'elles sont projetées sur une surface cible. La lumière UV durcit au moins partiellement les gouttelettes photopolymère ou en variante, fait en sorte que des gouttelettes de dispersions de nanoparticules à base de solvant sèchent rapidement en vol, et la viscosité accrue résultante des gouttelettes d'aérosol facilite la formation de structures en trois dimensions autoportantes. Cette fabrication en 3D peut être effectuée à l'aide d'une grande variété de photopolymères, de dispersions de nanoparticules et de matières composites. Les formes 3D résultantes peuvent être autonomes, fabriquées sans supports, et peuvent parvenir à des formes arbitraires par manipulation de la buse d'impression par rapport au substrat cible. De multiples matériaux peuvent être mélangés et déposés pour former des structures avec des profils de matériau à gradient de composition, par exemple des réseaux de Bragg dans un conduit de lumière ou une fibre optique, des interconnexions optiques et des lentilles plates.
Designated States: AE, AG, AL, AM, AO, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BH, BN, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CL, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DJ, DK, DM, DO, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IR, IS, JO, JP, KE, KG, KH, KN, KP, KR, KW, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LU, LY, MA, MD, ME, MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PA, PE, PG, PH, PL, PT, QA, RO, RS, RU, RW, SA, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, ST, SV, SY, TH, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA, ZM, ZW.
African Regional Intellectual Property Organization (BW, GH, GM, KE, LR, LS, MW, MZ, NA, RW, SD, SL, ST, SZ, TZ, UG, ZM, ZW)
Eurasian Patent Organization (AM, AZ, BY, KG, KZ, RU, TJ, TM)
European Patent Office (AL, AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, LV, MC, MK, MT, NL, NO, PL, PT, RO, RS, SE, SI, SK, SM, TR)
African Intellectual Property Organization (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, KM, ML, MR, NE, SN, TD, TG).
Publication Language: English (EN)
Filing Language: English (EN)