(57)【要約】      （修正有）【課題】ＳＬＳ処理時の製品品質を改善する。【解決手段】容易にレーザー焼結を行うため、材料は、少なくとも１つの粉末の溶融温度；および少なくとも１つの粉末の再結晶温度を変化させるために熱によって処理を行う。その処理により、未処理材料と比較して、材料の溶融曲線が狭くなる。加熱は、一連の複数の加熱ステップを含むことができる。前記処理によって、ＳＬＳ処理の有効性および製品品質が改善される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
未処理材料と比較して狭い溶融曲線を有する、付加製造のための粉末形態の材料において：
溶融温度（Ｔｍ）、再結晶温度（Ｔｒｃ）、および溶融エンタルピー（ΔＨｍ）の少なくとも１つを変化させるために、指定温度で開始して、熱によって重合後に処理された少なくとも１つの熱可塑性ポリマーを含むことを特徴とする材料。
【請求項２】
請求項１に記載の材料において、前記処理温度が、前記未処理材料の溶融温度（Ｔｍ）よりも３０℃以下低いことを特徴とする材料。
【請求項３】
請求項１に記載の材料において、前記処理温度が、前記未処理材料の溶融温度（Ｔｍ）よりも２０℃以下低いことを特徴とする材料。
【請求項４】
請求項１に記載の材料において、前記処理温度が、前記未処理材料の溶融温度（Ｔｍ）よりも１０℃以下低いことを特徴とする材料。
【請求項５】
請求項１に記載の材料において、加熱時間が少なくとも１時間であることを特徴とする材料。
【請求項６】
請求項１に記載の材料において、熱処理時間が少なくとも１０時間であることを特徴とする材料
【請求項７】
請求項１に記載の材料において、熱処理時間が少なくとも１５時間であることを特徴とする材料。
【請求項８】
請求項１に記載の材料において、前記処理が不活性ガス雰囲気下、好ましくは窒素下で行われることを特徴とする材料。
【請求項９】
請求項１に記載の材料において、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーが、不活性雰囲気中、指定圧力において熱によって処理されており、前記指定圧力が、海面の大気圧よりも実質的に高いことを特徴とする材料。
【請求項１０】
請求項９に記載の材料において、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーが、指定圧力において、不活性ガス雰囲気下、好ましくは窒素下で熱によって処理されていることを特徴とする材料。
【請求項１１】
請求項８に記載の材料において、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーが、指定温度において指定時間の間、熱によって処理されていることを特徴とする材料。
【請求項１２】
請求項１に記載の材料において、前記温度指定温度が溶融開始点付近であることを特徴とする材料。
【請求項１３】
請求項１に記載の材料において、前記少なくとも１つのポリマーの温度を溶融開始点に近づくように徐々に上昇させることによって、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーが前記指定温度において熱で処理されていることを特徴とする材料。
【請求項１４】
請求項１に記載の材料において、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーが、流動状態に維持されながら熱で処理されていることを特徴とする材料。
【請求項１５】
請求項１に記載の材料において、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーが、少なくとも：第１の指定温度において第１の指定時間の間での１回目；および第２の指定温度において第２の指定時間の間での２回目を含む少なくとも２回、熱によって処理されていることを特徴とする材料。
【請求項１６】
請求項１５に記載の材料において、前記第１の指定温度が前記第２の指定温度とは異なることを特徴とする材料。
【請求項１７】
請求項１５に記載の材料において、前記第１の指定時間が前記第２の指定時間とは異なることを特徴とする材料。
【請求項１８】
請求項１に記載の材料において、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーが、溶融開始温度と再結晶開始温度との間の差を増加させるために熱によって処理されていることを特徴とする材料。
【請求項１９】
請求項１に記載の材料において、前記溶融温度（Ｔｍ）が、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーが最初に溶融するときの第１の溶融温度であり、前記溶融温度が、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーが２回目に溶融するときの第２の溶融温度であり、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーが、前記第１の溶融温度と前記第２の溶融温度との間の差を増加させるために熱によって処理されていることを特徴とする材料。
【請求項２０】
請求項１に記載の材料において、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーが、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーの溶融が開始する温度を上昇させるために熱によって処理されていることを特徴とする材料。
【請求項２１】
請求項１に記載の材料において、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーが、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーの再結晶が開始する温度を低下させるために熱によって処理されていることを特徴とする材料。
【請求項２２】
請求項１に記載の材料において、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーが半結晶質熱可塑性ポリマーであることを特徴とする材料。
【請求項２３】
請求項１に記載の材料において、前記熱可塑性ポリマーまたはコポリマーが、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアリールエーテルケトン（ＰＡＥＫ）、ポリアリールエーテルスルホン（ＰＡＥＳ）、ポリエステル、ポリエーテル、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリフェニレンスルフィド、ポリビニリデンフルオリド、ポリフェニレノキシド（ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｏｘｉｄ）、ポリイミド、ならびに上記ポリマーの少なくとも１つを含むコポリマーまたはブレンドから選択されることを特徴とする材料。
【請求項２４】
請求項１に記載の材料において、前記熱可塑性ポリマーまたはコポリマーが、ポリアミド６、ポリアミド１１、ポリアミド４６、ポリアミド６６、ポリアミド１０１０、ポリアミド１０１２、ポリアミド１１１２、ポリアミド１２１２、およびそれらのコポリマー、あるいはポリアミドＰＡ６Ｔ／６Ｉ、ポリ−ｍ−キシリレンアジパミド（ＰＡ  ＭＸＤ６）、ポリアミド６／６Ｔ、ポリアミドＰＡ６Ｔ／６６、およびＰＡ４Ｔ／４６などの他の半芳香族ポリアミドから選択されるポリアミドであることを特徴とする材料。
【請求項２５】
請求項１に記載の材料において、前記熱可塑性ポリマーまたはコポリマーがポリアミド１２であることを特徴とする材料。
【請求項２６】
請求項１に記載の材料において、前記熱可塑性ポリマーまたはコポリマーが、ポリエチレンの群から選択されるポリオレフィンであることを特徴とする材料。
【請求項２７】
請求項１に記載の材料において、前記熱可塑性ポリマーまたはコポリマーが、ポリプロピレンの群から選択されるポリオレフィンであることを特徴とする材料。
【請求項２８】
請求項１に記載の材料において、前記熱可塑性ポリマーまたはコポリマーがポリアミド６であることを特徴とする材料。
【請求項２９】
請求項１に記載の材料において、前記熱可塑性ポリマーまたはコポリマーがポリアミド６６であることを特徴とする材料。
【請求項３０】
請求項１に記載の材料において、前記熱可塑性ポリマーまたはコポリマーがポリアミド４６であることを特徴とする材料。
【請求項３１】
請求項１に記載の材料において、前記熱可塑性ポリマーまたはコポリマーがポリアミド１１であることを特徴とする材料。
【請求項３２】
請求項１に記載の材料において、前記熱可塑性ポリマーがＰｌａｔａｍｉｄ  Ｍ１７５７であることを特徴とする材料。
【請求項３３】
請求項１に記載の材料において、前記熱処理の前または後に前記熱可塑性ポリマーに少なくとも１つの添加剤またはフィラーが加えられ、前記添加剤は、前記ポリマー中に配合されるか、または乾式ブレンドまたは溶融接合によって前記熱可塑性ポリマーと混合されることを特徴とする材料。
【請求項３４】
請求項１に記載の材料において、前記粉末材料が、少なくとも第１および第２の熱可塑性ポリマーを含み：
前記第１の熱可塑性ポリマーは、前記溶融温度および前記再結晶温度の少なくとも１つを変化させるために熱によって処理されており；
前記第２の熱可塑性ポリマーは、前記溶融温度、前記再結晶温度、および前記溶融エンタルピーの少なくとも１つを変化させるために熱によって処理されていることを特徴とする材料。
【請求項３５】
請求項３３に記載の材料において、前記第１および第２の熱可塑性ポリマーが同時に熱によって処理されていることを特徴とする材料。
【請求項３６】
請求項１に記載の少なくとも１つの粉末材料の付加製造によって形成された固体物体において、少なくとも１つの熱可塑性ポリマーが、前記溶融温度、前記再結晶温度、および溶融エンタルピーの少なくとも１つを変化させるために熱によって処理されていることを特徴とする固体物体。
【請求項３７】
請求項３６に記載の固体物体において、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーが、指定圧力において熱によって処理されており、前記指定圧力が、海面の大気圧よりも実質的に高いことを特徴とする固体物体。
【請求項３８】
請求項３６に記載の固体物体において、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーが、窒素雰囲気下で前記指定圧力において熱によって処理されていることを特徴とする固体物体。
【請求項３９】
請求項３６に記載の固体物体において、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーが、指定温度において指定時間の間、熱によって処理されていることを特徴とする固体物体。
【請求項４０】
請求項３９に記載の固体物体において、前記指定温度が溶融開始点付近であり、前記溶融開始点は、熱によって処理される前の前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーの溶融が開始する温度であることを特徴とする固体物体。
【請求項４１】
請求項４０に記載の固体物体において、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーの温度を前記溶融開始点に近づくように徐々に上昇させることによって、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーが前記指定温度において熱で処理されていることを特徴とする固体物体。
【請求項４２】
請求項３６に記載の固体物体において、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーが、流動状態に維持されながら熱によって処理されていることを特徴とする固体物体。
【請求項４３】
請求項３６に記載の固体物体において、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーが、少なくとも：第１の指定温度において第１の指定時間の間での１回目；および第２の指定温度において第２の指定時間の間での２回目を含む少なくとも２回、熱によって処理されていることを特徴とする固体物体。
