特開 2021-193209 付加製造プロセスのモニタリングに用いるための蛍光バインダ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2021-193209(P2021-193209A)

(43)【公開日】2021年12月23日

(54)【発明の名称】付加製造プロセスのモニタリングに用いるための蛍光バインダ

(51)【国際特許分類】

   B22F 10/14 20210101AFI20211126BHJP

   B29C 64/268 20170101ALI20211126BHJP

   B29C 64/209 20170101ALI20211126BHJP

   B33Y 10/00 20150101ALI20211126BHJP

   B33Y 70/00 20200101ALI20211126BHJP

   B33Y 80/00 20150101ALI20211126BHJP

   B29C 64/165 20170101ALI20211126BHJP

   B29C 64/307 20170101ALI20211126BHJP

   B22F 3/16 20060101ALI20211126BHJP

【ＦＩ】

   B22F10/14

   B29C64/268

   B29C64/209

   B33Y10/00

   B33Y70/00

   B33Y80/00

   B29C64/165

   B29C64/307

   B22F3/16

【審査請求】有

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

【全頁数】28

(21)【出願番号】特願2021-86398(P2021-86398)

(22)【出願日】2021年5月21日

(31)【優先権主張番号】63/029,961

(32)【優先日】2020年5月26日

(33)【優先権主張国】US

(71)【出願人】

【識別番号】390041542

【氏名又は名称】ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】特許業務法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ナタラジャン、アルンクマール

(72)【発明者】

【氏名】ムック、ジョシュア タイラー

(72)【発明者】

【氏名】チャン、クォク ポン

(72)【発明者】

【氏名】アルバーツ、ウィリアム シー．

(72)【発明者】

【氏名】ブロンバーグ、ヴァディム

【テーマコード（参考）】

4F213

4K018

【Ｆターム（参考）】

4F213AC04

4F213WA25

4F213WB01

4F213WL02

4F213WL03

4F213WL32

4F213WL55

4F213WW02

4F213WW06

4K018AA06

4K018AA07

4K018AA10

4K018AA14

4K018AA19

4K018AA33

4K018BA03

4K018BA04

4K018BA08

4K018BA09

4K018BA17

4K018CA44

4K018EA51

(57)【要約】      （修正有）

【課題】付加製造プロセスのモニタリングを可能にする新たなバインダ溶液、および該バインダ溶液を使用したグリーン体部品の製造方法を提供する。
【解決手段】グリーン体部品の製造方法は、作業面２０４上に粉末２０２の層を積層させることと、前記粉末の層にグリーン体部品の層の構造を表すパターン状に熱可塑性バインダ２１６、蛍光材料２２０、及びバインダ媒体を含むバインダ溶液２０６を選択的に付与することであって、前記パターンはグリーン体部品の層の構造を表す、バインダ溶液を選択的に付与することと、を含む。前記熱可塑性バインダは、溶媒媒体に溶解した７，０００ｇ／ｍｏｌ以上１００，０００ｇ／ｍｏｌ以下の平均分子量を有する１又は複数のポリマーストランドを含む。蛍光材料を含むバインダ溶液、及びこれを用いて一緒に接着したグリーン体部品も提供される。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

作業面（２０４）上に粉末（２０２）の層を積層させることと、
前記粉末（２０２）の層にパターン状に熱可塑性バインダ（２１６）、蛍光材料、及びバインダ媒体を含むバインダ溶液（２０６）を選択的に付与することであって、前記パターンはグリーン体部品の層の構造を表す、バインダ溶液（２０６）を選択的に付与することと、
を含み、
前記熱可塑性バインダ（２１６）は、溶媒媒体に溶解した７，０００ｇ／ｍｏｌ以上１００，０００ｇ／ｍｏｌ以下の平均分子量を有する１又は複数のポリマーストランドを含む、
グリーン体部品の製造方法。

【請求項2】

前記蛍光材料は前記バインダ溶液（２０６）への取り込み前にカプセル化されるか、或いは、
前記蛍光材料は前記バインダ溶液（２０６）への混合の際にカプセル化される、
請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記熱可塑性バインダ（２１６）の前記１又は複数のポリマーストランドは第１のポリマーストランド及び第２のポリマーストランドを含み、前記第１のポリマーストランドは第１の官能基を含み、前記第２のポリマーストランドは前記第１の官能基とは異なる第２の官能基を含み、前記第１の官能基及び前記第２の官能基は前記第１のポリマーストランドを前記第２のポリマーストランドと非共有結合するように構成され、前記第２のポリマーストランドは１００ｇ／ｍｏｌ以上１０，０００ｇ／ｍｏｌ以下の平均分子量を有する、先行する請求項に記載の方法。

【請求項4】

前記蛍光材料は、カプセル化された芳香族染料を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記芳香族染料は、スチルベン染料、ピレン染料、クマリン染料、アントラセン染料、テトラセン染料、及びこれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項４に記載の方法。

【請求項6】

前記蛍光材料は、少なくとも１つのスルホネート又はトリアジン基を有する発色団を含む、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の方法。

【請求項7】

前記蛍光材料は、前記バインダ溶液（２０６）の総重量に対して０．０１重量％〜５重量％の量で存在する、先行する請求項に記載の方法。

【請求項8】

前記グリーン体部品の層を電磁放射線（３０２）に曝すことと、
前記グリーン体部品の層を硬化させることと、
前記蛍光材料が発する光の強度をモニタリングすることと、を更に含み、
前記硬化は、前記蛍光材料が発する光の強度が所定の強度閾値を下回るまで行われる、
先行する請求項に記載の方法。

【請求項9】

蛍光材料を含む少なくとも１のバインダと接着した粉末材料（２０２）を含む、グリーン体部品。

【請求項10】

７，０００ｇ／ｍｏｌ以上１００，０００ｇ／ｍｏｌ以下の平均分子量を有する第１のポリマーストランドを含む熱可塑性バインダ（２１６）と、
蛍光材料と、
バインダ媒体と、
を含む、バインダ溶液（２０６）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本明細書は、２０２０年５月２６日に出願された「付加製造プロセスのモニタリングに用いるための蛍光バインダ」と題する米国特許仮出願第６３／０２９，９６１号の利益を主張し、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。

【0002】

本開示は、付加製造に関し、より詳細には、付加製造プロセスに用いるためのバインダに関する。

【背景技術】

【0003】

付加製造は、３Ｄプリントとしても知られ、材料を１層ずつ積層して物品を形成するプロセスである。バインダジェットは、バインダを用いて粉末の粒子を結合させ３次元物品を形成することに基づいた付加製造技術である。詳細には、バインダがプリントヘッドから造形容積（ｂｕｉｌｄ ｖｏｌｕｍｅ）の粉末の連続層に吐出され、粉末の層とバインダが互いに接着して３次元物品を形成する。一部の用途では、プリントされた部品が最終用途に適したものとなる。他の用途では、プリントされた３次元物品を完成品に変えるために、バインダの除去及び粉末の焼結等の後続処理が必要になる場合がある。

【0004】

プリント部品におけるバインダが多すぎたり少なすぎたりすると、最終部品の品質に影響を与え得る。例えば、粉末層に付与されたバインダが少なすぎると（これは、例えばプリントヘッドの吐出詰まりに起因し得る）、粉末が十分に結合されず、部品から粉末除去する際に層の一部が除去されることがある。別の例として、あまりにも多くのバインダが付与されたり、或いは求められる速度でバインダが硬化しなかったりすると、部品が十分な強度を得る前に移送されたり粉末除去されたりする場合があり、部品の破損又は歪みを招くことがある。また、バインダの付与量が多すぎるとブリードを発生させる可能性があり、不正確なプリント形状を招く可能性がある。しかし、従来のバインダは、粉末床に積層されたバインダの量、幾何学的な忠実さ、及び硬化度の信頼できる光学的観察を可能にするのに足る視覚的コントラストを示さない。

【0005】

したがって、付加製造プロセスのモニタリングを可能にする新たなバインダ溶液の必要性が存在する。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0006】

本明細書に開示される種々の実施形態は、連結可能な熱可塑性バインダ、蛍光材料、及びバインダ媒体を含むバインダ溶液を提供することによりこれらのニーズを満たす。種々の実施形態において、蛍光材料は、粉末床の材料により蛍光材料が消光するのを防ぐために、バインダ溶液への添加前にカプセル化されるか、或いはバインダ溶液中の１又は複数の他の成分によりカプセル化される。したがって、バインダ溶液が電磁放射線に曝されることで蛍光を発することにより、光学システムを用いて存在するバインダ溶液の量をモニタリングすることを可能にする。更なる特徴と利点について、以下より詳しく説明する。

【0007】

本明細書に開示される第１の態様によれば、グリーン体部品の製造方法は、作業面上に粉末の層を積層させることと、前記粉末の層にパターン状に熱可塑性バインダ、蛍光材料、及びバインダ媒体を含むバインダ溶液を選択的に付与することであって、前記パターンはグリーン体部品の層の構造を表す、バインダ溶液を選択的に付与することと、を含む。前記熱可塑性バインダは、溶媒媒体に溶解した７，０００ｇ／ｍｏｌ以上１００，０００ｇ／ｍｏｌ以下の平均分子量を有する１又は複数のポリマーストランドを含む。

【0008】

本明細書に開示される第２の態様によれば、グリーン体部品の製造方法は第１の態様に係る方法を含み、ここで、前記蛍光材料は前記バインダ溶液への取り込み前にカプセル化される。

【0009】

本明細書に開示される第３の態様によれば、グリーン体部品の製造方法は第１の態様又は第２の態様に係る方法を含み、ここで、前記蛍光材料は前記バインダ溶液への混合の際にカプセル化される。

【0010】

本明細書に開示される第４の態様によれば、グリーン体部品の製造方法は先行する態様のいずれかに係る方法を含み、ここで、前記第１のポリマーストランドは、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリアミド、ポリアクリルアミド（ＰＡＡｍ）、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ポリアクリル酸（ＰＡＡ）、ポリメタクリル酸（ＰｍＡＡ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリビニルメチルエーテル−無水マレイン酸（ＰＶＭＥ−ＭＡ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、これらの誘導体、及びこれらの組み合わせからなる群より選択される１又は複数のポリマー種を含む。

【0011】

本明細書に開示される第５の態様によれば、グリーン体部品の製造方法は先行する態様のいずれかに係る方法を含み、ここで、前記熱可塑性バインダの前記１又は複数のポリマーストランドは第１のポリマーストランド及び第２のポリマーストランドを含み、前記第１のポリマーストランドは第１の官能基を含み、前記第２のポリマーストランドは前記第１の官能基とは異なる第２の官能基を含み、前記第１の官能基及び前記第２の官能基は前記第１のポリマーストランドを前記第２のポリマーストランドと非共有結合するように構成され、前記第２のポリマーストランドは１００ｇ／ｍｏｌ以上１０，０００ｇ／ｍｏｌ以下の平均分子量を有する。

【0012】

本明細書に開示される第６の態様によれば、グリーン体部品の製造方法は先行する態様のいずれかに係る方法を含み、ここで、前記蛍光材料は、カプセル化された芳香族染料を含む。

【0013】

本明細書に開示される第７の態様によれば、グリーン体部品の製造方法は第６の態様に係る方法を含み、ここで、前記芳香族染料は、スチルベン染料、ピレン染料、クマリン染料、アントラセン染料、テトラセン染料、及びこれらの組み合わせからなる群より選択される。

【0014】

本明細書に開示される第８の態様によれば、グリーン体部品の製造方法は先行する態様のいずれかに係る方法を含み、ここで、前記蛍光材料は、少なくとも１つのスルホネート又はトリアジン基を有する発色団を含む。

【0015】

本明細書に開示される第９の態様によれば、グリーン体部品の製造方法は第８の態様に係る方法を含み、ここで、前記発色団は、２つ、３つ、又は４つのスルホネート基を含む。

【0016】

本明細書に開示される第１０の態様によれば、グリーン体部品の製造方法は第８の態様に係る方法を含み、ここで、前記発色団は、スチルベン系発色団である。

【0017】

本明細書に開示される第１１の態様によれば、グリーン体部品の製造方法は先行する態様のいずれかに係る方法を含み、ここで、前記バインダ溶液は、水性バインダ溶液である。

【0018】

本明細書に開示される第１２の態様によれば、グリーン体部品の製造方法は先行する態様のいずれかに係る方法を含み、ここで、前記カプセル化された蛍光材料は、前記バインダ溶液の総重量に対して０．０１重量％〜５重量％の量で存在する。

【0019】

本明細書に開示される第１３の態様によれば、グリーン体部品の製造方法は先行する態様のいずれかに係る方法を含み、ここで、前記カプセル化された蛍光材料は、前記バインダ溶液の総重量に対して０．１重量％〜１重量％の量で存在する。

【0020】

本明細書に開示される第１４の態様によれば、グリーン体部品の製造方法は先行する態様のいずれかに係る方法を含み、ここで、前記方法は、前記グリーン体部品の層を電磁放射線に曝すことと、前記グリーン体部品の層を硬化させることと、前記蛍光材料が発する光の強度をモニタリングすることと、を更に含み、前記硬化は、前記蛍光材料が発する光の強度が所定の強度閾値を下回るまで行われる。

【0021】

本明細書に開示される第１５の態様によれば、グリーン体部品の製造方法は第１４の態様に係る方法を含み、前記電磁放射線は、紫外（ＵＶ）放射線である。

【0022】

本明細書に開示される第１６の態様によれば、グリーン体部品の製造方法は第１５の態様に係る方法を含み、前記ＵＶ放射線は、３４０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長を有する。

【0023】

本明細書に開示される第１７の態様によれば、グリーン体部品の製造方法は第１５の態様に係る方法を含み、前記ＵＶ放射線は、３４０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の波長を有する。

【0024】

本明細書に開示される第１８の態様によれば、グリーン体部品の製造方法は先行する態様のいずれかに係る方法を含み、前記粉末は、金属粉末を含む。

【0025】

本明細書に開示される第１９の態様によれば、グリーン体部品は、蛍光材料を含む少なくとも１のバインダと接着した粉末材料を含む。

【0026】

本明細書に開示される第２０の態様によれば、バインダ溶液は、７，０００ｇ／ｍｏｌ以上１００，０００ｇ／ｍｏｌ以下の平均分子量を有する第１のポリマーストランドを含む熱可塑性バインダと、蛍光材料と、バインダ媒体と、を含む。

【0027】

本明細書に開示される実施形態の更なる特徴及び利点が以下の詳細な説明に示され、当該更なる特徴及び利点は、部分的には、当該説明から当業者に容易に理解されるか又は以下の詳細な説明、特許請求の範囲、及び添付の図面を含む本明細書に記載の開示実施形態を実践することによって認識されるであろう。

【0028】

上記の一般的な説明及び下記の詳細な説明はいずれも、特許請求の範囲に記載の実施形態の本質及び性質を理解するための概要又は枠組みの提示を意図した実施形態を示していることを理解されたい。添付の図面は、さらなる理解を提供するために含まれ、本明細書に組み込まれその一部を構成する。図面は、本開示の種々の実施形態を示し、説明と共にそれらの原理及び動作を説明する役割を果たす。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】図１は、本明細書に示され記載される１又は複数の実施形態に係る、熱可塑性バインダを含む水系バインダ溶液を用いた付加製造による部品の例示的製造方法のフロー図である。

【図2】図２は、図１の方法に従って部品を製造するために用いられる付加製造装置の実施形態のブロック図である。

【図3】図３は、図１に係る付加製造プロセスをモニタリングするための紫外（ＵＶ）光センサを概略的に示す。

【発明を実施するための形態】

【0030】

以下、本開示の好ましい実施形態を詳細に述べ、その例を添付の図面に示す。可能な場合、同様の又は似た部品を参照するために図面全体を通じて同じ符号が用いられる。しかし、本開示は、多くの異なる形態で実施されてよく、本明細書に記載の実施形態に限定されると解釈するべきではない。

【0031】

本明細書において、範囲は「約」Ｘ以上及び／又は「約」Ｙ以下〔Ｘはある特定値、Ｙは別の特定値〕として示され得る。そのような範囲が示されている場合、別の実施形態はＸ以上及び／又はＹ以下〔Ｘは前記のある特定値、Ｙは前記の別の特定値〕を含む。同様に、例えば先行詞「約」を用いることにより値が近似として表されている場合、当該特定値は別の実施形態を形成することが理解されよう。さらに、各範囲の端点には、他方の端点に関連した意義もあれば他方の端点とは独立した意義もあることが理解されよう。

【0032】

本明細書で用いられる方向の用語−例えば、上、下、右、左、前、後、頂部、底部−は描かれた図を基準としてのみ用いられるのであって、絶対的な向きを意味することを意図していない。

【0033】

本明細書で用いられる場合、単数形「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、文脈上そうでないとする明確な指示がない限り、複数の対象物を含む。したがって、例えば、「ａ」 ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ（要素）との参照は、文脈上そうでないとする明確な指示がない限り、２以上の当該ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ（要素）を有する態様を含む。

【0034】

本明細書で用いられる場合、「熱可塑性バインダ」は、弱い非共有結合力（例えば、相互作用、結合）により互いに相互作用して対応する熱可塑性ポリマーのストランドを連結、そうでなければ結合させ得る官能基を有する１又は複数のポリマーストランドを含むバインダを意味する。

【0035】

本明細書で用いられる場合、「非共有結合」は、第１の官能基及び第２の官能基が、相互作用又は結合等の弱い非共有結合力により互いに相互作用して熱可塑性ポリマーのストランドを連結、そうでなければ結合させることを意味する。本明細書で用いられる場合、「弱い非共有結合力」は、水素結合、イオン結合、ファンデルワールス力等を指すことを意図している。

【0036】

本明細書で論じられる場合、パラメータであるバインダ溶液の「粘度」はＡＳＴＭ Ｅ３１１６に準拠したレオメータを用いて測定される。

【0037】

本明細書で用いられる場合、「グリーン体金属部品」及び「グリーン体部品」は、化学的バインダを除去するための熱処理を施していないプリント部品を意味する。本明細書で用いられる場合、「ブラウン体金属部品」及び「ブラウン体部品」は、化学的バインダの少なくとも一部を除去するために熱処理を施したプリント部品を意味する。本明細書で用いられる場合、「金属部品」は、金属材料を有する部品を意味する。種々の実施形態が金属部品に関連して説明されるが、本明細書に記載されるバインダ溶液はポリマー部品及びセラミック部品（但し、これらに限定されない）を含む多種多様な３Ｄプリント部品に適用可能である。

【0038】

本明細書で用いられる場合、「脱バインダ」は、熱可塑性バインダが小さなオリゴマーに熱分解して熱可塑性バインダの少なくとも一部が除去されることによってブラウン体部品を形成するように、グリーン体部品を第１の温度超に加熱することを意味する。

【0039】

本明細書で用いられる場合、「焼結」は、熱可塑性バインダの残部（例えば、脱バインダ中に形成したオリゴマー残留物及び熱分解副生成物）を除去し粉末層の粒子を固化させることによって固化部品を形成するために、ブラウン体部品を第２の温度超に加熱することを意味する。

【0040】

本明細書で論じられる場合、パラメータである部品の「グリーン体強度」及び「ブラウン体強度」は、ＡＳＴＭ Ｂ３１２−１４に準拠した３点曲げ強度試験を用いて測定される。

【0041】

本明細書で用いられる場合、「水」は、特に明示しない限り脱イオン水、蒸留水、及び水道水を含む。実施形態では、水はＡＳＴＭ Ｄ１１９３タイプＩＶの水であるか又はより良質である。

【0042】

多くのバインダジェット付加製造プロセスでは、化学的バインダ（例えば、ポリマー接着剤）を用いて粉末の層を互いに結合させて３次元物体を形成する。化学的バインダは、例えば、粉末床に、製造する部品の層を表すパターン状に選択的に付与されるポリマー接着剤であってもよい。しかし、従来の化学的バインダでは、化学的バインダの選択的付与の視覚的モニタリングを容易に行うことができないか、又は、硬化の際等における化学的バインダの除去のモニタリングを容易に行うことができない。さらに、従来の化学的バインダでは、粉末床内の完成したグリーン部品の識別又は位置特定を容易に行うことができない。