【請求項４４】
請求項４３に記載の固体物体において、前記第１の指定温度が前記第２の指定温度とは異なることを特徴とする固体物体。
【請求項４５】
請求項４３に記載の固体物体において、前記第１の指定時間が前記第２の指定時間とは異なることを特徴とする固体物体。
【請求項４６】
請求項３６に記載の固体物体において、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーが、前記溶融温度と前記再結晶温度との間の差を増加させるために熱によって処理されていることを特徴とする固体物体。
【請求項４７】
請求項３６に記載の固体物体において、前記溶融温度が、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーが最初に溶融するときの第１の溶融温度であり、前記溶融温度が、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーが２回目に溶融するときの第２の溶融温度であり、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーが、前記第１の溶融温度と前記第２の溶融温度との間の差を増加させるために熱によって処理されていることを特徴とする固体物体。
【請求項４８】
請求項３６に記載の固体物体において、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーが、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーの溶融が開始する温度を上昇させるために熱によって処理されていることを特徴とする固体物体。
【請求項４９】
請求項３６に記載の固体物体において、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーが、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーの再結晶が開始する温度を低下させるために熱によって処理されていることを特徴とする固体物体。
【請求項５０】
請求項３６に記載の固体物体において、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーが、ポリアミド６、ポリアミド１１、ポリアミド４６、ポリアミド６６、ポリアミド１０１０、ポリアミド１０１２、ポリアミド１１１２、ポリアミド１２１２、それらのコポリマー、あるいはポリアミドＰＡ６Ｔ／６Ｉ、ポリ−ｍ−キシリレンアジパミド（ＰＡ  ＭＸＤ６）、ポリアミド６／６Ｔ、ポリアミドＰＡ６Ｔ／６６、およびＰＡ４Ｔ／４６などの他の半芳香族ポリアミドから選択されるポリアミドであることを特徴とする固体物体。
【請求項５１】
請求項３６に記載の固体物体において、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーがポリアミド１２であることを特徴とする固体物体。
【請求項５２】
請求項３６に記載の固体物体において、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーまたはコポリマーが、ポリエチレンの群から選択されるポリオレフィンであることを特徴とする固体物体。
【請求項５３】
請求項３６に記載の固体物体において、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーまたはコポリマーが、ポリプロピレンの群から選択されるポリオレフィンであることを特徴とする固体物体。
【請求項５４】
請求項３６に記載の固体物体において、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーがポリアミド６であることを特徴とする固体物体。
【請求項５５】
請求項３６に記載の固体物体において、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーがポリアミド６６であることを特徴とする固体物体。
【請求項５６】
請求項３６に記載の固体物体において、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーがポリアミド４６であることを特徴とする固体物体。
【請求項５７】
請求項３６に記載の固体物体において、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーがポリアミド１１であることを特徴とする固体物体。
【請求項５８】
請求項３６に記載の固体物体において、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーがＰｌａｔａｍｉｄ  Ｍ１７５７であることを特徴とする固体物体。
【請求項５９】
請求項３６に記載の固体物体において、前記熱処理の前または後に前記ポリマーに少なくとも１つの添加剤またはフィラーが加えられることを特徴とする固体物体。
【請求項６０】
請求項３６に記載の固体物体において、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーが、少なくとも第１および第２の熱可塑性ポリマーを含み：
前記第１の熱可塑性ポリマーは、前記溶融温度、前記再結晶温度、および前記溶融エンタルピーの少なくとも１つを変化させるために熱によって処理されており；前記第２の熱可塑性ポリマーは、前記溶融温度、前記再結晶温度、および前記溶融エンタルピーの少なくとも１つを変化させるために熱によって処理されていることを特徴とする固体物体。
【請求項６１】
請求項６０に記載の固体物体において、前記第１および第２の熱可塑性ポリマーが同時に熱によって処理されていることを特徴とする固体物体。
【請求項６２】
請求項１に記載の未処理材料に対して狭い溶融曲線を有する、付加製造のための粉末形態の材料の調製方法において：
溶融温度（Ｔｍ）、再結晶温度（Ｔｒｃ）、および前記溶融エンタルピー（ΔＨｍ）の少なくとも１つを変化させるために、指定温度で開始して、熱可塑性ポリマーを加熱するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項６３】
請求項６２に記載の方法において、前記加熱ステップが、前記熱可塑性ポリマーを指定圧力において加熱するステップを含み、前記指定圧力が海面の大気圧よりも実質的に高いことを特徴とする方法。
【請求項６４】
請求項６３に記載の方法において、前記熱可塑性ポリマーを加熱するステップが：前記熱可塑性ポリマーを前記指定圧力において不活性ガス下、好ましくは窒素雰囲気下で加熱するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項６５】
請求項６２に記載の方法において、前記熱可塑性ポリマーを加熱するステップが：前記熱可塑性ポリマーを指定温度において指定時間の間加熱するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項６６】
請求項６２に記載の方法において、オーブン中で加熱することによって、前記熱可塑性ポリマーを温度Ｔに曝露することを特徴とする方法。
【請求項６７】
請求項６２に記載の方法において、電磁放射線または粒子放射線を照射することによって、前記熱可塑性ポリマーを［［前記］］温度Ｔに曝露することを特徴とする方法。
【請求項６８】
請求項６２に記載の方法において、ＩＲ放射線またはマイクロ波放射線を照射することによって、前記熱可塑性ポリマーを［［前記］］温度Ｔに曝露することを特徴とする方法。
【請求項６９】
請求項６２に記載の方法において、［［前記］］温度Ｔに到達させ前記温度Ｔを維持するための熱エネルギーが、機械的処理によって部分的または完全に前記ポリマーに供給されることを特徴とする方法。
【請求項７０】
請求項６２に記載の方法において、不活性ガス雰囲気中の流動床中で加熱することによって、前記熱可塑性ポリマーを温度Ｔに曝露することを特徴とする方法。
【請求項７１】
請求項６２に記載の方法において、前記指定温度が溶融開始点付近であり、前記溶融開始点は、熱によって処理される前の前記ポリマーの溶融が開始する温度であることを特徴とする方法。
【請求項７２】
請求項６２に記載の方法において、前記熱可塑性ポリマーを加熱するステップが：前記ポリマーの温度を溶融開始点に近づくように徐々に上昇させることによって、前記熱可塑性ポリマーを前記指定温度において加熱するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項７３】
請求項６２に記載の方法において、前記熱可塑性ポリマーを加熱するステップが：流動状態に維持しながら前記熱可塑性ポリマーを加熱するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項７４】
請求項６２に記載の方法において、前記熱可塑性ポリマーを加熱するステップが、少なくとも：第１の指定温度において第１の指定時間の間での１回目；および第２の指定温度において第２の指定時間の間での２回目を含む少なくとも２回、前記熱可塑性ポリマーを加熱するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項７５】
請求項７４に記載の方法において、前記第１の指定温度が前記第２の指定温度とは異なることを特徴とする方法。
【請求項７６】
請求項７４に記載の方法において、前記第１の指定時間が前記第２の指定時間とは異なることを特徴とする方法。
【請求項７７】
請求項６２に記載の方法において、前記熱可塑性ポリマーを加熱するステップが：前記溶融温度と前記再結晶温度との間の差および／または前記溶融エンタルピーを増加させるために前記熱可塑性ポリマーを加熱するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項７８】
請求項６２に記載の方法において、前記溶融温度が、前記熱可塑性ポリマーが最初に溶融するときの第１の溶融温度であり、前記溶融温度が、前記熱可塑性ポリマーが２回目に溶融するときの第２の溶融温度であり、前記熱可塑性ポリマーを加熱するステップが：前記第１の溶融温度と前記第２の溶融温度との間の差を増加させるために、熱可塑性ポリマーを加熱するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項７９】
請求項６２に記載の方法において、前記熱可塑性ポリマーを加熱するステップが：前記ポリマーの溶融が開始する温度に上昇させるために、前記粉末を加熱するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項８０】
請求項６２に記載の方法において、前記熱可塑性ポリマーを加熱するステップが：前記ポリマーの再結晶が開始する温度を低下させるために、前記熱可塑性ポリマーを加熱するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項８１】
請求項６２に記載の方法において、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーが、ポリアミド６、ポリアミド１１、ポリアミド４６、ポリアミド６６、ポリアミド１０１０、ポリアミド１０１２、ポリアミド１１１２、ポリアミド１２１２、それらのコポリマー、あるいはポリアミドＰＡ６Ｔ／６Ｉ、ポリ−ｍ−キシリレンアジパミド（ＰＡ  ＭＸＤ６）、ポリアミド６／６Ｔ、ポリアミドＰＡ６Ｔ／６６、およびＰＡ４Ｔ／４６などの他の半芳香族ポリアミドから選択されるポリアミドであることを特徴とする方法。
【請求項８２】
請求項６２に記載の方法において、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーがポリアミド１２であることを特徴とする方法。
【請求項８３】
請求項６２に記載のｔｈｅｅ方法において、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーまたはコポリマーが、ポリエチレンの群から選択されるポリオレフィンであることを特徴とする方法。
【請求項８４】
請求項６２に記載の方法において、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーまたはコポリマーが、ポリプロピレンの群から選択されるポリオレフィンであることを特徴とする方法。