【0043】

したがって、本明細書に記載の種々の実施形態は、連結可能な熱可塑性バインダ、蛍光材料、及びバインダ媒体を含むバインダ溶液を提供する。蛍光材料は、バインダ媒体への添加前又はバインダ媒体への添加の際にカプセル化材料中にカプセル化され、粉末床に付与されると、蛍光材料は電磁放射線に曝されることで発光する。そのような実施形態は、例えば、粉末床に付与されたバインダ溶液の量及び／又は位置、並びにバインダ溶液を用いて形成されたグリーン体部品の硬化度のモニタリングを含む、付加製造プロセスの種々の態様のモニタリングを可能にし得る。これら及び更なる利点について、以下より詳細に説明する。

【0044】

上述のように、種々の実施形態において、バインダ溶液は、熱可塑性バインダ、蛍光材料、及びバインダ媒体を含む。実施形態では、蛍光材料はカプセル化され、粉末の層に付与され電磁放射線に曝されると、以下より詳細に説明するように、蛍光材料は感知及びモニタリング可能な光を発して、粉末床に付与されたバインダ溶液の量及び／又は位置、バインダ溶液を用いて形成されたグリーン体部品の硬化度等に関する情報を提供する

【0045】

種々の実施形態において、バインダ溶液は、１又は複数の蛍光材料を含む。本明細書で用いられる場合、「蛍光材料」は、可視又は不可視の電磁放射線に曝された際に別の（且つ通常はより長い）波長の放射線を発する材料を意味する。蛍光材料は、蛍光染料及び蛍光顔料を例えば含み得るが、これらに限定されない。

【0046】

蛍光顔料は、分子溶解した又は固溶体の蛍光染料を含有する透明な有機プラスチック又は樹脂粒子を含み得る。そのような顔料は、例えば、液体の状態にある熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂のいずれかに蛍光染料を分子溶解することにより作製することができる。続いて、溶媒又は担体樹脂を冷却又は硬化により硬質化させ、続いて、顔料として用いるために必要な粒子サイズに破砕、又はそうでなければ粉砕する。種々の実施形態において、顔料粒子はサイズが０．１μｍ以上１μｍ以下の範囲であり、ビヒクルシステムにおいて凝集するための高い親和性を有することができる。例えば、顔料粒子は、サイズが０．１μｍ以上１．０μｍ以下、０．２μｍ以上１．０μｍ以下、０．３μｍ以上１．０μｍ以下、０．４μｍ以上１．０μｍ以下、０．５μｍ以上１．０μｍ以下、０．６μｍ以上１．０μｍ以下、０．７μｍ以上１．０μｍ以下、０．８μｍ以上１．０μｍ以下、０．９μｍ以上１．０μｍ以下、０．１μｍ以上０．８μｍ以下、０．２μｍ以上０．８μｍ以下、０．３μｍ以上０．８μｍ以下、０．４μｍ以上０．８μｍ以下、０．５μｍ以上０．８μｍ以下、０．６μｍ以上０．８μｍ以下、０．１μｍ以上０．５μｍ以下、０．２μｍ以上０．５μｍ以下、０．３μｍ以上０．５μｍ以下、又は０．４μｍ以上０．５μｍ以下の範囲（任意且つ全ての範囲及びそこに含まれるサブ範囲を含む）であってもよい。

【0047】

顔料を形成するための溶媒又は担体として用いられ、顔料の固体基材を形成する好適な樹脂は、メラミン−ホルムアルデヒド、アリールモノスルホンアミド−アルデヒド、及び、尿素樹脂又はメラミンホルムアルデヒド樹脂、及び縮合物を含む。他の好適な樹脂及びポリマーは、アクリロニトリル、ポリアミド、セルロース、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、ガムタルタル（ｇｕｍ ｔａｒｔａｒ）、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、アセタール、又はこれらの組み合わせを含み得る。顔料の蛍光染料が可溶ならば他の樹脂又はポリマーを用いてもよい。

【0048】

蛍光顔料は、バインダ溶液に含まれる場合、バインダ溶液の総重量に対して、０．０１重量％以上５．０重量％以下の量でバインダ溶液中に存在する。例えば、蛍光顔料は、０．０１重量％以上５．０重量％以下、０．０５重量％以上５．０重量％以下、０．１重量％以上５．０重量％以下、０．５重量％以上５．０重量％以下、１．０重量％以上５．０重量％以下、１．５重量％以上５．０重量％以下、２．０重量％以上５．０重量％以下、３．０重量％以上５重量％以下、０．０１重量％以上４．０重量％以下、０．０５重量％以上４．０重量％以下、０．１重量％以上４．０重量％以下、０．５重量％以上４．０重量％以下、１．０重量％以上４．０重量％以下、１．５重量％以上４．０重量％以下、２．０重量％以上４．０重量％以下、０．０１重量％以上２．５重量％以下、０．０５重量％以上２．５重量％以下、０．１重量％以上２．５重量％以下、０．５重量％以上２．５重量％以下、１．０重量％以上２．５重量％以下、１．５重量％以上２．５重量％以下、０．０１重量％以上１．０重量％以下、０．０５重量％以上１．０重量％以下、０．１重量％以上１．０重量％以下、又は０．５重量％以上１．０重量％以下（任意且つ全ての範囲及びそこに含まれるサブ範囲を含む）の量で存在してもよい。

【0049】

使用に好適な市販の顔料は、ＤａｙＧｌｏから入手可能なＳＰＬ５９４Ｎ Ｉｎｖｉｓｉｂｌｅ Ｂｌｕｅ及びＳＰＬ１８Ｎ Ｓｉｇｎａｌ Ｇｒｅｅｎ（商標）、並びにＵＭＣ Ｃｏｒｐ．から入手可能なＡ−３０５Ｅ Ｙｅｌｌｏｗ及びＡ−３０３Ｅ Ｒｅｄを例えば含み得るが、これらに限定されない。

【0050】

種々の実施形態において、蛍光材料は蛍光染料であり得る。蛍光染料は、スチルベン染料、ピレン染料、クマリン染料、アントラセン染料、テトラセン染料、及びこれらの組み合わせ等の芳香族染料を含む。バインダ媒体が水である場合等の実施形態では、蛍光染料は少なくとも１つのスルホネート又はトリアジン基を有する発色団を含む。一部のそのような実施形態では、発色団は２つ、３つ、又は４つのスルホネート基を含む。実施形態では、発色団はスチルベン系発色団である。用いられる個々のバインダ媒体に応じて、異なる発色団がバインダ溶液に取り込まれ得ることが構想される。

【0051】

蛍光染料は、バインダ溶液に含まれる場合、バインダ溶液の総重量に対して、０．０１重量％以上５．０重量％以下の量でバインダ溶液中に存在する。例えば、蛍光染料は、０．０１重量％以上５．０重量％以下、０．０５重量％以上５．０重量％以下、０．１重量％以上５．０重量％以下、０．５重量％以上５．０重量％以下、１．０重量％以上５．０重量％以下、１．５重量％以上５．０重量％以下、２．０重量％以上５．０重量％以下、３．０重量％以上５重量％以下、０．０１重量％以上４．０重量％以下、０．０５重量％以上４．０重量％以下、０．１重量％以上４．０重量％以下、０．５重量％以上４．０重量％以下、１．０重量％以上４．０重量％以下、１．５重量％以上４．０重量％以下、２．０重量％以上４．０重量％以下、０．０１重量％以上２．５重量％以下、０．０５重量％以上２．５重量％以下、０．１重量％以上２．５重量％以下、０．５重量％以上２．５重量％以下、１．０重量％以上２．５重量％以下、１．５重量％以上２．５重量％以下、０．０１重量％以上１．０重量％以下、０．０５重量％以上１．０重量％以下、０．１重量％以上１．０重量％以下、又は０．５重量％以上１．０重量％以下（任意且つ全ての範囲及びそこに含まれるサブ範囲を含む）の量で存在してもよい。

【0052】

種々の実施形態において、蛍光染料はカプセル化材料中にカプセル化される。実施形態では、カプセル化材料は例えばポリマー又はポリマーマトリックスであり得るが、他のカプセル化材料も構想される。金属粉末を含む粉末床にカプセル化されていない蛍光染料を含むバインダ溶液が付与されると、主に非放射性失活経路に関連する蛍光消光に至ると考えられるが、理論に拘束されない。しかし、蛍光染料をカプセル化することによって、蛍光染料と金属粉末から形成される非蛍光性錯体の形成を妨げることでそのような消光を防止でき、金属粉末と接触していても、蛍光染料は電磁放射線への暴露により蛍光を発することができる。

【0053】

蛍光染料は、バインダ溶液への取り込み前にカプセル化されてもよく、又はバインダ溶液への混合の際にカプセル化されてもよい。例えば、一部の実施形態では、蛍光染料はバインダ溶液への取り込み前にポリマーマトリックス中にカプセル化される。そのような実施形態では、蛍光染料は芳香族染料（例えば、スチルベン染料、ピレン染料、クマリン染料、アントラセン染料、テトラセン染料）等の上記の任意の染料であり得る。ポリマーマトリックスは、例えばポリエチレングリコール（ＰＥＧ）ポリマー、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリビニルアルコール等であり得るが、これらに限定されない。使用に好適な市販のカプセル化された蛍光染料は例えばＧＬＯ Ｅｆｆｅｘから入手可能なＩｎｖｉｓｉｂｌｅ Ｂｌｕｅ ＵＶ Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｗａｔｅｒ Ｄｙｅであるが、他の市販のカプセル化された蛍光染料の使用も構想される。

【0054】

他の実施形態では、蛍光染料はバインダ溶液への混合の際にカプセル化される。そのような実施形態では、バインダ溶液内の１又は複数のポリマー（熱可塑性バインダ中のポリマー等）が蛍光染料をカプセル化して、蛍光染料と金属粉末から形成される非蛍光性錯体の形成を妨げる。そのような実施形態では、蛍光染料は芳香族染料（例えば、スチルベン染料、ピレン染料、クマリン染料、アントラセン染料、テトラセン染料）等の上記の任意の染料であり得る。特定の実施形態では、蛍光染料は２つ、３つ、又は４つのナトリウムスルホネート官能基を含むが、バインダ媒体に応じて異なる官能基が更に又は代わりに含まれてもよい。実施形態では、蛍光染料は少なくとも１つのスルホネート又はトリアジン基を含む発色団を有する。発色団にそのような側鎖官能基を含めることにより、内側の蛍光発色団の金属粉末への直接接触を防ぎ、消光するのを防ぐことができると考えられるが、理論に拘束されない。そのままの（例えば、カプセル化されていない、液状）形態でバインダ溶液に加えることができる市販の好適な蛍光染料は蛍光増白剤ＦＢ ２１０、ＦＢ ２２０、及びＦＢ ３５１を例えば含むが、これらに限定されず、バインダ溶液に可溶ならば個々の実施形態に応じて他の染料が使用できる。

【0055】

上記のように、バインダ溶液は少なくとも１のバインダも含む。バインダは、バインダ溶液の溶媒の一部又は全部を蒸発させる硬化工程後、粒子状物質とその層を一緒に結合させることによってグリーン体部品に強度をもたらす。好適なバインダは、熱可塑性バインダ、熱硬化性バインダ、並びに、ワックス及び糖等の非ポリマー性バインダ（例えば、グルコース、フルクトース、これらの誘導体、又はこれらの組み合わせ）を含むが、これらに限定されない。

【0056】

実施形態では、バインダは１又は複数の熱可塑性ポリマーストランドを含む熱可塑性バインダを含む。本明細書で用いられる場合、「ポリマーストランド」という用語は、ポリマー骨格とこれにグラフトされた官能基を含む。実施形態では、熱可塑性バインダは一般に、酸素の存在を必要とせずに小さなオリゴマー、二酸化炭素、及び水に分解する熱可塑性ポリマーのクラスから選択される。したがって、実施形態では、熱可塑性バインダが脱バインダ及び焼結中にきれいに且つ容易に除去されて、熱可塑性バインダ及び分解生成物（例えば、チャー及び金属酸化物）を実質的に含まない固化部品を生成し得る。

【0057】

実施形態では、１又は複数の熱可塑性ポリマーストランドは第１のポリマーストランドを含む。実施形態では、第１のポリマーストランドは少なくとも第１の官能基を含む。第１の熱可塑性ポリマーストランドの官能基は、水素結合供与体、水素結合受容体、負に帯電した基、正に帯電した基、又はこれらの組み合わせを例えば含んでもよいが、これらに限定されない。実施形態では、第１の官能基は第１の熱可塑性ポリマーストランドの主鎖の一部である。実施形態では、第１のポリマーストランドの第１の官能基が熱可塑性バインダの第２のポリマーストランドの官能基を補完して、第１のポリマーストランドと第２のポリマーストランドの非共有結合を促進し得る。例えば、実施形態では、第１の官能基はヒドロキシル基、カルボキシレート基、アミン、チオール、アミド、又は第１のポリマーストランドと第２のポリマーストランドの弱い非共有結合を可能にする他の適した官能基から選択される。

【0058】

種々の実施形態において、第１のポリマーストランドは、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリアミド、ポリアクリルアミド（ＰＡＡｍ）、ポリビニルメチルエーテル無水マレイン酸（ＰＶＭＥ−ＭＡ）、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ポリアクリル酸（ＰＡＡ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン（ＰＳ）、これらの誘導体、及び／又はこれらの組み合わせ等の１又は複数のポリマーを含むが、これらに限定されない。実施形態では、第１のポリマーストランドは７，０００ｇ／ｍｏｌ以上１００，０００ｇ／ｍｏｌ以下の平均分子量（Ｍｗ又は重量平均）を有する。例えば、第１のポリマーストランドは、７，０００ｇ／ｍｏｌ以上１００，０００ｇ／ｍｏｌ以下、７，０００ｇ／ｍｏｌ以上７５，０００ｇ／ｍｏｌ以下、７，０００ｇ／ｍｏｌ以上５０，０００ｇ／ｍｏｌ以下、７，０００ｇ／ｍｏｌ以上３０，０００ｇ／ｍｏｌ以下、７，０００ｇ／ｍｏｌ以上２５，０００ｇ／ｍｏｌ以下、７，０００ｇ／ｍｏｌ以上２３，０００ｇ／ｍｏｌ以下、９，０００ｇ／ｍｏｌ以上５０，０００ｇ／ｍｏｌ以下、９，０００ｇ／ｍｏｌ以上３０，０００ｇ／ｍｏｌ以下、９，０００ｇ／ｍｏｌ以上２５，０００ｇ／ｍｏｌ以下、９，０００ｇ／ｍｏｌ以上２３，０００ｇ／ｍｏｌ以下、１３，０００ｇ／ｍｏｌ以上５０，０００ｇ／ｍｏｌ以下、１３，０００ｇ／ｍｏｌ以上３０，０００ｇ／ｍｏｌ以下、１３，０００ｇ／ｍｏｌ以上２５，０００ｇ／ｍｏｌ以下、１３，０００ｇ／ｍｏｌ以上２３，０００ｇ／ｍｏｌ以下、２３，０００以上５０，０００ｇ／ｍｏｌ以下、２３，０００ｇ／ｍｏｌ以上３０，０００ｇ／ｍｏｌ以下、２３，０００ｇ／ｍｏｌ以上２５，０００ｇ／ｍｏｌ以下、２５，０００ｇ／ｍｏｌ以上５０，０００ｇ／ｍｏｌ以下、２５，０００ｇ／ｍｏｌ以上３０，０００ｇ／ｍｏｌ以下、又は３０，０００ｇ／ｍｏｌ以上５０，０００ｇ／ｍｏｌ以下（任意且つ全ての範囲及びそこに含まれるサブ範囲を含む）の平均分子量を有してもよい。

【0059】

第１のポリマーストランドは、水系バインダ溶液の総重量に対して、１重量％以上１５重量％以下、１重量％以上７重量％以下、３重量％以上１０重量％以下、又は３重量％以上９重量％以下（任意且つ全ての範囲及び間にあるサブ範囲を含む）の量でバインダ溶液中に存在する。

【0060】

実施形態では、１又は複数の熱可塑性ポリマーストランドは第２のポリマーストランドをさらに含む。実施形態では、第２のポリマーストランドは、第１のポリマーストランドの第１の官能基とは異なる少なくとも第２の官能基を含む。第２の熱可塑性ポリマーストランドの官能基は、水素結合供与体、水素結合受容体、負に帯電した基、正に帯電した基、又はこれらの組み合わせを例えば含み得るが、これらに限定されない。実施形態では、第２のポリマーストランドの第２の官能基は、熱可塑性バインダの第１のポリマーストランドの第１の官能基を補完して、第１のポリマーストランドと第２のポリマーストランドの非共有結合を促進する。例えば、種々の実施形態において、第２の官能基はヒドロキシル基、カルボキシレート基、アミン、チオール、アミド、又は第１のポリマーストランドと第２のポリマーストランドの弱い非共有結合を可能にする他の適した官能基から選択されてもよい。

【0061】

種々の実施形態において、第２のポリマーストランドは、ポリアクリル酸（ＰＡＡ）、ポリメタクリル酸（ＰｍＡＡ）、ポリアクリルアミド（ＰＡＡｍ）、これらの誘導体、及び／又はこれらの組み合わせ等の１又は複数の他のポリマーを含むが、これらに限定されない。実施形態では、第２のポリマーストランドは１００ｇ／ｍｏｌ以上１０，０００ｇ／ｍｏｌ以下、又は５００ｇ／ｍｏｌ以上１０，０００ｇ／ｍｏｌ以下の平均分子量（Ｍｗ又は重量平均）を有する。例えば、第２のポリマーストランドは、１００ｇ／ｍｏｌ以上１０，０００ｇ／ｍｏｌ以下、１００ｇ／ｍｏｌ以上５，０００ｇ／ｍｏｌ以下、５００ｇ／ｍｏｌ以上１０，０００ｇ／ｍｏｌ以下、５００ｇ／ｍｏｌ以上５，０００ｇ／ｍｏｌ以下、又は５，０００ｇ／ｍｏｌ以上１０，０００ｇ／ｍｏｌ以下（任意且つ全ての範囲及び間にあるサブ範囲を含む）の平均分子量を有してもよい。

【0062】

実施形態では、第２のポリマーストランドとして選択されるポリマーは、第１のポリマーストランドとして選択される個々のポリマーに応じて可変であり得る。例えば、第１のポリマーストランドはＰＶＡであり得、第２のポリマーストランドはＰＡＡであり得る。官能基が互いに非共有結合を形成できるならば、他のポリマー組み合わせを用いることができる。例えば、実施形態では、官能基の一方が水素供与体であり、他方の官能基が水素受容体である。

【0063】

第２のポリマーストランドは、バインダ溶液の総重量に対して、１重量％以上１０重量％以下、１重量％以上９重量％以下、１重量％以上８重量％以下、１重量％以上７重量％以下、１重量％以上６重量％以下、又は１重量％以上５重量％以下（又はこれらの端点のいずれかから作られる任意且つ全てのすべてのサブ範囲）の量でバインダ溶液中に存在する。