【請求項８５】
請求項６２に記載の方法において、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーがポリアミド６であることを特徴とする方法。
【請求項８６】
請求項６２に記載の方法において、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーがポリアミド６６であることを特徴とする方法。
【請求項８７】
請求項６２に記載の方法において、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーがポリアミド４６であることを特徴とする方法。
【請求項８８】
請求項６２に記載の方法において、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーがポリアミド１１であることを特徴とする方法。
【請求項８９】
請求項６２に記載の方法において、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーがＰｌａｔａｍｉｄ  Ｍ１７５７であることを特徴とする方法。
【請求項９０】
請求項６２に記載の方法において、前記材料が、少なくとも第１および第２の熱可塑性ポリマーを含み、前記熱可塑性ポリマーを加熱するステップが：
前記溶融温度、前記再結晶温度、および前記溶融エンタルピーの少なくとも１つを変化させるために前記第１の熱可塑性ポリマーを加熱するステップと；
前記溶融温度、前記再結晶温度、および前記溶融エンタルピーの少なくとも１つを変化させるために前記第２の熱可塑性ポリマーを加熱するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項９１】
請求項９０に記載の方法において、前記熱可塑性ポリマーを加熱するステップが：前記第１および第２の熱可塑性ポリマーを同時に加熱するステップを含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本開示は、一般に、粉末に基づく付加製造に関し、特に、付加製造用の前処理された材料を用いた熱に誘導される焼結または溶融のための方法およびシステムに関する。
【０００２】
粉末に基づく付加製造の商業的に使用される方法の１つは、選択的レーザー焼結（「ＳＬＳ」）処理である。この方法は、３次元物体の固体で自由形状の製造に有用である。ＳＬＳ処理の場合、実施可能な材料としては、ポリマー（たとえば、ナイロン型材料）が挙げられる。にもかかわらず、より広い範囲のこのような材料が望まれている。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
【図１】図１は、例示的実施形態のＳＬＳシステム（システム１００）の概略斜視図である。
【図２】図２は、図１のシステム概略切り欠き斜視図である。
【図３】図３は、第１の材料の第１の例の示差走査熱量測定（「ＤＳＣ」）トレースであり、第１の材料の溶融曲線および再結晶曲線を示している。
【図４】図４は、第２の材料の第２の例のＤＳＣトレースであり、第２の材料の溶融曲線および再結晶曲線を示している。
【図５−１】図５−１は、例示的実施形態の処理システム（システム５００）を示している。
【図５−２】図５−２は、例示的実施形態の処理システム（システム５００）を示している。
【図５−３】図５−３は、例示的実施形態の処理システム（システム５００）を示している。
【図５−４】図５−４は、例示的実施形態の処理システム（システム５００）を示している。
【図６】図６は、ＥＶＯＮＩＫナイロン１２材料のサンプルのＤＳＣトレースの例である。
【図７】図７は、ＡＲＫＥＭＡ  ＯＲＧＡＳＯＬ  ２００３ナイロン１２材料のサンプルのＤＳＣトレースの例である。
【図８】図８は、例示的実施形態の第１の種類により処理した後の図７の材料のＤＳＣトレースの例である。
【図９】図９は、図６の材料、図７の材料、および図８の材料のＤＳＣトレースの例であり、互いを比較している。
【図１０】図１０は、例示的実施形態の第２の種類により前処理した後の図７の材料のＤＳＣトレースの例である。
【図１１】図１１は、例示的実施形態の第３の種類により前処理した後の図１０の材料のＤＳＣトレースの例である。
【図１２】図１２は、例示的実施形態の第４の種類により前処理した後の図７の材料のＤＳＣトレースの例である。
【図１３】図１３は、例示的実施形態の第５の種類により前処理した後の図７の材料のＤＳＣトレースの第１の例である。
【図１４】図１４は、ＡＲＫＥＭＡ  ＯＲＧＡＳＯＬ  ２００２ナイロン１２材料のサンプルのＤＳＣトレースの例である。
【図１５】図１５は、例示的実施形態の第６の種類により前処理した後の図１４の材料のＤＳＣトレースの例である。
【図１６】図１６は、例示的実施形態の第７の種類により前処理した後の図１４の材料のＤＳＣトレースの例である。
【図１７】図１７は、例示的実施形態による処理の前および後のＦＡＲＳＯＯＮ  ＰＡ３ナイロン材料のＤＳＣトレースの例である。
【図１８】図１８は、例示的実施形態による処理の前および後のナイロン４６材料のＤＳＣトレースの例である。
【図１９】図１９は、例示的実施形態による処理の前および後のＮｙｌｏｔｅｋナイロン６材料のＤＳＣトレースの例である。
【図２０】図２０は、例示的実施形態による処理の前および後のナイロン６材料のＡｒｋｅｍａ  Ｏｒｇａｓｏｌ  ＥＳ  １００２のＤＳＣトレースの例である。
【図２１】図２１は、例示的実施形態による処理の前および後のポリプロピレン材料のポリプロピレンのＤＳＣトレースの例である。
【図２２】図２２は、例示的実施形態による処理の前および後のポリプロピレン材料のポリプロピレンＢのＤＳＣトレースの例である。
【図２３】図２３は、例示的実施形態による処理の前および後のポリエチレン材料のＰｅｔｒｏｔｈｅｎｅ  ＰＥ  ＨＤＢＭのＤＳＣトレースの例である。
【図２４】図２４は、例示の実施形態による処理の前および後のポリアミドターポリマーのＰｌａｔｉｍｉｄ  Ｍ１７５７（ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド１２）のＤＳＣトレースの例である。
【図２５】図２５は、システム１００の運転温度において溶融画分を有するＰｌａｔｉｍｉｄ  Ｍ１７５７のＤＳＣトレースの例である。
【発明を実施するための形態】
【０００４】
図１は、全体的に１００で示されている例示的実施形態のＳＬＳシステムの概略斜視図である。図２は、システム１００の概略切り欠き斜視図である。システム１００は、粉末材料を処理することによって物体を形成する。図１に示されるように、システム１００は、少なくとも１つの部品台１０２と、部品台１０２の上面１０６にエネルギーを誘導するためのエネルギー誘導機構１０４（たとえば、ＣＯ２レーザー）と、カートリッジ１１０から部品台１０２上に未融合粉末の平滑な層を分布させるための供給機構１０８（たとえば、ローラー、ブレード、またはその他のスプレッダー）と、システム１００の動作を自動制御するためのコンピュータ１１２とを含む。明確にするため、図１は、コンピュータ１１２とシステム１００の他の構成要素との間の種々の接続は示していない。次に、コンピュータ１１２は、人間の使用者（図１中には示していない）からの指示に応答して動作する。
【０００５】
例示的実施形態において、部品台１０２は、酸素が制御されたキャビネットまたはチャンバーの中に配置され、システム１００は、部品台１０２上の粉末を好適な温度に維持する（たとえば、ヒーターを使用）。上面１０６上の粉末の第１の層中では、コンピュータ１１２からの信号に応答して：（ａ）エネルギー誘導機構１０４によってエネルギーが誘導されて、図２に示されるような断面領域２０４中の粉末に当てられ；（ｂ）このように誘導されたエネルギーによって、断面領域２０４の温度が、断面領域２０４中の粉末２０２を軟化させ互いに融合させるのに十分な温度まで上昇し、それによって図２に示されるように融合した粉末２０６となり；（ｃ）同じ方法で、システム１００は、１つ以上の他の断面領域中の粉末を選択的に融合させて、物体の第１の層を形成するように運転可能であり、これはコンピュータ１１２によって指定される。一例では、このような融合は、粉末粒子の外面を軟化させることによって（たとえば、それらを部分的に溶融させることによって）実現され、それによってそれらが互いに融合（または「固着」）し、それらが完全に溶融するかどうかは無関係である。
【０００６】
システム１００によって物体の第１の層が形成された後、システム１００によって：（ａ）指定の層厚さだけ部品台１０２が下降し；（ｂ）さらなる指定の層厚さだけ粉末供給のカートリッジ１１０が上昇し；（ｃ）供給機構１０８により、カートリッジ１１０からの粉末の第２の層が、粉末の第１の層の上になめらかに分散し（たとえば広げられ）；（ｄ）１つ以上の断面領域中で粉末が選択的に融合して、物体の第２の層が（粉末の第２の層中に）形成され、物体の第２の層が物体の第１の層と融合する。同じ方法で、システム１００はこのプロセスを繰り返して、物体の全体の形状が形成されるまで、物体の連続した層が（粉末の連続した層中に）形成される。したがって、システム１００は、付加層デジタル製造技術としてレーザー焼結を行い、システム１００によって：（ａ）水平面上に、粉末の複数の層を広げ、これが集まって図２に示されるように粉末２０８の床を形成し；（ｂ）エネルギー誘導機構１０４（たとえば、赤外レーザービームまたは電子ビーム）を使用して、それらの層中の断面領域を選択的に融合（たとえば焼結）させることが、繰り返し行われる。
【０００７】
物体（または「部品」）は３次元固体物体であり、層は比較的薄い（たとえば、１層当たり通常０．０１０インチ未満）。物体の形成中、残存する未融合（たとえば、未焼結）粉末は、その物体から排除され、その場に残存して粉末の種々の層を物理的に支持する。物体の全体的な形状が系性された後、残存する未融合粉末は物体から分離される。したがって、残存する未融合粉末は、焼結した物体を粉末から回収するのに十分な柔らかさである。一例では、残存する未融合粉末は、別の物体を作製するために処理される（たとえば、部分的に再使用される、および／または新しい粉末とブレンドされる）。
【０００８】
好ましくは、物体に意図される目的を実現するために、その物体は有用であり、所望のサイズおよび形状を有し、その他の性質（たとえば、強度、延性、硬度、およびコンダクタンス）を有する。試作物体または機能性物体のいずれかを作製するための、システム１００の使用の成功は、粉末の溶融挙動にある程度依存する。たとえば、物体の性質は、粉末の母材、それらの母材とブレンドされる成分、およびシステム１００の運転条件の影響を受ける。
【０００９】
物体の形成中、システム１００によって、粉末の床２０８は指定温度に維持され、それによって、さらなる層が粉末の床２０８に加えられ選択的に溶融するように、融合した粉末２０６は部分的に溶融した状態で維持される。たとえば、システム１００によって、粉末の床２０８が低すぎる温度に維持される（たとえばそのような粉末の再結晶点に近すぎる）と、融合した粉末２０６は、迅速に固相に戻る（または「再結晶する」）ことがあり、それによって形成された物体のゆがみまたは変形が生じうる。しかし、システム１００によって、粉末の床２０８が高すぎる温度に維持される（たとえば、そのような粉末の融点に近すぎる）と、残存する未融合粉末が部分的に溶融することがあり、それによって残存する未融合粉末と形成された物体との分離の相対的困難さが増大しうる。
【００１０】
好ましくは、ＳＬＳ処理の場合、粉末は、粉末が溶融する温度（「Ｔｍ」）と、粉末が再結晶する温度（「Ｔｒｃ」）との間で比較的大きな正の差を有する。たとえば、物体の形成中、粉末の床２０８が、ＴｍとＴｒｃとの間で比較的大きな正の差（ΔΤ＝Ｔｍ−Ｔｒｃ）を有する場合、（ａ）融合した粉末２０６を部分的に溶融した状態を維持し、それによって形成された物体のゆがみまたは変形が起こりにくくなる好適な温度であって、（ｂ）同時に、残存する未融合粉末の部分的な溶融を回避し、それによって残存する未融合粉末を、形成された物体からより容易に分離できる好適温度を維持するための、システム１００の操作がより容易になる。
【００１１】