【0064】

第１のポリマーストランド及び第２のポリマーストランドは、プリント後処理中の取り扱いに適したグリーン強度を有するグリーン体部品を与えるために、第１のポリマーストランドと第２のポリマーストランドの適度な結合を可能にする量でバインダ溶液に含まれる。加えて、第１のポリマーストランド及び第２のポリマーストランドは、バインダ溶液がレオメータを用いた粘度で約２センチポアズ（ｃＰ）以上約４０ｃＰ以下の粘度を有するような量で存在する。実施形態では、バインダ溶液は、２ｃＰ以上４０ｃＰ以下、２ｃＰ以上３５ｃＰ以下、２ｃＰ以上３０ｃＰ以下、２ｃＰ以上２５ｃＰ以下、２ｃＰ以上２０ｃＰ以下、２ｃＰ以上１５ｃＰ以下、２ｃＰ以上１２ｃＰ以下、４ｃＰ以上４０ｃＰ以下、４ｃＰ以上３５ｃＰ以下、４ｃＰ以上３０ｃＰ以下、４ｃＰ以上２５ｃＰ以下、４ｃＰ以上２０ｃＰ以下、４ｃＰ以上１５ｃＰ以下、４ｃＰ以上１２ｃＰ以下、６ｃＰ以上４０ｃＰ以下、６ｃＰ以上３５ｃＰ以下、６ｃＰ以上３０ｃＰ以下、６ｃＰ以上２５ｃＰ以下、６ｃＰ以上２０ｃＰ以下、６ｃＰ以上１５ｃＰ以下、６ｃＰ以上１２ｃＰ以下、８ｃＰ以上４０ｃＰ以下、８ｃＰ以上３５ｃＰ以下、８ｃＰ以上３０ｃＰ以下、８ｃＰ以上２５ｃＰ以下、８ｃＰ以上２０ｃＰ以下、８ｃＰ以上１５ｃＰ以下、８ｃＰ以上１２ｃＰ以下（任意且つ全ての範囲及び間にあるサブ範囲を含む）の粘度を有する。種々の実施形態において、第１のポリマーストランドの第２のポリマーストランドに対する重量％比は、１：１、２：１、３：１、４：１、５：１、６：１、８：１、１０：１、又は他の任意の適切な比である。ある実施形態では、第１のポリマーストランドは４重量％以上６重量％以下の量で存在し、第２のポリマーストランドは１重量％以上２重量％以下の量で存在し、重量％比は６：１〜２：１である。本明細書においては第１のポリマーストランド及び第２のポリマーストランドを参照して種々の実施形態が説明されるが、一部の実施形態では、熱可塑性バインダは３又はそれ以上のポリマーストランドを含み得ることが構想される。

【0065】

バインダ溶液は、蛍光材料及び熱可塑性バインダに加えて、バインダ媒体を含む。バインダ媒体は、水、１若しくは複数の非水性溶媒、又はこれらの組み合わせを例えば含み得る。バインダ媒体は一般に非反応性（例えば、不活性）であるので、得られるバインダ溶液の性能を実質的に有害な方法で変えてしまう程バインダ溶液中の粉末材料又は熱可塑性バインダと反応しない。好適な非水性溶媒は、２−メトキシエタノール、ブタノール、２−ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、１−メトキシ−２−プロパノール、２−ブトキシエタノール、イソアミルアルコール、イソブチルアルコール、エチレングリコールブチルエーテル、エチレングリコール、ジエチレングリコール、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、又はこれらの組み合わせを例えば含むが、これらに限定されない。実施形態では、溶媒は、バインダ溶液の総重量に対して、１重量％以上７５重量％以下、１重量％以上５０重量％以下、１重量％以上２５重量％以下、１重量％以上１０重量％以下、１０重量％以上７５重量％以下、１０重量％以上５０重量％以下、１０重量％以上２５重量％以下、２５重量％以上７５重量％以下、２５重量％以上５０重量％以下、又は５０重量％以上７５重量％以下（又はこれらの端点のいずれかから作られる任意且つ全てのすべてのサブ範囲）の量でバインダ溶液中に存在する。

【0066】

種々の実施形態において、バインダ媒体は更に又は代わりに水を含み、水は種々の実施形態において溶液の残部を占める。種々の実施形態において、水は、バインダ溶液の総重量に対して８０重量％超、８５重量％超、又は９０重量％超の量で存在する。

【0067】

比較的多量の水を含むバインダ溶液（例えば、水は、体積で最大量存在する溶媒であり；本明細書において「水性バインダ溶液」又は「水系バインダ溶液」と称する）を参照して種々の実施形態が説明されるが、バインダ溶液は非水性溶媒（複数可）系（本明細書において「溶媒系」溶液とも称する）であってもよく、こうして、水を少量しか含まないこと、又は一部の実施形態では水を全く含まないことが構想される。こうして、本明細書に開示される蛍光材料は多種多様なバインダ溶液と組み合わせて使用できることが構想される。

【0068】

実施形態では、バインダ溶液は１又は複数の添加剤（熱可塑性バインダの粉末材料への付与を促進し、バインダ媒体内の蛍光材料の分散を促進し、粉末材料の濡れ性を向上させ、バインダ溶液の表面張力を変更し得る添加剤等）を所望により含んでもよい。任意選択の添加剤は、界面活性剤、希釈剤、粘度調整剤、分散剤、安定化剤、染料若しくは他の着色剤、又は当技術分野で知られ用いられている他の添加剤を含む。一部の実施形態では、バインダ溶液は少なくとも１の界面活性剤を含む。

【0069】

バインダ溶液中での使用に好適な界面活性剤は、熱可塑性バインダ及び／又は粉末材料の特性に応じて、イオン性（例えば、双性イオン性、カチオン性、若しくはアニオン性）又はノニオン性を含む。種々の実施形態において、界面活性剤は、２−［４−（２，４，４−トリメチルペンタン−２−イル）フェノキシ］エタノール（例えば、Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＴＲＩＴＯＮ（商標）Ｘ−１００）、ポリオキシエチレン（８０）ソルビタンモノオレエート（例えば、Ｃｒｏｄａ Ａｍｅｒｉｃａｓ， Ｉｎｃ．から入手可能なＴＷＥＥＮ（商標）８０）、ポリオキシエチレン−２３−ラウリルエーテル（例えば、Ｃｒｏｄａ Ａｍｅｒｉｃａｓ， Ｉｎｃ．から入手可能なＢＲＩＪ（商標）Ｌ２３）、アルキレンオキシド共重合体（例えば、Ｃｒｏｄａ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓから入手可能なＨＹＰＥＲＭＥＲ（商標）ＫＤ２）、ドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロミド（ＣＴＡＢ）、ドデシルトリメチルアンモニウムブロミド（ＤＴＡＢ）、ポリプロポキシ四級アンモニウムクロリド（例えば、Ｅｖｏｎｉｋ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓから入手可能なＶＡＲＩＱＵＡＴ（商標）ＣＣ ４２ ＮＳ）、及びこれらの組み合わせであり得る。

【0070】

図１は、本明細書に記載の水系バインダ溶液を用いて付加製造によって物品を製造する方法１００の実施形態を示すブロック図である。方法１００の態様の考察を円滑に進めるために図２を参照する。図２は、方法１００を実行するために使用可能な付加製造装置２００の実施形態を示すブロック図である

【0071】

図１に示すように、方法１００は、部品（ブロック１０２）を製造するために用いる粉末材料２０２の層を積層することで始まる。種々の実施形態において、粉末材料２０２の層は付加製造装置の作業面２０４上に積層される。粉末材料は、ニッケル合金（例えば、Ｉｎｃｏｎｅｌ ６２５、Ｉｎｃｏｎｅｌ ７１８、Ｒｅｎｅ’１０８、Ｒｅｎｅ’８０、Ｒｅｎｅ’１４２、Ｒｅｎｅ’１９５、Ｒｅｎｅ’Ｍ２、及び／又はＭａｒｍ−２４７）、コバルト合金（例えば、Ｘ４０、Ｘ４５、ＦＳＸ４１４、Ｈａｎｓ １８８及び／又はＬ６０５）、コバルトクロム合金、チタン合金、アルミニウム系合金、タングステン、ステンレス鋼又はこれらの組み合わせ等の金属粉末であり得る。個々の実施形態に応じて、他の粉末材料が用いられてもよい。例えば、実施形態では、粉末材料２０２はアルミナ、窒化アルミニウム、ジルコニア、チタニア、シリカ、窒化ケイ素、炭化ケイ素、窒化ホウ素、又はこれらの組み合わせ等のセラミック材料を含んでもよい。実施形態では、粉末材料２０２は高温ポリマー又はガラス材料を含んでもよい。

【0072】

次に、方法１００は、粉末材料２０２の層に部品の層の構造を表すパターン状にバインダ溶液２０６を選択的に付与すること（ブロック１０４）で続く。バインダ溶液２０６は例えば、本明細書に記載の、溶媒中にバインダ及び蛍光材料２２０を含むバインダ溶液の種々の実施形態のいずれか１であり得る。種々の実施形態において、バインダ溶液２０６は、プリント部品の層の表現を含むＣＡＤ設計に基づいてコントローラ２１０によって操作されるプリントヘッド２０８を用いて、選択的にプリントされる。

【0073】

種々の実施形態において、プリントヘッド２０８を制御するためのコントローラ２１０は、分散制御システム、又は汎用コンピュータ若しくはアプリケーション固有デバイスを用いる任意の適切なデバイスを含んでもよい。コントローラ２１０は、一般に、プリントヘッド２０８の動作を制御するための１又は複数の命令を記憶するメモリ２１２を含む。実施形態では、メモリ２１２は、製造される部品の構造を表すＣＡＤ設計を記憶する。実施形態では、ＣＡＤ設計は歪補償を含み得、したがって、ＣＡＤ設計は最終的な所望の部品の形状と正確に一致しない場合がある。さらに、コントローラ２１０は少なくとも１のプロセッサ２１４（例えば、マイクロプロセッサ）を含み、メモリ２１２は、本明細書に記載の動作を制御するためにプロセッサ２１４によって実行可能な命令をまとめて記憶する１又は複数の有形の非一時的な機械可読媒体を含んでもよい。

【0074】

バインダ溶液２０６が粉末材料２０２の層に選択的に付与された後、バインダ溶液２０６中の熱可塑性バインダ２１６は粉末粒子の外面を少なくとも部品的に被覆し、それによってバインダ被覆粒子２１８を作り出す。後述するように、熱可塑性バインダ２１６は、粉末材料２０２の層にプリントされたバインダ溶液２０６のパターンに従ってバインダ被覆粒子２１８を結合して、グリーン体部品の層を形成する。