図３は、第１の粉末のＤＳＣトレースの第１の例であり、第１の粉末の溶融曲線および再結晶曲線を示している。図３の溶融曲線上、点Ａは、第１の粉末の溶融が開始する温度（「溶融開始点」または「Ｔｍｏ」）を示しており、点Ｂは、第１の粉末の溶融エネルギーがピークとなる温度（「溶融ピーク」または「Ｔｍ」）を示している。図３の再結晶曲線上、点Ｃは、第１の粉末再結晶が開始する温度（「再結晶開始点」または「Ｔｒｏ」）を示しており、点Ｄは、第１の粉末の再結晶エネルギーがピークとなる温度（「再結晶ピーク」または「Ｔｒｃ」）を示している。第１の粉末が、点Ａと点Ｃとの間で比較的大きな正の差を有し、点Ｂと点Ｄとの間で比較的大きな正の差を有する場合、第１の粉末は、システム１００における使用に比較的好適となる。
【００１２】
図４は、第２の粉末のＤＳＣトレースの第２の例であり、第２の粉末の溶融曲線および再結晶曲線を示している。図４の溶融曲線上、点Ａは、第２の粉末の溶融開始点Ｔｍｏを示しており、点Ｂは、第２の粉末の溶融ピークＴｍを示している。図４の再結晶曲線上、点Ｃは、第２の粉末の再結晶開始点Ｔｒｏを示しており、点Ｄは、第２の粉末の再結晶ピークＴｒｃを示している。
【００１３】
第２の粉末は、複数の結晶形態を含み、材料によって互いに異なる温度で溶融および再結晶が起こる傾向にある。図４の例においては、このような違いによって、点Ａと点Ｃとの間に負の差が生じる。したがって、図４には、第２の粉末の溶融が第２の粉末の再結晶と重なるある温度範囲の領域１が示されている。同様に、図４には、第２の粉末の再結晶が第２の粉末の溶融と重なるある温度範囲の領域２が示されている。多くの場合、このような点Ａと点Ｃとの間に負の差のため、第２の粉末は、システム１００における使用に比較的不適当となる。にもかかわらず、領域１および領域２が比較的小さければ、第２の粉末が、システム１００における使用に好適となる場合がある。
【００１４】
場合によっては、市販の焼結性材料は：（ａ）材料が１回目に溶融する場合の第１のＴｍ（「Ｔｍ１」）と；（ｂ）Ｔｍ１よりも低く、材料が２回目（または次）に溶融する場合の第２のＴｍ（「Ｔｍ２」）とを有する。システム１００は、Ｔｍ１よりも低く、Ｔｍ２に近い温度でそのような材料を加熱するように操作することができ、それによって、形成された物体は、残存する未融合粉末が溶融することなく溶融した（または部分的に溶融した）状態のままとなるが、その理由は、形成された物体は、エネルギー誘導機構１０４によって第１の時間にすでに溶融しているからである。
【００１５】
少なくとも１つの比較的良好な市販の焼結性粉末は、そのような粉末全体よりも低い温度で溶融する材料を含む。粉末が、そのような粉末全体よりも低い温度で溶融する材料を含む場合、（ａ）そのようなより低い温度は溶融開始点（「Ｔｍｏ」）と呼ばれ；（ｂ）ＴｒｃとＴｍｏとの間の差が非常に小さい場合、そのような粉末は、システム１００における使用に比較的不適当となる。
【００１６】
好ましくは、市販の焼結性粉末は：（ａ）ＴｍとＴｒｃとの間で比較的大きな正の差を有し；（ｂ）Ｔｍ１よりも低いＴｍ２を有し；（ｃ）ＴｍｏとＴｍとの間で比較的小さな差を有することで、粉末の早期の溶融（それによって、残存する未融合粉末の部分的溶融および互いの融合も生じる）が起こらない。
【００１７】
ＳＬＳ処理の場合、ＥＯＳ  ＰＡ  ２２０１が好適な二重融点材料の１つである。この材料はドイツのＥＯＳ  Ｇｍｂｈから入手可能である。また、米国の企業の３Ｄ  ＳＹＳＴＥＭＳ，Ｉｎｃは、「ＤＵＲＡＦＯＲＭ  ＰＡ」の製品名の材料を供給している。この材料は少なくとも２つの結晶状態を有する。たとえば、このような材料は先に溶融させていない場合、このような材料のＤＳＣによって：（ａ）その溶融温度（「第１の溶融ピーク」または「Ｔｍ１」）が通常約１８６℃であり；（ｂ）冷却すると、約１４５℃で再結晶することが示される。比較として、このような材料をあらかじめ溶融させた場合、このような材料のＤＳＣによって、その溶融温度（「第２の溶融ピーク」または「Ｔｍ２」）が約１７８℃まで低下し、その第２の溶融ピーク開始温度（「Ｔｍｏ（２）」が約１７２℃まで低下したことが示される。
【００１８】
従来のＳＬＳ材料およびそれらの溶融挙動の例を以下の表に示す。
2018040003.tif 000003
【００１９】
表から分かり、システム１００における処理によって立証されるように、Ｄｕｒａｆｏｒｍ  ＰＡ、ＰＡ２２００／ＰＡ２２０１材料は、首尾良く部品を製造することがより容易である。Ａｒｋｅｍａ  Ｒｉｌｓａｎ  Ｄ８０は、システム１００を用いた処理が比較的困難な材料である。上記表に示される温度測定値は、ＡＳＴＭ  Ｄ３４１８−０３（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ  ａｎｄ  Ｅｎｔｈａｌｐｉｅｓ  ｏｆ  Ｆｕｓｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ  ｂｙ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ）に準拠しＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ＴＡ  Ｑ１０  ＤＳＣ装置を用いて得られた。Ｔｍ、Ｔｒｃ、開始点、および溶融エンタルピー（ΔＨｍ）を測定するために、標準的なアルミニウムパンを使用し、加熱および冷却を以下のように行った：（１）４０℃で平衡させ、（２）１０℃／分で２１５℃まで上昇させ、（３）５分間等温で維持し、（４）−１０℃／分で５０℃まで低下させ、（５）１分間等温で維持し、次に（６）１０℃／分で２５０℃まで上昇させる。
【００２０】
半結晶質材料（たとえば、ポリマー）は、互いに共存する種々の結晶状態を有することがある。システム５００は、粉末を形成するポリマー、または粉末自体を処理する（たとえば、加熱またはアニールによって）。図５−１は、そのような処理システムの一例の斜視図である。このような処理は、特定の温度、圧力、および時間で行われる。このような処理によって、このようなポリマーの結晶状態が変化し、それによって、それらのシステム１００における使用での相対的適合性が改善される（たとえば、ＳＬＳで処理できる温度範囲が増加する）。一例では、このような処理によって、このようなポリマーの種々の結晶状態の比率が変化し、このようなポリマーの溶融温度および再結晶温度に観察可能な変化が生じる。
【００２１】
システム５００中、材料源（５０１）が提供される。容器の材料移送システム５０２、たとえばポンプ、コンベア、または類似のそのような装置から容器５０３中に材料が投入される。材料は、入口５１０から容器５０３に入る。次に、熱源５０４から発生した熱を容器中の材料に加えるために、熱伝達装置（５０５）が使用される。このような熱源の例としては、加熱油および／または電気ヒーターが挙げられるが、これらに限定されるものではない。熱伝達装置の例としては、加熱された流体（たとえば気体または油など）を容器の外側で循環させるために使用される容器周囲の任意選択のジャケット、および／または容器の外面に直接使用される電気加熱素子などの加熱素子の使用が挙げられるが、これらに限定されるものではない。一実施形態において、システム５００は、材料源５０１から供給される材料が、そのようなポリマーのＴｍｏ付近の温度で処理する。このような温度において、システム５００は、かき混ぜまたは撹拌装置５０６を用いて、このような材料を流動状態（たとえば、かき混ぜまたは撹拌される）に維持することもでき、それによって、材料が粉末または同様に小さい粒度の材料である場合には、このような材料の互いのケーキングおよび固着が実質的に回避される。このようなかき混ぜは、多くの形態をとることができ、例としては、ガス源５０８からの加圧ガス流による流動化、あるいは動力源５０７を動力とするミキサーブレードなどの機械的撹拌またはかき混ぜ装置の使用が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、このような流動化は、一般に、処理される多量のこのような材料全体でより均一な温度分布を促進し、その結果、システム５００から排出される最終材料がより均一になる。システム５００の一実施形態では、材料の酸化の防止、および／または処理のための容器中の加圧のいずれかのために不活性ガスをガス源５０８から供給するための、容器へのガス入口（５０９）を提供することもできる。システム５００は、出口５１１およびさらなる材料移送装置５０２を介して、処理された材料５１３を容器５０３を取り出す手段も提供する。場合により、この材料は材料保管装置５１４、たとえば別の容器に移すことができる。処理プロセスは、時間、温度、圧力、かき混ぜ、ガス流、熱、およびまたは処理容器を出入りする材料流の任意の１つまたはすべてを管理する付属の制御装置またはコンピュータ装置５１２によって十分に自動化し制御することができる。
【００２２】
システム５００、およびシステム１００中での使用に比較的より適合した材料を製造するためのその使用の複数の実施形態が可能である。システム５００は、種々の大きさのペレット、フレーク、およびまたは粉末などの複数の携帯の材料を処理するように構成することができる。この処理プロセスは、システム１００中に使用するための粉末材料の調製プロセスの種々の段階における材料に使用することもできる。
【００２３】
図５−２は、システム１００による使用に好適な粉末の調製におけるシステム５００の使用の工程流れ図の一例を示している。このプロセスにおいて、原材料６０１が提供される。この原材料は、種々の大きさのペレット、フレーク、およびまたは粉末であってよい。原材料６０１および添加剤６０２の配合または溶融混合および押出成形の一般的な実施による処理の前に、配合機および押出機、他の類似のそのような装置６０３を使用して、種々の添加剤６０２を原材料６０１中に混合することが好都合となりうる。材料は、プロセス６０５および６０６によって使用できる粉末形態に変換された場合、原材料および添加剤の互いの従来の乾式ブレンドまたは乾式混合よりも、添加剤およびまたは他の原材料が非常に均一に混合され、その結果、システム１００によって製造される部品の物理的特性または材料特性のより良好な均一性が得られるという点で、この排出される配合材料６０４は、システム１００または粉末を使用する類似のそのような付加製造方法において好都合となりうる。
【００２４】
排出された配合材料６０４は、システム５００による処理の前または後に、粉末化装置６０５によって粉末化することができる。このような粉末化装置６０５の例としては、研削または粉砕などの一般的に実施される技術が挙げられるが、これらに限定されるものではない。このような方法では、通常、不規則な大きさおよび形状の粒子が製造され、それらは、場合により多数の一般に利用可能な粒子球状化プロセスによってステップ６０６で球状化することができるし、および／または機械的ふるい分けまたは空気分級などの一般的で周知の方法によってステップ６０７で分粒することができる。粉末形態または他の形態の追加の添加剤６０９または原材料６１０は、ステップ６０８においてブレンドまたは他の乾式混合方法によって加えることができ、任意の時点でプロセス６０５、６０６、および／または６０７は、単独または任意の組み合わせのいずれかで繰り返すことができる。任意の時点で、粉末化、成形、分粒、および／またはさらなる混合またはブレンドが行われたｍａｙ材料は、処理のためのシステム５００に送って処理することができる。システム５００から排出された材料５１３は、システム５００による複数の処理の繰り返しを行ったり、粉末化のために移送したり、または追加の添加剤または原材料とさらに配合したり、およびまたはシステム１００による使用のために排出したりすることができる。
【００２５】
システム５００の使用のさらなる一実施形態が図５−３に示される。この実施形態において、図５−１の容器５０３が、パイプ７０１に変更されている。このパイプは、粉末がパイプの長さ方向に沿って段階的に移動するオーガーまたはコンベアなどの材料移送機構７０２を収容する。このようにして、移送機構の速度およびパイプの長さに決定されるある長さの処理時間だけ、材料がパイプ７０１中にとどまる。パイプ７０１は、熱伝達機構７０３および熱源７０４を用いてシステム５００中のように加熱される。材料移送機構の動力は、動力源７０５によって提供され、材料移送装置はパイプを出入りするように備えられる。図５−１と同様に、パイプ容器７０１は、ガス源からガスを供給することができ、全体のシステムはコンピュータ５１２によって制御することができる。