【0075】

方法１００は、粉末材料の層を積層するステップ（ブロック１０２）及び粉末材料の層にバインダ溶液２０６を選択的に付与するステップ（ブロック１０４）を繰り返して、必要とする数の層がプリントされるまで一層ずつ部品の構築を続けてもよい。バインダ溶液２０６の熱可塑性バインダ２１６は各連続層を結合し、プリントされたグリーン体部品の構造の完全性がプリント後プロセス（例えば、移送、検査、及び／又は粉末除去）の際に維持されるように、プリントされた部品にある程度の強度（例えば、グリーン強度）をもたらす。すなわち、バインダ溶液２０６の熱可塑性バインダ２１６によってもたらされるグリーン強度は、層内の粉末材料２０２の粒子間の結合を維持し、グリーン体部品の取り扱い中及びプリント後プロセス中の層の剥離をブロック（例えば、抵抗及び／又は防止）する。

【0076】

種々の実施形態において、グリーンプリント部品は電磁放射に曝されるとバインダ溶液２０６中の蛍光材料２２０の結果として蛍光を発する。蛍光の強度は、含まれる蛍光材料２２０、特定粉末材料２０２、及び、種々の実施形態においてグリーンプリント部品に存在するバインダ溶液２０６の量に依存する。種々の実施形態において、プリントグリーン部品の蛍光、具体的には放出される光の強度は、以下より詳細に説明するように、プリントグリーン部品の作製方法のモニタリング及びブラウン体部品若しくは固化部品を形成するためのプリントグリーン部品の硬化のモニタリングを可能にする。

【0077】

種々の実施形態において、方法１００は熱可塑性バインダを硬化すること（ブロック１０６）で続く。例えば、上記で論じたように、バインダ溶液２０６は、蛍光材料２２０、熱可塑性バインダ２１６、及び溶媒の混合物である。バインダ溶液２０６中の溶媒の一部はバインダ溶液２０６の付与（例えば、プリント）中に蒸発し得る一方、一定量の溶媒が粉末材料２０２の層内に残る場合がある。したがって、実施形態では、溶媒を蒸発させるのに、且つ一部の実施形態では、蛍光材料２２０の一部がプリント層に留まりプリント層の効率的な結合を可能にするのに好適な温度でバインダ溶液２０６が熱硬化され、それによりグリーン体部品を形成してもよい。熱は、ＩＲランプ及び／又は加熱プレートを用いてプリント部品に加えられてもよく、又はプリント部品をオーブンに入れることによって熱がかけられてもよい。実施形態では、バインダ溶液２０６の硬化は、２５℃以上１００℃以下、３０℃以上９０℃以下、３５℃以上８０℃以下、４０℃以上７０℃以下（又はこれらの端点のいずれかから作られる任意且つ全てのすべてのサブ範囲）の温度でプリント層を加熱することを含む。

【0078】

粉末層由来の未結合粒子（例えば、バインダ溶液２０６によって結合されていない粉末材料）をブロック１０６の硬化工程後に除去して、脱バインダ及び焼結等の後処理工程のためのグリーン体部品を作製してもよい。

【0079】

実施形態では、グリーン体部品からの溶媒の蒸発は、電磁放射線への曝露時にグリーン体部品が発する光の強度の低下を招く。一部の実施形態では、溶媒の蒸発により蛍光材料のカプセル化が解かれ、その結果金属粉末によって不活性化され、それにより蛍光シグナルの強度が低下すると考えられるが、理論に拘束されない。さらに、一部の実施形態では、粉末の方が光子をより効果的に吸収することで、ＵＶ光による蛍光材料の励起が減少すると考えられる。さらに、実施形態では、蛍光材料の化学的構造及びグリーン体部品が硬化する温度によっては、蛍光材料の少なくとも一部が蒸発又は分解する可能性がある。このように、グリーン体部品が発する光の強度は硬化度と相関し、強度が低いことはグリーン体部品がかなり硬化したことを表す。したがって、実施形態では、グリーン体部品が発する光の強度が所定の強度閾値を下回るまでグリーン体部品を硬化させてもよい。

【0080】

硬化後、グリーン体部品を所望により乾燥ステップ（図１には示さず）に供して、グリーン体部品に残る残留溶媒及び／又は他の揮発性物質を除去してもよい。例えば、真空中、不活性雰囲気（例えば、窒素又はアルゴン）下又は空気中、又は少しだけ高くした温度（例えば、バインダ溶液に存在する個々の溶媒に応じて、最高１７０℃又は最高でも２００℃）でグリーン体部品を乾燥させてもよい。

【0081】

図１に示す実施形態では、方法１００は、熱可塑性バインダ２１６の一部をグリーン体部品から除去（例えば、脱バインダ）してブラウン体部品を作り出すこと（ブロック１０８）を含む。種々の実施形態において、バインダはプリント部品に強度（例えば、グリーン強度）をもたらすので、グリーン体部品の脱バインダ中に熱可塑性バインダ２１６の一部のみ（すなわち、全部ではない）を除去して、得られる焼結前ブラウン体部品の取り扱い強度を向上させる。

【0082】

ブロック１０８での脱バインダ中、グリーン体部品は熱可塑性バインダ２１６のポリマーストランド（複数可）の一部を分解するために加熱される。例えば、グリーン体部品は約６００℃以下、又は約４５０℃以下の温度に加熱されてもよい。実施形態では、グリーン体部品は２５０℃〜４５０℃の温度に加熱される。加熱は、例えば無酸素環境中（例えば、真空中、不活性雰囲気中、又はこれらの組み合わせ）又は空気中で行うことができる。脱バインダが不活性雰囲気中で行われる実施形態では、アルゴン、窒素、又は別の実質的に不活性なガスが用いられてもよい。一部の実施形態では、最終的な固化部品を作製するために脱バインダ工程を焼結工程と組み合わせてもよい。

【0083】

種々の実施形態によれば、ブロック１０８の脱バインダ工程は熱可塑性バインダ２１６の約９５％超を除去するのに効果的である。例えば、熱可塑性バインダ２１６の総量の９５％以上、９６％以上、９７％以上、９８％以上、又は９９％以上が脱バインダ中に除去される。一部の実施形態では、ブラウン体部品に留まる熱可塑性バインダ２１６部分は、脱バインダ工程前に存在していた熱可塑性バインダ２１６の量の５％以下、４％以下、３％以下、２％以下、又は１％以下である。実施形態では、ブラウン体部品に留まる熱可塑性バインダ２１６部分は、脱バインダ工程前に存在していた熱可塑性バインダ２１６の量の０．０５％〜２％又は０．１％〜１％であり、（例えば、ステンレス鋼、ニッケル合金等に関してブロック１１０に従い説明するように、６００℃超の、更に高い焼結温度に移行する）焼結プロセスの後期に除去される。

【0084】

ブロック１０８での脱バインダに続いて、方法１００は、ブラウン体部品を焼結して固化部品を形成すること（ブロック１１０）で続く。焼結中、熱可塑性バインダの残部（例えば、脱バインダ中に形成したオリゴマー）がブラウン体部品から除去され、粉末の粒子が固化して固化部品が形成される。焼結により、冷却後固化部品が例えば機械類への使用に好適なように、ブラウン体部品に強度と完全性がもたらされる。

【0085】

一部の実施形態では、焼結は、熱可塑性バインダの残部が除去される前焼結工程と粉末粒子が固化される焼結工程とを含む２段階プロセスに従って実施されてもよい。一部の実施形態では、焼結は単一のステップとして実施されてもよい。焼結中、ブラウン体部品は５００℃超、８００℃超、又は１０００℃超の温度に加熱される。実施形態では、熱は、ブラウン体部品をオーブンに入れることによって、又は個々の実施形態に応じてレーザービーム、電子ビーム、若しくは別の好適なエネルギー源等の集中エネルギー源にブラウン体部品を曝すことによって加えられてもよい。

【0086】

本明細書に記載の種々の実施形態が方法１００を参照して説明されるが、本明細書に記載のバインダ溶液の実施形態は当業者に知られ用いられている種々の方法で用いられ得ることを理解されたい。とりわけ、硬化及び焼結は、多数の異なる方法で、多数の異なる工程で、及び多数の異なる位置で達成されてよい。

【0087】

上記のように、蛍光材料を含むバインダ溶液の種々の実施形態により付加製造プロセスを視覚的にモニタリングすることができる。実施形態では、蛍光材料は人間の目に見えることがある。更に又は代わりに、光学イメージングシステムを用いて蛍光材料を観察し、実施形態では、観察した蛍光に基づいて粉末層に存在するバインダ溶液の量を定量化してもよい。

【0088】

したがって、実施形態では、バインダ溶液はバインダ溶液の紫外（ＵＶ）蛍光を観察することにより定量化又は検出される。そのような実施形態では、粉末層の粉末材料２０２に約４００ｎｍ以下の波長のＵＶ光が照射され得、バインダ溶液が存在する部分で４００ｎｍ以上の波長で蛍光を発する。例えば、図３に示すようなＵＶ光センサ３００が採用されてもよい。種々の実施形態がＵＶ蛍光に関連して説明されるが、近赤外（ＩＲ）波長を含むがこれに限定されない、他の波長での蛍光が構想される。

【0089】

ここで図３を参照すると、ＵＶ光センサ３００がより詳細に示されている。種々の実施形態において、ＵＶ光センサ３００は、ＵＶ光を放出し、ＵＶ光とリン光材料（カプセル化された蛍光材料等）との相互作用に起因して生じる可視光を検出する発光センサである。具体的には、ＵＶ光センサ３００は、蛍光材料２２０を含むバインダ溶液２０６が存在する粉末層の領域におけるＵＶ光の相互作用に起因して生じる可視光を検出する。実施形態では、ＵＶ光センサ３００は、６００ｎｍ以下、４００ｎｍ以下、３７５ｎｍ以下、又は３７０ｎｍ以下の１又は複数の波長でＵＶ光を放出してもよい。例えば、ＵＶ光センサ３００は、１５０ｎｍ〜６００ｎｍ、１７５ｎｍ〜５００ｎｍ、３４０ｎｍ〜６００ｎｍ、３４０ｎｍ４００ｎｍ、又は２００ｎｍ〜４００ｎｍ（任意且つ全ての範囲及びそこに含まれるサブ範囲を含む）の波長の光を発してもよい。１の特定の実施形態では、ＵＶ光センサ３００は３６５ｎｍの波長の光を発するが、用いられる個々の蛍光材料に応じて他の波長が構想され用いられてもよい。