【００２６】
システム５００の別の応用においては、入口８１０から容器８００中まで材料移送装置５０２を使用して、処理され排出された材料５１３は、図５−４に示される保管容器８００中に移送される。保管容器は、処理され排出された材料を比較的高温で長期間維持するために厳重に断熱することができる。材料は、場合により、第２の材料移送装置５０２を使用し、容器８００中の出口（８１１）を介してシステム５００の加熱容器５０３中に移送して、所望の温度まで再加熱することができる。図５−１と同様に、保管容器８００は、８００内部を不活性雰囲気に維持するためのガス源（８０８）およびガス入口（８０９）を設けることができる。システム８００の容器からの排出物は、システム１００で使用するための粉末化、分粒、成形、さらなる原材料または添加剤のさらなる混合またはブレンド、および／または包装のさらなるプロセスに送ることができる。全体のプロセスは、場合によりコンピュータ５１２によって制御することができる。
【００２７】
前述の方法において、システム５００は：（ａ）粉末のＴｍを上昇させることによって粉末のＴｍとＴｒｃとの間の差を増加させること；（ｂ）粉末のＴｒｃを低下させることによって粉末のＴｍとＴｒｃとの間の差を増加させること；（ｃ）粉末のＴｍ１とＴｍ２との間の差を増加させること；（ｄ）粉末のＴｍ１とＴｒｃとの間の差を増加させること；（ｅ）粉末のＴｍｏを上昇させること；および（ｆ）粉末のＴｒｏを低下させることの１つ以上のあらゆる組み合わせによって、粉末の溶融温度および再結晶温度を改善させる。したがって、例示的実施形態によって：（ａ）一部の粉末は、そのような粉末が既にＳＬＳ処理に比較的好適な場合でさえも、ＳＬＳ処理により好適となり（たとえば、ＳＬＳによる処理がより容易になり）；（ｂ）一部の粉末は、そのような粉末が既にＳＬＳ処理に比較的好適でない場合でさえも、ＳＬＳ処理に比較的好適となる。
【００２８】
第１の例として、窒素雰囲気下の密閉容器中、システム５００によって、ＡＲＫＥＭＡ  ＯＲＧＡＳＯＬ  ２００３材料であるＡＲＫＥＭＡ  ＯＲＧＡＳＯＬ  ｌｏｔ  ２６５のサンプル（「ＯＲＧＡＳＯＬ  ２００３サンプル」）材料の前処理を行った。ＡＲＫＥＭＡ  ＯＲＧＡＳＯＬ  ２００３材料は、仏国のＡＲＫＥＭＡ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎより入手可能なナイロン１２粉末である。ＳＬＳ処理の場合、ＡＲＫＥＭＡ  ＯＲＧＡＳＯＬ  ２００３材料は、特に、より一般的に使用される材料（たとえば、ＥＯＳ  ＰＡ  ２２０１、ＥＯＳ  ＰＡ  ２２００、３Ｄ  ＳＹＳＴＥＭＳ  Ｄｕｒａｆｏｒｍ  ＰＡ）と比較すると、比較的使用が困難である。市販のＳＬＳ粉末は大きな比率で、ＥＯＳ  ＰＡ  ２２０１、ＥＯＳ  ＰＡ  ２２００、および３Ｄ  ＳＹＳＴＥＭＳ  Ｄｕｒａｆｏｒｍ  ＰＡ材料をベースポリマー成分として含む。
【００２９】
図６は、ＥＯＳ  ＰＡ２２０１  ｌｏｔ  ９１９５７７のサンプル（「ＥＯＳ  ＰＡ２２０１サンプル」）材料のＤＳＣトレースの例である。図６は、ＯＲＧＡＳＯＬ  ２００３サンプル材料のＤＳＣトレースの例である。図５および６から分かるように、ＥＯＳ  ＰＡ２２０１サンプル材料は、競合するＯＲＧＡＳＯＬ  ２００３サンプル材料の溶融ピークＴｍ１（図７）よりも数度高い溶融ピークＴｍ１（図５）を有する。上記の温度測定値は、ＡＳＴＭ  Ｄ３４１８−０３（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ  ａｎｄ  Ｅｎｔｈａｌｐｉｅｓ  ｏｆ  Ｆｕｓｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ  ｂｙ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ）に準拠しＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ＴＡ  Ｑ１０  ＤＳＣ装置を用いて得られた。Ｔｍ、Ｔｒｃ、開始点、および溶融エンタルピー（ΔＨｍ）を測定するために、標準的なアルミニウムパンを使用し、加熱および冷却を以下のように行った：（１）５０℃で平衡させ、（２）１０℃／分で２１５℃まで上昇させ、（３）５分間等温で維持し、（４）−１０℃／分で５０℃まで低下させ、（５）１分間等温で維持し、次に（６）１０℃／分で２５０℃まで上昇させる。
【００３０】
図８は、窒素雰囲気下、密閉容器中、１６６℃〜１６８℃においてシステム５００によって１８時間〜８８時間の間で変動させた時間で材料を熱で前処理（「熱処理」）した後の、ＯＲＧＡＳＯＬ  ２００３サンプル材料のＤＳＣトレースの例である。このような前処理によって、図７および以下の表に示されるようにＯＲＧＡＳＯＬ  ２００３サンプル材料のＳＬＳで加工可能な温度範囲が改善された。上記の温度測定値は、ＡＳＴＭ  Ｄ３４１８−０３（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ  ａｎｄ  Ｅｎｔｈａｌｐｉｅｓ  ｏｆ  Ｆｕｓｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ  ｂｙ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ）に準拠しＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ＴＡ  Ｑ１０  ＤＳＣ装置を用いて得られた。Ｔｍ、Ｔｒｃ、開始点、および溶融エンタルピー（ΔＨｍ）を測定するために、標準的なアルミニウムパンを使用し、加熱および冷却を以下のように行った：（１）５０℃で平衡させ、（２）１０℃／分で２１５℃まで上昇させ、（３）５分間等温で維持し、（４）−１０℃／分で５０℃まで低下させ、（５）１分間等温で維持し、次に（６）１０℃／分で２５０℃まで上昇させる。
2018040003.tif 000004
【００３１】
図８および上記表に示されるように、ＯＲＧＡＳＯＬ  ２００３サンプル材料のこのような前処理によって、その溶融挙動がＥＯＳ  ＰＡ２２０１サンプル材料の溶融挙動に近づき、それによって、このように前処理したＯＲＧＡＳＯＬ  ２００３サンプル材料はＳＬＳ処理により好適となる。図９は、ＯＲＧＡＳＯＬ  ２００３サンプル材料、前処理したＯＲＧＡＳＯＬ  ２００３サンプル材料、およびＥＯＳ  ＰＡ２２０１サンプル材料のＤＳＣトレースの一例であり、互いを比較している。図９に示されるように、前処理したＯＲＧＡＳＯＬ  ２００３サンプル材料の第１の溶融ピークＴｍ１は１８４．３９℃であり、これは前処理していないＯＲＧＡＳＯＬ  ２００３サンプル材料の第１の溶融ピークＴｍ１の１８１．６６℃よりも実質的に高い。上記の温度測定値は、ＡＳＴＭ  Ｄ３４１８−０３（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ  ａｎｄ  Ｅｎｔｈａｌｐｉｅｓ  ｏｆ  Ｆｕｓｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ  ｂｙ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ）に準拠しＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ＴＡ  Ｑ１０  ＤＳＣ装置を用いて得られた。Ｔｍ、Ｔｒｃ、開始点、および溶融エンタルピー（ΔＨｍ）を測定するために、標準的なアルミニウムパンを使用し、加熱および冷却を以下のように行った：（１）５０℃で平衡させ、（２）１０℃／分で２１５℃まで上昇させ、（３）５分間等温で維持し、（４）−１０℃／分で５０℃まで低下させ、（５）１分間等温で維持し、次に（６）１０℃／分で２５０℃まで上昇させる。
【００３２】
さらに、ＥＯＳ  ＰＡ２２０１サンプル材料と比較すると、このように前処理したＯＲＧＡＳＯＬ  ２００３サンプル材料は、その溶融曲線の形状においてさらなる利点を有すると思われる。たとえば、ＥＯＳ  ＰＡ２２０１サンプル材料を用いた物体の形成中、システム１００は、粉末の床２０８を約１７８℃の温度に維持する。図９に示されるように、１７８℃で溶融するＥＯＳ  ＰＡ２２０１サンプル材料のパーセント値は、１７８℃までの範囲の温度のそのような材料の溶融曲線内の影付きの面積によって表される。このような面積から、前処理したＯＲＧＡＳＯＬ  ２００３サンプル材料と比較すると：（ａ）より高いパーセント値のＥＯＳ  ＰＡ２２０１サンプル材料が１７８℃で溶融し；（ｂ）したがって、ＥＯＳ  ＰＡ２２０１サンプル材料を用いてシステム１００によって物体全体の形状が形成された後、残存する未融合ＥＯＳ  ＰＡ２２０１サンプル材料の粉末の物体からの分離が比較的より困難になることを示している。これも図９から分かるように、未処理のＯＲＧＡＳＯＬ  ２００３材料の場合よりも実質的により少ないパーセント値の処理されたＯＲＧＡＳＯＬ  ２００３材料が約１７８℃の温度で溶融し、それによってシステム１００によって製造された物体から未融合材料を除去する能力が実質的に改善される。
【００３３】
図１０は、システム５００によって材料を８８時間熱処理した後のＯＲＧＡＳＯＬ  ２００３サンプル材料のＤＳＣトレースの例である。このように処理されたＯＲＧＡＳＯＬ  ２００３サンプル材料の図１０中の第２の溶融曲線は、図７の前処理を行っていないＯＲＧＡＳＯＬ  ２００３サンプル材料のＤＳＣトレースの例と比較して、実質的に変化していない。さらに、その再結晶温度も実質的に変化していない。しかし、上記サンプル材料の第１の溶融曲線は、システム５００の処理方法によって実質的に変化し、第１の溶融ピーク温度および第１の溶融開始温度が実質的に上昇している。ＳＬＳ処理の適合性の試験においては、システム１００のＤＴＭ  ２５００  ＰＬＵＳレーザー焼結装置方式によって：（ａ）システム５００で処理されたＯＲＧＡＳＯＬ  ２００３材料のバッチを有する第１の物体と；（ｂ）前処理していないＯＲＧＡＳＯＬ  ２００３サンプル材料のバッチの第２の物体とを形成した。このようなバッチは比較的小さく、このような物体は、反りを有する棒を含んだ（各物体の前面上に１２インチの長さで形成された）。第１の物体の形成中に存在した残存未融合粉末（たとえば、部品台１０２上の粉末の床２０８中）は：（ａ）第２の物体の形成中に存在した残存未融合粉末よりも実質的に軟らかく（たとえばケーキングが少なく）；（ｂ）軟らかさに関しては、第３の物体の形成中に存在した残存未融合粉末とほぼ同じであった。さらに、第１の物体の反りを有する棒は、第２の物体の反りを有する棒よりも実質的に少ない反りを示し、これはこのような材料の商業的使用において考慮すべき要因である。上記の温度測定値は、ＡＳＴＭ  Ｄ３４１８−０３（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ  ａｎｄ  Ｅｎｔｈａｌｐｉｅｓ  ｏｆ  Ｆｕｓｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ  ｂｙ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ）に準拠しＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ＴＡ  Ｑ１０  ＤＳＣ装置を用いて得られた。Ｔｍ、Ｔｒｃ、開始点、および溶融エンタルピー（ΔＨｍ）を測定するために、標準的なアルミニウムパンを使用し、加熱および冷却を以下のように行った：（１）５０℃で平衡させ、（２）１０℃／分で２１５℃まで上昇させ、（３）５分間等温で維持し、（４）−１０℃／分で５０℃まで低下させ、（５）１分間等温で維持し、次に（６）１０℃／分で２５０℃まで上昇させる。
【００３４】
図１１は、窒素雰囲気下、密閉容器中１６７℃〜１６８℃においてシステム１００によってさらに材料を８７時間熱処理した後の、図１０の前処理したＯＲＧＡＳＯＬ  ２００３サンプル材料のＤＳＣトレースの一例であり、そのためこの材料は、合計１７５時間（すなわち、図１０の例で８８時間、および図１１の例でさらに８７時間）熱処理した。図１１に示されるように、このような前処理によって：（ａ）このような材料第１の溶融ピークＴｍ１が１８５．２３℃まで上昇し；（ｂ）このような材料の溶融開始点Ｔｍｏが１８３．７７℃まで比較的大きく上昇した。上記の温度測定値は、ＡＳＴＭ  Ｄ３４１８−０３（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ  ａｎｄ  Ｅｎｔｈａｌｐｉｅｓ  ｏｆ  Ｆｕｓｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ  ｂｙ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ）に準拠しＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ＴＡ  Ｑ１０  ＤＳＣ装置を用いて得られた。Ｔｍ、Ｔｒｃ、開始点、および溶融エンタルピー（ΔＨｍ）を測定するために、標準的なアルミニウムパンを使用し、加熱および冷却を以下のように行った：（１）５０℃で平衡させ、（２）１０℃／分で２１５℃まで上昇させ、（３）５分間等温で維持し、（４）−１０℃／分で５０℃まで低下させ、（５）１分間等温で維持し、次に（６）１０℃／分で２５０℃まで上昇させる。
【００３５】
図１２は、材料を、１７１℃において、密閉容器中、窒素雰囲気下、海面の大気圧よりも実質的に高い３，０００ｐｓｉの圧力（たとえば、３，０００ｐｓｉは海面の大気圧よりも２桁大きい）で、システム５００によって６０時間熱処理した後の、ＯＲＧＡＳＯＬ  ２００３  Ｌｏｔ  ０５９サンプル材料のＤＳＣトレースの例である。図１２は、未処理材料の２つの基準測定と比較した処理材料のＤＳＣプロットを示している。図１２に示されるように、このような処理によって：（ａ）このような材料の第１の溶融ピークＴｍ１が約１℃上昇し；（ｂ）このような材料の溶融開始点Ｔｍｏが約１．５℃上昇した。上記の温度測定値は、ＡＳＴＭ  Ｄ３４１８−０３（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ  ａｎｄ  Ｅｎｔｈａｌｐｉｅｓ  ｏｆ  Ｆｕｓｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ  ｂｙ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ）に準拠しＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ＴＡ  Ｑ１０  ＤＳＣ装置を用いて得られた。Ｔｍ、Ｔｒｃ、開始点、および溶融エンタルピー（ΔＨｍ）を測定するために、標準的なアルミニウムパンを使用し、加熱および冷却を以下のように行った：（１）５０℃で平衡させ、（２）１０℃／分で２１５℃まで上昇させ、（３）５分間等温で維持し、（４）−１０℃／分で５０℃まで低下させ、（５）１分間等温で維持し、次に（６）１０℃／分で２５０℃まで上昇させる。
【００３６】
図１３は、（ａ）システム５００によって１７１℃で材料を２４時間アニールする第１段階と；（ｂ）システム５００によって１７５℃で材料をさらに２４時間アニールする第２段階と；（ｃ）システム５００によって１７７℃で材料をさらに２４時間アニールする第３段階との３段階で、密閉容器中、窒素雰囲気下で、システム５００によって材料を熱処理した後の、ＡＲＫＥＭＡ  ＯＲＧＡＳＯＬ  ｌｏｔ  ０５９材料（これはＡＲＫＥＭＡ  ＯＲＧＡＳＯＬ  ２００３材料である）のサンプルのＤＳＣトレースの第１の例である。上記の温度測定値は、ＡＳＴＭ  Ｄ３４１８−０３（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ  ａｎｄ  Ｅｎｔｈａｌｐｉｅｓ  ｏｆ  Ｆｕｓｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ  ｂｙ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ）に準拠しＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ＴＡ  Ｑ１０  ＤＳＣ装置を用いて得られた。Ｔｍ、Ｔｒｃ、開始点、および溶融エンタルピー（ΔＨｍ）を測定するために、標準的なアルミニウムパンを使用し、加熱および冷却を以下のように行った：（１）５０℃で平衡させ、（２）１０℃／分で２１５℃まで上昇させ、（３）５分間等温で維持し、（４）−１０℃／分で５０℃まで低下させ、（５）１分間等温で維持し、次に（６）１０℃／分で２５０℃まで上昇させる。
【００３７】
粉末材料の熱処理において、システム５００によって、このような材料の溶融開始点Ｔｍｏに近づくように、このような材料の温度を段階的に上昇させる。その場合、このような材料は：（ａ）熱処理中の凝集が起こりにくくなり；（ｂ）熱処理容器中で流動しやすくなる。熱処理容器内で比較的良好な物理的流動特性が維持されることで、このような粉末材料は：（ａ）熱処理容器からの取り出しがより容易になり、そのためこのような材料はシステム１００による後のＳＬＳ処理でより容易に利用でき；（ｂ）熱処理容器中での撹拌がより容易になり、そのためより均一な温度分布が、このような材料全体で一般に促進される。
【００３８】
以下の表に示されるように、代表的な材料の溶融ピークＴｍ１およびその溶融開始点Ｔｍｏは、それぞれ２４時間の熱処理に対応して上昇する。
2018040003.tif 000005
【００３９】
図１４は、ＡＲＫＥＭＡ  ＯＲＧＡＳＯＬ  ２００２材料であるＡＲＫＥＭＡ  ＯＲＧＡＳＯＬ  ｌｏｔ  ２１１０３５５のサンプル（「ＯＲＧＡＳＯＬ  ２００２サンプル」）材料のＤＳＣトレースの例である。ＡＲＫＥＭＡ  ＯＲＧＡＳＯＬ  ２００２材料は、仏国のＡＲＫＥＭＡ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎより入手可能なコーティングされたナイロン１２粉末である。図１４に示されるように、このような材料の第１および第２の溶融ピークＴｍ１およびＴｍ２は実質的に同じである。したがって、このような材料は、システム１００によるＳＬＳで加工可能な温度範囲が比較的狭い。にもかかわらず、このような材料は、特にＡＲＫＥＭＡ  ＯＲＧＡＳＯＬ  ２００３材料および他の特殊材料と比較して、比較的低コストで比較的多量に利用されている。上記の温度測定値は、ＡＳＴＭ  Ｄ３４１８−０３（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ  ａｎｄ  Ｅｎｔｈａｌｐｉｅｓ  ｏｆ  Ｆｕｓｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ  ｂｙ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ）に準拠しＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ＴＡ  Ｑ１０  ＤＳＣ装置を用いて得られた。Ｔｍ、Ｔｒｃ、開始点、および溶融エンタルピー（ΔＨｍ）を測定するために、標準的なアルミニウムパンを使用し、加熱および冷却を以下のように行った：（１）５０℃で平衡させ、（２）１０℃／分で２１５℃まで上昇させ、（３）５分間等温で維持し、（４）−１０℃／分で５０℃まで低下させ、（５）１分間等温で維持し、次に（６）１０℃／分で２５０℃まで上昇させる。
【００４０】
図１５は、材料を、１８時間〜８８時間の間で変動する時間で、システム５００によって、１６６℃〜１６８℃において密閉容器中、窒素雰囲気下で熱処理した後の、ＯＲＧＡＳＯＬ  ２００２サンプル材料のＤＳＣトレースの例である。図１５および以下の表に示されるように、このような前処理によって、ＯＲＧＡＳＯＬ  ２００２サンプル材料のＳＬＳで加工可能な温度範囲が改善された。上記の温度測定値は、ＡＳＴＭ  Ｄ３４１８−０３（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ  ａｎｄ  Ｅｎｔｈａｌｐｉｅｓ  ｏｆ  Ｆｕｓｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ  ｂｙ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ）に準拠しＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ＴＡ  Ｑ１０  ＤＳＣ装置を用いて得られた。Ｔｍ、Ｔｒｃ、開始点、および溶融エンタルピー（ΔＨｍ）を測定するために、標準的なアルミニウムパンを使用し、加熱および冷却を以下のように行った：（１）５０℃で平衡させ、（２）１０℃／分で２１５℃まで上昇させ、（３）５分間等温で維持し、（４）−１０℃／分で５０℃まで低下させ、（５）１分間等温で維持し、次に（６）１０℃／分で２５０℃まで上昇させる。
2018040003.tif 000006
【００４１】
図１６は、材料を８８時間、システム５００によって、１６７℃〜１６８℃において、密閉容器中、窒素雰囲気下で熱処理した後の、ＯＲＧＡＳＯＬ  ２００２サンプル材料のＤＳＣトレースの例である。図１６に示されるように、このような前処理によって：（ａ）このような材料の第１の溶融ピークＴｍ１が上昇し；（ｂ）このような材料の第１の溶融ピークＴｍ１と第２の溶融ピークＴｍ２との差が比較的大きく増加した。さらに、図１６煮染め冴えるように、このような材料の第１の溶融ピークＴｍ１は、２つのピーク、すなわち：（ａ）約１８０℃における第１のピーク；および（ｂ）１８３．５３℃における第２のより高いピークを含む。少なくともある程度は、システム５００によってより長い処理時間を使用すると、低い方のピークが高い方のピークに徐々に移動し始め、高い方のピークはより高温の全体的なピークに徐々に移動し続ける。上記の温度測定値は、ＡＳＴＭ  Ｄ３４１８−０３（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ  ａｎｄ  Ｅｎｔｈａｌｐｉｅｓ  ｏｆ  Ｆｕｓｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ  ｂｙ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ）に準拠しＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ＴＡ  Ｑ１０  ＤＳＣ装置を用いて得られた。Ｔｍ、Ｔｒｃ、開始点、および溶融エンタルピー（ΔＨｍ）を測定するために、標準的なアルミニウムパンを使用し、加熱および冷却を以下のように行った：（１）５０℃で平衡させ、（２）１０℃／分で２１５℃まで上昇させ、（３）５分間等温で維持し、（４）−１０℃／分で５０℃まで低下させ、（５）１分間等温で維持し、次に（６）１０℃／分で２５０℃まで上昇させる。
【００４２】
図１７は、中国のＨＵＮＡＮ  ＦＡＲＳＯＯＮ  ＣＯＭＰＡＮＹより入手可能なナイロン粉末であるＦＡＲＳＯＯＮ  ＰＡ３材料のＤＳＣトレースの例である。このような材料の、システム５００による熱処理を、１７１℃において密閉容器中、窒素雰囲気下で、２つの場合、すなわち：（ａ）このような材料の第１のサンプルをシステム１００で２４時間熱処理した第１の場合と；（ｂ）このような材料の第２のサンプルをシステム５００で７２時間熱処理した第２の場合とで行った。図１７および以下の表に示されるようにこのような前処理によって、ＦＡＲＳＯＯＮ  ＰＡ３材料のＳＬＳで加工可能な温度範囲が改善された。上記の温度測定値は、ＡＳＴＭ  Ｄ３４１８−０３（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ  ａｎｄ  Ｅｎｔｈａｌｐｉｅｓ  ｏｆ  Ｆｕｓｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ  ｂｙ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ）に準拠しＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ＴＡ  Ｑ１０  ＤＳＣ装置を用いて得られた。Ｔｍ、Ｔｒｃ、開始点、および溶融エンタルピー（ΔＨｍ）を測定するために、標準的なアルミニウムパンを使用し、加熱および冷却を以下のように行った：（１）５０℃で平衡させ、（２）１０℃／分で２３０℃まで上昇させ、（３）５分間等温で維持し、（４）−１０℃／分で５０℃まで低下させ、（５）１分間等温で維持し、次に（６）１０℃／分で２３０℃まで上昇させる。