【0090】

さらに、実施形態では、ＵＶ波長以外の波長の光を発する光源等、異なる電磁放射線源を用いてもよいことが構想される。つまり、本明細書に記載の種々の実施形態は「ＵＶ光センサ」及び「ＵＶ光源」に関連して説明されるが、バインダ溶液２０６に含まれる個々の蛍光材料２２０に応じて他の光センサ及び電磁放射線源が採用され得ることが構想される。具体的には、好適な電磁放射線源は、放出した電磁放射線への暴露により蛍光材料２２０を励起させ蛍光材料２２０を発光させる電磁放射線源を含む。

【0091】

種々の実施形態において、ＵＶ光センサ３００は、ＵＶ光３０２を発するＵＶ光源３０１と、ＵＶ光３０２がターゲットに入射したときにターゲット（例えば、粉末層中の粉末材料２０２）が発する可視光３０６を検出する光検出器３０４（光ダイオード等）と、ＵＶ光３０２をターゲット（例えば、粉末材料２０２）へと向かわせるレンズ３０８と、を含む。ＵＶ光源３０１は、例えば、ＵＶフィルタ又はＵＶ ＬＥＤを備えた水銀ランプであってもよい。ＵＶ光センサ３００は、ＵＶ光源３０１及び光検出器３０４に電力を供給し、検出した光を示すアウトプットを生成する電子回路３１０を更に含んでもよい。実施形態では、ＵＶ光センサ３００は、反射光３１４を、光検出器３０４から離れていくＵＶ光３１６と光検出器３０４に向かっていく可視光３０６とに分離するダイクロイックミラー３１２を更に含む。

【0092】

図３のＵＶ光センサ３００を用いる代わりに、一部の実施形態では、ＵＶ光源を用いて粉末材料２０２に光を当ててもよく、蛍光は人間の目で又は別のタイプのカメラ又は光学検出器を用いて検出され得る。さらに、ＵＶ光センサ３００及び／又は光検出器若しくは他の光学検出器は、プリントヘッド２０８とは異なる場所に配置され得ることが構想される。例えば、ＵＶ光センサ３００は、ビルドボックスの壁に設置されてもよく、又は、そうでなければ付加製造装置内又は付加製造装置上に取り付けられてもよい。さらに他の実施形態では、例えばプリント部品の硬化度をモニタリングするためにＵＶ光センサ３００が用いられる実施形態では、ＵＶ光センサ３００はオーブン中若しくはオーブン上、又は他の加速硬化装置中若しくは他の加速硬化装置上に取り付けられてもよい。

【0093】

種々の実施形態において、光検出器３０４から集めた情報は、（例えば、ＵＶ光センサ３００によって、コントローラ２１０によって、又はＵＶ光センサ３００に通信可能に連結された別のコンピュータデバイスによって）処理され、蛍光材料２２０が発する光の強度に基づいて粉末材料２０２中のバインダ溶液２０６の存在又は量を決定する。例えば、実施形態では、光検出器３０４から集めた情報を用いてプリント部品の各層の画像を生成してもよく、この画像を所期の層画像と比較して、吐出の失敗、不正確なバインダ量付与（例えば、飽和）、及びバインダ硬化度を含む空間的欠陥を特定することができる。具体的には、所期の層画像が生成した画像と一致しない場合、問題をシステムによって特定することができ、警告を発することができる。代わりに又は更に、システムによってプリントヘッド２０８をきれいにしてもよく、バインダ溶液２０６をバインダ溶液リザーバーに再充填してもよく、又は付加製造装置に対する他のメンテナンスを実施してもよい。実施形態では、システムによって層の全部又は一部を再プリントしてもよい。

【0094】

実施形態では、光検出器３０４からの情報を処理するコンピュータデバイスは、（例えばデータベースに記憶され得る）種々の濃度のバインダ溶液２０６の蛍光に関する情報を含む。蛍光に関する情報は、例えば、蛍光材料２２０が発する光の強度及び蛍光材料２２０が発する光の位置を含む。このような情報は、観察された蛍光レベルに基づいてバインダ溶液の濃度（例えば、どのくらい溶媒がバインダ溶液に存在するか）を決定するために用いられ得る。具体的には、硬化中に溶媒が蒸発するか、そうでなければ除去されるにつれて、バインダ溶液２０６の蛍光が減少する。したがって、実施形態では、光検出器３０４によって観察された蛍光の量を用いて、硬化度（例えば、どのくらいプリント部品が硬化したか、及びどのくらいバインダ溶液が残っているか）を決定する。実施形態では、硬化は、蛍光材料２２０が発する光の強度が所定の強度閾値を下回るまで行われ得る。所定の強度閾値は、グリーン体部品を移動又は他のプリント後プロセスに供することができる程度に十分な強度を有するグリーン体部品に存在するバインダ溶液２０６の量に基づいて決定することができる。実施形態では、所定の強度閾値はゼロ超で且つ観察された最大強度未満の強度値であり、例えば、最大強度の７５％以下、最大強度の５０％以下、最大強度の３５％以下、最大強度の２５％以下、最大強度の１５％以下、最大強度の１０％以下、最大強度の５％以下、最大強度の２．５％以下、又は最大強度の１％以下であり得る。

【0095】

更に又は代わりに、光検出器３０４により観察された蛍光量を用いて、バインダ溶液２０６が（バインダ溶液からの溶媒の蒸発等によって）濃縮されたことを判定する。

【0096】

実施例
種々の実施形態を説明するために以下の実施例を提供するが、特許請求の範囲を限定することを意図するものではない。特に明示されていない限り、すべての部（ｐａｒｔｓ）及び百分率（ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅｓ）は重量基準である。種々の実施例、比較例、並びに該実施例及び該比較例で用いた材料についておおよその性質、特性、パラメータ等を以下に示す。

【0097】

実施例１
１〜７重量％のＰＶＡ、０．５〜３重量％のＰＡＡ、２〜６重量％のエチレングリコール、４〜１０重量％のエチレングリコールブチルエーテル、及び残部の水を含むバインダ溶液に顔料溶液（水中の顔料）を加えた。サンプルＡ〜Ｄのそれぞれに用いた顔料溶液を以下表１に示す。

【0098】

【表1】

【0099】

バインダ溶液中で顔料が１，０００倍希釈（バインダ溶液中、０．１重量％の顔料）となる濃度で加えると、蛍光顔料粒子がバインダ溶液中を浮遊しているのが観察され、バインダ溶液は見た目がわずかに濁っていた。しかし、１０，０００倍希釈（バインダ溶液中、０．０１重量％の顔料）では、顔料粒子はバインダ溶液に可溶となりバインダ溶液は透明であった。

【0100】

バインダサンプルＡ〜Ｄそれぞれの液滴をニッケル合金粉末の層に付与し、結果を環境光及び短ＵＶ波長光（３６５ｎｍ）の両方にて観察した。１，０００倍希釈濃度及び１０，０００倍希釈濃度のサンプルＡ〜Ｄそれぞれについて液滴の位置で蛍光が観察された。したがって、バインダ溶液に取り込むと蛍光顔料を用いて付加製造プロセスをモニタリングできると判断した。

【0101】

実施例２
サンプルＥを調製するために、０．２５重量％のＧｌｏ Ｅｆｆｅｘ Ｉｎｖｉｓｉｂｌｅ ｂｌｕｅ ＵＶ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｄｙｅを、１〜７重量％のＰＶＡ、０．５〜３重量％のＰＡＡ、２〜６重量％のエチレングリコール、４〜１０重量％のエチレングリコールブチルエーテル、及び残部の水を含むバインダ溶液に加えた。バインダ溶液の液滴をニッケル合金粉末の層上に付与し、結果を環境光及び短ＵＶ波長光（３６５ｎｍ）の両方にて観察した。ＵＶ波長光に曝すと明るい青色の蛍光が観察され、バインダ溶液に取り込むとカプセル化された蛍光材料を用いて付加製造プロセスをモニタリングできることを示した。

【0102】

実施例３
そのままの染料（例えば、カプセル化されていない）をバインダ溶液に取り込むことができるかどうかを判断するために、種々の蛍光材料を、１〜７重量％のＰＶＡ、０．５〜３重量％のＰＡＡ、２〜６重量％のエチレングリコール、４〜１０重量％のエチレングリコールブチルエーテル、及び残部の水を含むバインダ溶液に加えてサンプルＦ〜Ｈ及び比較サンプル１〜５を作製した。具体的には、０．２〜０．５重量％の蛍光材料（ＤａｙＧｌｏ、ＵＭＣＣｏｒｐ、Ａｌｄｒｉｃｈ）をバインダ溶液に加え、ホットプレート上で５０〜７０℃で攪拌して染料をバインダ溶液に溶解させた。サンプルＦ〜Ｈ及び比較サンプル１〜５のバインダ溶液それぞれの液滴をＲｅｎｅ １０８ニッケル合金粉末の層に付与し、３６５ｎｍのＵＶ光を用いて励起させた。これらのサンプルそれぞれについて、蛍光材料、溶解性、及び蛍光観察を表２に示す。

【0103】

【表2】

【0104】

特に、バインダ溶液中０．５重量％の蛍光染料では、サンプルＦ、Ｇ、及びＨの染料は完全に溶解し透明なバインダ溶液を与えたが、比較例２〜５の染料は部分的に不溶であり混濁した溶液を与えた。Ｒｅｎｅ １０８ニッケル合金粉末の層に付与し、３６５ｎｍのＵＶ光を用いて励起させると、サンプルＦ〜Ｈの染料の各々は可変発光レベルの均一シグナルを生成した。比較サンプル１は染料がバインダ溶液に不溶性であるため、乱れた（ｓｐｕｔｔｅｒｅｄ）発光シグナルを生成した。