2018040003.tif 000007
【００４３】
あるレーザー焼結機械は、そのような装置で処理される粉末材料に対する要求が比較的厳密である。たとえば、あるレーザー焼結機械は、このような材料の溶融挙動の比較的小さな変化（および／または温度の比較的小さな変化）に対して敏感である。システム５００でＳＬＳ処理する前のこのような材料を好適に熱処理することによって、例示的実施形態は：（ａ）供給元からのこのような材料のバッチ間のばらつきを補正し；（ｂ）そのようにして、システム５００でのＳＬＳ処理においてより高度な品質制御および再現性を得るために、このような材料の溶融挙動の統一性を改善するように、実施可能である。
【００４４】
さらなる一実施形態においては、ナイロン４６材料（ＤＳＭより供給されるＰＡ４６）をシステム５００によって処理した。ＰＡ４６は、他のナイロンよりも融点が実質的に高いため、焼結に特に有用であり、したがって、より高温の運転環境で使用できる部品をシステム１００によって製造できる。図１８は、処理前後のＰＡ４６材料のＤＳＣトレースの例を示している。この例において、ＰＡ４６は、システム５００によって、２８０℃において、密閉容器中、窒素雰囲気下で１５時間処理した。図１８から分かるように、処理によって、材料の第１の融点に実質的な影響が生じ、第１の溶融ピークは２８８．７８℃から３１９．２９℃に上昇し、３０℃を超えて上昇した。さらに、第１の溶融開始点は２８０．２７℃から３１３．４２℃までさらに上昇し、３３℃を超えて上昇した。再結晶温度も低下し、それによって溶融ピークと再結晶ピークとの差が増加した。図１８において、再結晶温度は２５４．９８℃から２４６．６９℃まで低下し、システム１００における材料の処理領域がさらに改善された。システム５００による処理によって、システム１００による材料の加工性の実質的な向上が示される。上記の温度測定値は、ＡＳＴＭ  Ｄ３４１８−０３（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ  ａｎｄ  Ｅｎｔｈａｌｐｉｅｓ  ｏｆ  Ｆｕｓｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ  ｂｙ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ）に準拠しＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ＴＡ  Ｑ１０  ＤＳＣ装置を用いて得られた。Ｔｍ、Ｔｒｃ、開始点、および溶融エンタルピー（ΔＨｍ）を測定するために、標準的なアルミニウムパンを使用し、加熱および冷却を以下のように行った：（１）５０℃で平衡させ、（２）２０℃／分で３５０℃まで上昇させ、（３）５分間等温で維持し、（４）−２０℃／分で５０℃まで低下させ、（５）１分間等温で維持し、次に（６）２０℃／分で３５０°まで上昇させる。
【００４５】
さらなる一実施形態において、ナイロン６材料（Ｎｙｌｏｔｅｋより供給される）をシステム５００によって処理した。図１９は、処理前後のＰＡ６材料のＤＳＣトレースの例を示している。この例において、ＰＡ６６は、システム５００によって、２１２℃において、密閉容器中、窒素雰囲気下で２４時間処理した。図１９から分かるように、システム５００による処理によって、材料の第１の溶融曲線が実質的に狭くなった。この例において、溶融開始温度は２０９．３℃から２１７．０８℃にシフトした。溶融開始温度の実質的な上昇によって、システム１００における材料の使用しやすさが改善される。上記の温度測定値は、ＡＳＴＭ  Ｄ３４１８−０３（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ  ａｎｄ  Ｅｎｔｈａｌｐｉｅｓ  ｏｆ  Ｆｕｓｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ  ｂｙ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ）に準拠しＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ＴＡ  Ｑ１０  ＤＳＣ装置を用いて得られた。Ｔｍ、Ｔｒｃ、開始点、および溶融エンタルピー（ΔＨｍ）を測定するために、標準的なアルミニウムパンを使用し、加熱および冷却を以下のように行った：（１）５０℃で平衡させ、（２）１０℃／分で２５０℃まで上昇させ、（３）５分間等温で維持し、（４）−１０℃／分で５０℃まで低下させ、（５）１分間等温で維持し、次に（６）１０℃／分で２５０°まで上昇させる。
【００４６】
システム５００の処理方法を用いて、さらなるナイロン６材料サンプルを試験した。このナイロン６材料は、Ａｒｋｅｍａ  ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎよりＥＳ  １００２として製造されたものであった。この材料のサンプルを、システム５００によって２４時間２００℃で窒素下で処理した。図２０は、未処理材料および処理後の材料のＤＳＣトレースを示している。図２０から分かるように、処理後の材料溶融ピークＴｍ１は、明確に約１℃高温にシフトしている。さらに、処理後サンプルの溶融曲線は、未処理の基準サンプルの溶解曲線よりもはるかに狭くなった。上記の温度測定値は、ＡＳＴＭ  Ｄ３４１８−０３（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ  ａｎｄ  Ｅｎｔｈａｌｐｉｅｓ  ｏｆ  Ｆｕｓｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ  ｂｙ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ）に準拠しＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ＴＡ  Ｑ１０  ＤＳＣ装置を用いて得られた。Ｔｍ、Ｔｒｃ、開始点、および溶融エンタルピー（ΔＨｍ）を測定するために、標準的なアルミニウムパンを使用し、加熱および冷却を以下のように行った：（１）５０℃で平衡させ、（２）１０℃／分で２５０℃まで上昇させ、（３）５分間等温で維持し、（４）−１０℃／分で５０℃まで低下させ、（５）１分間等温で維持し、次に（６）１０℃／分で２５０°まで上昇させる。
【００４７】
システム１００のプロセスに使用する材料を処理するためのシステム５００を使用する方法を、ポリプロピレンの材料サンプルにさらに応用した。第１の例において、ポリプロピレン粉末のポリプロピレンＡ（商品名Ｐｒｏｐｙｌｔｅｘ  ２００Ｓ）のサンプルを、システム５００によって２４時間１４５℃において窒素下で処理した。図２１に示されるＤＳＣトレースから分かるように、処理後のサンプルは、第１の溶融ピークの顕著な上昇を示し、１５７．８４℃から１５９．３１℃まで上昇した。１４７．１３℃から１５２．９２℃への溶融開始点の上昇によって反映されるように、第１の溶融曲線は実施的に狭くなった。再結晶温度は実質的に変化しないままであった。上記の温度測定値は、ＡＳＴＭ  Ｄ３４１８−０３（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ  ａｎｄ  Ｅｎｔｈａｌｐｉｅｓ  ｏｆ  Ｆｕｓｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ  ｂｙ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ）に準拠しＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ＴＡ  Ｑ１０  ＤＳＣ装置を用いて得られた。Ｔｍ、Ｔｒｃ、開始点、および溶融エンタルピー（ΔＨｍ）を測定するために、標準的なアルミニウムパンを使用し、加熱および冷却を以下のように行った：（１）５０℃で平衡させ、（２）１０℃／分で１９２℃まで上昇させ、（３）５分間等温で維持し、（４）−１０℃／分で５０℃まで低下させ、（５）１分間等温で維持し、次に（６）１０℃／分で１９２°まで上昇させる。
【００４８】
ポリプロピレンポリマー粉末の第２の例であるポリプロピレン「Ｂ」を、日本のトライアル株式会社より入手し、システム５００によって処理した。図２２は、未処理サンプルと比較した処理後サンプルのＤＳＣトレースを示している。ポリプロピレン「Ａ」を用いた場合と同様に、窒素下で１１５℃の温度を２４時間使用したシステム５００によって、システム１００用の材料の加工特性が顕著に改善され、溶融ピーク温度が約３℃上昇し、溶融開始温度がほぼ８℃改善された。上記の温度測定値は、ＡＳＴＭ  Ｄ３４１８−０３（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ  ａｎｄ  Ｅｎｔｈａｌｐｉｅｓ  ｏｆ  Ｆｕｓｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ  ｂｙ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ）に準拠しＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ＴＡ  Ｑ１０  ＤＳＣ装置を用いて得られた。Ｔｍ、Ｔｒｃ、開始点、および溶融エンタルピー（ΔＨｍ）を測定するために、標準的なアルミニウムパンを使用し、加熱および冷却を以下のように行った：（１）５０℃で平衡させ、（２）１０℃／分で１５５℃まで上昇させ、（３）５分間等温で維持し、（４）−１０℃／分で５０℃まで低下させ、（５）１分間等温で維持し、次に（６）１０℃／分で１５５°まで上昇させた。
【００４９】
システム５００の方法を、ポリエチレン材料のＰｅｔｒｏｔｈｅｎｅ  ＰＥ  ＨＤＢＭのサンプルに対してさらに実施した。材料サンプルを、システム５００によって２４時間１１８℃において窒素下で処理した。図２３は、未処理サンプルと比較した処理後サンプルのＤＳＣトレースを示している。システム５００の処理プロセスによって、未処理の対照サンプルと比較して第１の溶融ピークが約２℃上昇し、溶融開始温度がほぼ３℃上昇した。上記の温度測定値は、ＡＳＴＭ  Ｄ３４１８−０３（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ  ａｎｄ  Ｅｎｔｈａｌｐｉｅｓ  ｏｆ  Ｆｕｓｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ  ｂｙ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ）に準拠しＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ＴＡ  Ｑ１０  ＤＳＣ装置を用いて得られた。Ｔｍ、Ｔｒｃ、開始点、および溶融エンタルピー（ΔＨｍ）を測定するために、標準的なアルミニウムパンを使用し、加熱および冷却を以下のように行った：（１）５０℃で平衡させ、（２）１０℃／分で１８０℃まで上昇させ、（３）５分間等温で維持し、（４）−１０℃／分で５０℃まで低下させ、（５）１分間等温で維持し、次に（６）１０℃／分で１８０°まで上昇させる。
【００５０】
システム５００の方法を、ポリアミドターポリマーのＰｌａｔｉｍｉｄ  Ｍ１７５７のサンプルでさらに実施した。この材料は、ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド１２のターポリマーである。
【００５１】
材料サンプルを、システム５００によって、４時間、８時間、１２時間、および１６時間の時間、９４℃において窒素下で処理した。図２４は、未処理サンプルと比較した処理後サンプルのＤＳＣトレースを示している。ＤＳＣトレースは、ＡＳＴＭ  Ｄ３４１８−０３（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ  ａｎｄ  Ｅｎｔｈａｌｐｉｅｓ  ｏｆ  Ｆｕｓｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ  ｂｙ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ）に準拠しＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ＴＡ  Ｑ１０  ＤＳＣ装置を用いて得られた。Ｔｍ、Ｔｒｃ、開始点、および溶融エンタルピー（ΔＨｍ）を測定するために、標準的なアルミニウムパンを使用し、加熱および冷却を以下のように行った：（１）４０℃で平衡させ、（２）１０℃／分で１３５℃まで上昇させ、（３）１分間等温で維持ｉｎｇ、（４）−１０℃／分で４０℃まで低下させ、（５）１分間等温で維持し、次に（６）１０℃／分で１３５°まで上昇させる。
【００５２】
この処理プロセスは、システム１００における材料の使用に特に好都合である。未処理のターポリマーは、非常に幅広の溶融曲線を有し、物体の形成において運転するためのシステム１００の指定温度を見つけることが困難である。たとえば、システム１００によって、粉末の床２０８中の材料が低すぎる温度に維持されると、融合した粉末２０６が固体状態に戻る（または「再結晶する」）のが早くなりすぎることがあり、それによって物体のゆがみまたは変形が生じうる。しかし、システム１００によって、粉末の床２０８が高すぎる（たとえば、そのような粉末の融点に近すぎる）温度に維持されると、残存する未融合粉末が部分的に溶融することがあり、それによって、残存する未融合粉末の、形成された物体からの分離の相対的困難さが増大しうる。Ｐｌａｔｉｍｉｄ  Ｍ１７５７の場合、システム５００による処理の前は、実質的なパーセント値の粉末の床は、ゆがみのない物体を形成するためにシステム１００に必要となる温度で部分的に溶融する。ＤＳＣトレースから分かるように、システム５００による処理の効果は、溶融曲線を実質的に狭くすることであり、それによって粉末の床２０８が実質的にケーキングしないままとなる温度でシステム１００を運転することができる。図２５は、１００℃のシステム１００の運転温度において、未処理材料が実質的な溶融画分（ＤＳＣトレースの下の影付き領域で表される）を有することを明確に示している。処理されたすべてのサンプルの場合で、粉末の床２０８中の溶融材料の画分は無視できるものであり、そのためシステム１００をより容易に運転することができる。
【００５３】
図面中の図は、例示的実施形態によるシステムおよび方法の可能な実施の構成、機能、および操作を示している。ある別の実施においては、ブロックで示される操作は、図面に記載の順序で行うことができる。たとえば、連続して示される２つのブロックは、実際に、実質的に同時に実施することができるし、あるいはそれらのブロックは、含まれる機能によっては、場合により逆の順序で実施することができる。
【００５４】
本明細書において使用される用語は、特定の実施形態の説明のみを目的としており、本発明の限定を意図したものではない。本明細書において使用される場合、単数形の「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈で明確に示されない限り、複数形をも含むことを意図している。本明細書において使用される場合の用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」および／または「含むこと（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、記載される特徴、整数、ステップ、操作、要素、および／または成分の存在を明示しているが、１つ以上の他の特徴、整数、ステップ、操作、要素、成分、および／またはそれらの群の存在および追加を排除するものではないことを、さらに理解されたい。
【００５５】
以下の特許請求の範囲中の対応する構造、材料、行為、ならびにすべての手段またはステップおよび機能要素の同等物は、明確に請求される他の請求要素との組み合わせで機能を実施するためのあらゆる構造、材料、または行為を含むことを意図している。本明細書の記載は、例示および説明を目的として提供されたものであり、網羅的なものを意図したり、開示される形態の本発明の限定を意図したりするものではない。本発明の範囲および意図から逸脱しない多くの修正および変形が、当業者には明らかとなるであろう。本発明の原理および実際的な応用を説明し、意図される個別の使用に適した種々の修正が行われた本発明の種々の実施形態を当業者が理解できるようにするため、実施例を選択し記載した。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５−１】
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【図５−２】
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【図５−３】
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【図５−４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年10月13日(2017.10.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）粉末の溶融温度を上昇させることによって粉末の溶融温度と再結晶温度との間の差を増加させること；
（ｂ）粉末の再結晶温度を低下させることによって粉末の溶融温度と再結晶温度との間の差を増加させること；
（ｃ）粉末の第１の溶融温度と第２の溶融温度との間の差を増加させること；
（ｄ）粉末の第１の溶融温度と再結晶温度との間の差を増加させること；
（ｅ）粉末の溶融開始温度を上昇させること；および
（ｆ）粉末の再結晶開始温度を低下させること、
の１つ以上によって表される選択的レーザー焼結で処理できる温度範囲を有する、付加製造のための粉末形態の粉末材料の調製方法において、
不活性ガス雰囲気下で熱可塑性ポリマーを加熱するステップであって、指定温度で開始して、溶融温度（Ｔｍ）、再結晶温度（Ｔｒｃ）、および溶融エンタルピー（ΔＨｍ）の少なくとも１つを変化させる、加熱ステップを含んでおり、
加熱処理の指定温度が、未処理の熱可塑性ポリマーの溶融開始温度（Ｔｍｏ）よりも３０℃以上低く、
加熱処理の時間が、少なくとも１時間、少なくとも１０時間、あるいは少なくとも１５時間であることを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記熱可塑性ポリマーが、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアリールエーテルケトン（ＰＡＥＫ）、ポリアリールエーテルスルホン（ＰＡＥＳ）、ポリエステル、ポリエーテル、ポリオレフィン、ポリフェニレンスルフィド、ポリビニリデンフルオリド、ポリフェニレノキシド（ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｏｘｉｄ）、ポリスチレン、ポリイミド、ならびに上記ポリマーの少なくとも１つを含むコポリマーまたはブレンドから選択されることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、前記加熱ステップが、前記熱可塑性ポリマーを加圧下で加熱するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法において、前記熱可塑性ポリマーを加熱するステップが：前記熱可塑性ポリマーを前記指定圧力において不活性ガス下、好ましくは窒素雰囲気下で加熱するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法において、前記加熱するステップが、オーブン中で行われることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法において、前記加熱するステップが、電磁放射線または粒子放射線を照射するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法において、前記加熱するステップが、ＩＲ放射線またはマイクロ波放射線を照射するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１に記載の方法において、前記加熱するステップが、機械的処理によって熱を供給するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１に記載の方法において、前記加熱するステップが、流動床中で加熱するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の方法において、前記熱可塑性ポリマーを加熱するステップが、流動状態に維持しながら前記熱可塑性ポリマーを加熱するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１に記載の方法において、前記熱可塑性ポリマーを加熱するステップが、少なくとも：第１の指定温度において第１の指定時間の間での１回目；および第２の指定温度において第２の指定時間の間での２回目を含む、少なくとも２回前記熱可塑性ポリマーを加熱するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法において、前記第１の指定温度が前記第２の指定温度とは異なることを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１１に記載の方法において、前記第１の指定時間が前記第２の指定時間とは異なることを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１に記載の方法において、前記熱可塑性ポリマーを加熱するステップが：前記溶融温度と前記再結晶温度との間の差および／または前記溶融エンタルピーを増加させるために前記熱可塑性ポリマーを加熱するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１に記載の方法において、前記溶融温度が、前記熱可塑性ポリマーが最初に溶融するときの第１の溶融温度であり、前記溶融温度が、前記熱可塑性ポリマーが２回目に溶融するときの第２の溶融温度であり、前記熱可塑性ポリマーを加熱するステップが：前記第１の溶融温度と前記第２の溶融温度との間の差を増加させるために、熱可塑性ポリマーを加熱するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１に記載の方法において、前記熱可塑性ポリマーを加熱するステップが：前記ポリマーの再結晶が開始する温度を低下させるために、前記熱可塑性ポリマーを加熱するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項２に記載の方法において、前記熱可塑性ポリマーが、ポリアミド６、ポリアミド１１、ポリアミド１２、ポリアミド４６、ポリアミド６６、ポリアミド１０１０、ポリアミド１０１２、ポリアミド１１１２、ポリアミド１２１２、それらのコポリマー、あるいはポリアミドＰＡ６Ｔ／６Ｉ、ポリ−ｍ−キシリレンアジパミド（ＰＡ  ＭＸＤ６）、ポリアミド６／６Ｔ、ポリアミドＰＡ６Ｔ／６６、ＰＡ４Ｔ／４６及びＰｌａｔｉｍｉｄ  Ｍ１７５７を含む他の半芳香族ポリアミドから選択されるポリアミドであることを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１に記載の方法において、前記材料が、少なくとも第１および第２の熱可塑性ポリマーを含み、前記熱可塑性ポリマーを加熱するステップが：
前記溶融温度、前記再結晶温度、および前記溶融エンタルピーの少なくとも１つを変化させるために前記第１の熱可塑性ポリマーを加熱するステップと；
前記溶融温度、前記再結晶温度、および前記溶融エンタルピーの少なくとも１つを変化させるために前記第２の熱可塑性ポリマーを加熱するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の方法において、前記熱可塑性ポリマーを加熱するステップが：前記第１および第２の熱可塑性ポリマーを同時に加熱するステップを含むことを特徴とする方法。