【0105】

観察結果をより十分に理解するために、染料の構造を検討した。各染料の構造を以下表３に示す。

【0106】

【表3】

【0107】

【表4】

【0108】

【表5】

【0109】

種々の染料の構造を調べることにより、サンプルＦ及びＧにおけるスチルベン発色団系四ナトリウム塩は良好な溶解性を示すが、比較サンプル１〜５に含まれるスチルベン発色団系二ナトリウム塩はバインダ溶液中であまり良好な溶解性を示さないという結論が得られた。しかし、これらスチルベン発色団系四ナトリウム塩は、バインダ溶液中で良好な溶解性を示し且つ金属粉末床上で明るく均一な蛍光を示すサンプルＨのビフェニルスチリル発色団二ナトリウム塩と比べると、金属粉末床上で相対的に弱い蛍光を示した。

【0110】

バインダ溶液のポリマーによってそのままの染料をカプセル化するために特定の官能性又は特性が重要であると考えられるが、理論に拘束されない。とりわけ、二ナトリウムスルホネート官能基、三ナトリウムスルホネート官能基、及び四ナトリウムスルホネート官能基によって、実施例で用いたバインダ溶液等の水系バインダ系に染料を可溶化できると考えられる。さらに、スルホネート、トリアジン等の側鎖官能基は、内部蛍光発色団の金属粉末への直接暴露を防ぎ、それにより、消光するのを防ぐことができると考えられる。しかし、個々の官能基は個々のバインダ系に応じて変化し得、例えば、染料が溶媒系バインダ溶液に取り込まれる場合又はセラミック若しくはポリマー系粉末等の異なる種類の粉末に付与される場合に変化し得ることを理解されたい。

【0111】

本発明のさらなる態様は、下記項の主題によって提供される。

【0112】

＜項１＞ 作業面上に粉末の層を積層させることと；前記粉末の層にパターン状に熱可塑性バインダ、蛍光材料、及びバインダ媒体を含むバインダ溶液を選択的に付与することであって、前記パターンはグリーン体部品の層の構造を表す、バインダ溶液を選択的に付与することと；を含み、前記熱可塑性バインダは、溶媒媒体に溶解した７，０００ｇ／ｍｏｌ以上１００，０００ｇ／ｍｏｌ以下の平均分子量を有する１又は複数のポリマーストランドを含む、グリーン体部品の製造方法。

【0113】

＜項２＞ 前記蛍光材料は前記バインダ溶液への取り込み前にカプセル化される、任意の先行する項に記載の方法。

【0114】

＜項３＞ 前記蛍光材料は前記バインダ溶液への混合の際にカプセル化される、任意の先行する項に記載の方法。

【0115】

＜項４＞ 前記１又は複数のポリマーストランドは、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリアミド、ポリアクリルアミド（ＰＡＡｍ）、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ポリアクリル酸（ＰＡＡ）、ポリメタクリル酸（ＰｍＡＡ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリビニルメチルエーテル−無水マレイン酸（ＰＶＭＥ−ＭＡ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、これらの誘導体、及びこれらの組み合わせからなる群より選択される１又は複数のポリマー種を含む、任意の先行する項に記載の方法。

【0116】

＜項５＞ 前記熱可塑性バインダの前記１又は複数のポリマーストランドは第１のポリマーストランド及び第２のポリマーストランドを含み、前記第１のポリマーストランドは第１の官能基を含み、前記第２のポリマーストランドは前記第１の官能基とは異なる第２の官能基を含み、前記第１の官能基及び前記第２の官能基は前記第１のポリマーストランドを前記第２のポリマーストランドと非共有結合するように構成され、前記第２のポリマーストランドは１００ｇ／ｍｏｌ以上１０，０００ｇ／ｍｏｌ以下の平均分子量を有する、任意の先行する項に記載の方法。

【0117】

＜項６＞ 前記蛍光材料は、カプセル化された芳香族染料を含む、任意の先行する項に記載の方法。

【0118】

＜項７＞ 前記芳香族染料は、スチルベン染料、ピレン染料、クマリン染料、アントラセン染料、テトラセン染料、及びこれらの組み合わせからなる群より選択される、任意の先行する項に記載の方法。

【0119】

＜項８＞ 前記蛍光材料は、少なくとも１つのスルホネート又はトリアジン基を有する発色団を含む、任意の先行する項に記載の方法。

【0120】

＜項９＞ 前記発色団は、２つ、３つ、又は４つのスルホネート基を含む、任意の先行する項に記載の方法。

【0121】

＜項１０＞ 前記発色団は、スチルベン系発色団である、任意の先行する項に記載の方法。

【0122】

＜項１１＞ 前記バインダ溶液は、水性バインダ溶液である、任意の先行する項に記載の方法。

【0123】

＜項１２＞ 前記カプセル化された蛍光材料は、前記バインダ溶液の総重量に対して０．０１重量％〜５重量％の量で存在する、任意の先行する項に記載の方法。

【0124】

＜項１３＞ 前記カプセル化された蛍光材料は、前記バインダ溶液の総重量に対して０．１重量％〜１重量％の量で存在する、任意の先行する項に記載の方法。

【0125】

＜項１４＞ 前記方法は、前記グリーン体部品の層を電磁放射線に曝すことと、前記グリーン体部品の層を硬化させることと、前記蛍光材料が発する光の強度をモニタリングすることと、を更に含み、前記硬化は、前記蛍光材料が発する光の強度が所定の強度閾値を下回るまで行われる、任意の先行する項に記載の方法。

【0126】

＜項１５＞ 前記電磁放射線は、紫外（ＵＶ）放射線である、任意の先行する項に記載の方法。

【0127】

＜項１６＞ 前記ＵＶ放射線は、３４０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長を有する、任意の先行する項に記載の方法。

【0128】

＜項１７＞ 前記ＵＶ放射線は、３４０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の波長を有する、任意の先行する項に記載の方法。

【0129】

＜項１８＞ 前記粉末は、金属粉末を含む、任意の先行する項に記載の方法。

【0130】

＜項１９＞ 任意の先行する項に記載の方法によって形成されたグリーン体部品。

【0131】

＜項２０＞ 蛍光材料を含む少なくとも１のバインダと接着した粉末材料を含む、グリーン体部品。

【0132】

＜項２１＞ ７，０００ｇ／ｍｏｌ以上１００，０００ｇ／ｍｏｌ以下の平均分子量を有する第１のポリマーストランドを含む熱可塑性バインダと、蛍光材料と、バインダ媒体と、を含む、バインダ溶液。
＜項２２＞ 前記蛍光材料は前記バインダ溶液への取り込み前にカプセル化される、任意の先行する項に記載のバインダ溶液。

【0133】

＜項２３＞ 前記蛍光材料は前記バインダ溶液への混合の際にカプセル化される、任意の先行する項に記載のバインダ溶液。

【0134】

＜項２４＞ 前記第１のポリマーストランドは、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリアミド、ポリアクリルアミド（ＰＡＡｍ）、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ポリアクリル酸（ＰＡＡ）、ポリメタクリル酸（ＰｍＡＡ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリビニルメチルエーテル−無水マレイン酸（ＰＶＭＥ−ＭＡ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、これらの誘導体、及びこれらの組み合わせからなる群より選択される１又は複数のポリマー種を含む、任意の先行する項に記載のバインダ溶液。

【0135】

＜項２５＞ 前記熱可塑性バインダは第２のポリマーストランドを更に含み、前記第１のポリマーストランドは第１の官能基を含み、前記第２のポリマーストランドは前記第１の官能基とは異なる第２の官能基を含み、前記第１の官能基及び前記第２の官能基は前記第１のポリマーストランドを前記第２のポリマーストランドと非共有結合するように構成され、前記第２のポリマーストランドは１００ｇ／ｍｏｌ以上１０，０００ｇ／ｍｏｌ以下の平均分子量を有する、任意の先行する項に記載のバインダ溶液。

【0136】

＜項２６＞ 前記蛍光材料は、カプセル化された芳香族染料を含む、任意の先行する項に記載のバインダ溶液。

【0137】

＜項２７＞ 前記芳香族染料は、スチルベン染料、ピレン染料、クマリン染料、アントラセン染料、テトラセン染料、及びこれらの組み合わせからなる群より選択される、任意の先行する項に記載のバインダ溶液。

【0138】

＜項２８＞ 前記蛍光材料は、少なくとも１つのスルホネート又はトリアジン基を有する発色団を含む、任意の先行する項に記載のバインダ溶液。

【0139】

＜項２９＞ 前記発色団は、２つ、３つ、又は４つのスルホネート基を含む、任意の先行する項に記載のバインダ溶液。

【0140】

＜項３０＞ 前記発色団は、スチルベン系発色団である、任意の先行する項に記載のバインダ溶液。

【0141】

＜項３１＞ 前記バインダ溶液は、水性バインダ溶液である、任意の先行する項に記載のバインダ溶液。

【0142】

＜項３２＞ 前記カプセル化された蛍光材料は、前記バインダ溶液の総重量に対して０．０１重量％〜５重量％の量で存在する、任意の先行する項に記載のバインダ溶液。

【0143】

＜項３３＞ 前記カプセル化された蛍光材料は、前記バインダ溶液の総重量に対して０．１重量％〜１重量％の量で存在する、任意の先行する項に記載のバインダ溶液。

【0144】

＜項３４＞ 任意の先行する項に記載のバインダ溶液を用いて一緒に接着したグリーン体部品。

【0145】

本開示の本質及び範囲から逸脱しないのであれば、本開示の実施形態に対して種々の改変及び変形が可能であることは当業者にとって明白であろう。このように、本開示は添付の特許請求の範囲及びそれらの均等物の範囲内にあればそのような改変及び変形を包含することが意図されている。

【図1】

【図2】

【図3】

【外国語明細書】

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