一般而言,制造典型的復(fù)合零件依靠連續(xù)分層復(fù)合材料的多個層片,其中每個層片包含,例如,單向增強纖維或無規(guī)定向的短纖維。以此方式制造的零件必然具有層狀構(gòu)造,其不期望地增加成品零件的重量,因為不是所有增強纖維都沿著施加至零件的力(一種或多種)的方向(一個或多個)定向。此外,制造復(fù)合材料的層狀技術(shù)的固有限制不利于實施許多類型的先進的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
因此,意欲解決至少上述問題的設(shè)備和方法將發(fā)現(xiàn)實用性。
下列是根據(jù)本公開內(nèi)容的主題的實例的非窮盡列舉,其可以或可以不要求保護。
本公開內(nèi)容的一個實例涉及增材制造復(fù)合零件的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括遞送導(dǎo)向器和表面,其至少一個相對于另一個是可移動的。遞送導(dǎo)向器配置為沿印刷路徑至少沉積連續(xù)的軟線的段。印刷路徑相對于表面是靜止的。連續(xù)的軟線包括非樹脂組件和部分固化的光聚合物樹脂組件。該系統(tǒng)進一步包括進給機構(gòu),其配置為推動連續(xù)的軟線通過遞送導(dǎo)向器。該系統(tǒng)進一步包括固化能量的來源。該來源配置為在連續(xù)的軟線的段離開遞送導(dǎo)向器之后遞送固化能量至少至連續(xù)的軟線的段的部分。
本公開內(nèi)容的另一個實例涉及增材制造復(fù)合零件的方法。該方法包括沿印刷路徑沉積連續(xù)的軟線的段。連續(xù)的軟線包括非樹脂組件和部分固化的光聚合物樹脂組件。該方法還包括在朝向印刷路徑推進連續(xù)的軟線的同時和在沿印刷路徑沉積連續(xù)的軟線的段之后以控制的速率遞送預(yù)定的或主動確定的量的固化能量至少至連續(xù)的軟線的段的部分,以至少部分地固化至少連續(xù)的軟線的段的部分。
本公開內(nèi)容的仍另一個實例涉及增材制造復(fù)合零件的方法。該方法包括推動連續(xù)的軟線通過遞送導(dǎo)向器。連續(xù)的軟線包括非樹脂組件和部分固化的光聚合物樹脂組件。該方法還包括沿印刷路徑經(jīng)由遞送導(dǎo)向器沉積連續(xù)的軟線的段。另外地,該方法包括遞送固化能量至少至沿印刷路徑沉積的連續(xù)的軟線的段的部分。
附圖說明
已經(jīng)如此概括地描述了本公開內(nèi)容的實例,現(xiàn)在將參照附圖進行描述,附圖不必然按比例繪制,并且其中遍及數(shù)個視圖,相同的附圖標(biāo)記代表相同或相似的零件,并且其中:
圖1是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個或多個實例的用于增材制造復(fù)合零件的系統(tǒng)的示意圖;
圖2是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個或多個實例的由圖1的系統(tǒng)沉積的連續(xù)的軟線的示意性橫截面視圖;
圖3是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個或多個實例的由圖1的系統(tǒng)沉積的連續(xù)的軟線的示意性橫截面視圖;
圖4是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個或多個實例的圖1的系統(tǒng)的一部分的示意圖,其中連續(xù)的軟線的兩層正在被同時固化;
圖5是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個或多個實例的圖1的系統(tǒng)的一部分的示意圖,其中遞送導(dǎo)向器包括固化能量通道;
圖6是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個或多個實例的圖1的系統(tǒng)的一部分的示意圖,其中遞送導(dǎo)向器包括固化能量通道并且固化能量以環(huán)的形式遞送;
圖7是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個或多個實例的圖1的系統(tǒng)的一部分的示意圖,其中固化能量以環(huán)的形式遞送;
圖8是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個或多個實例的圖1的系統(tǒng)的進給機構(gòu)和遞送導(dǎo)向器的示意圖;
圖9是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個或多個實例的圖1的系統(tǒng)的進給機構(gòu)的輥和刮板的示意圖;
圖10是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個或多個實例的圖1的系統(tǒng)的包括壓實輥的壓實機的示意圖;
圖11是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個或多個實例的具有包括壓實輥的壓實機的圖1的系統(tǒng)的一部分的示意圖;;
圖12是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個或多個實例的具有包括壓實輥的壓實機的圖1的系統(tǒng)的一部分的示意圖;
圖13是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個或多個實例的具有包括壓實擦具(wiper)的壓實機的圖1的系統(tǒng)的一部分的示意圖;
圖14是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個或多個實例的具有包括裙部(skirt)的壓實機的圖1的系統(tǒng)的一部分的示意圖;
圖15是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個或多個實例的圖1的系統(tǒng)的包括可變隔膜(iris-diaphragm)的切割機的示意圖;
圖16是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個或多個實例的具有包括相對于遞送導(dǎo)向器可移動的兩個刀刃的切割機的圖1的系統(tǒng)的一部分的示意圖;
圖17是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個或多個實例的具有包括放置在遞送導(dǎo)向器內(nèi)的至少一個刀刃的切割機的圖1的系統(tǒng)的一部分的示意圖;
圖18是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個或多個實例的具有包括切割激光器的切割機的圖1的系統(tǒng)的示意圖;
圖19是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個或多個實例的具有包括一個或多個固化激光器的固化能量的來源的圖1的系統(tǒng)的示意圖;
圖20是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個或多個實例的包括框架和驅(qū)動部件的圖1的系統(tǒng)的視圖;
圖21是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個或多個實例的具有切割機、壓實機、表面粗化機(roughener)和包括固化激光器的固化源的圖1的系統(tǒng)的一部分的視圖;
圖22是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個或多個實例的具有包括固化激光器的固化源的圖1的系統(tǒng)的一部分的視圖;
圖23是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個或多個實例的具有壓實機和包括固化激光器的固化源的圖1的系統(tǒng)的一部分的視圖;
圖24是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個或多個實例的具有包括固化激光器的固化源的圖1的系統(tǒng)的一部分的視圖;
圖25是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個或多個實例的具有包括兩個固化激光器的固化源的圖1的系統(tǒng)的一部分的視圖;
圖26是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個或多個實例的具有包括四個固化激光器的固化源的圖1的系統(tǒng)的一部分的視圖;
圖27是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個或多個實例的具有進給機構(gòu)的圖1的系統(tǒng)的一部分的視圖;
圖28圖27的部分的另一視圖;
圖29圖27的部分的另一視圖;
圖30是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個或多個實例的具有包括相對遞送導(dǎo)向器可移動的兩個刀刃的切割機的圖1的系統(tǒng)的一部分的視圖;
圖31是圖30的部分的另一視圖;
圖32A和32B共同地是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個或多個實例的用于增材制造復(fù)合零件的方法的框圖;
圖33A和33B共同地是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個或多個實例的用于增材制造復(fù)合零件的方法的框圖;
圖34是代表航空器生產(chǎn)和服務(wù)方法的框圖;
圖35是航空器的示意圖。
具體實施方式
在圖1中,參考上述,連接各種元件和/或組件的實線——若有的話,可以代表機械的、電氣的、流體的、光學(xué)的、電磁的和其它連接和/或其組合。如本文所使用,“連接的”意思是直接地以及間接地相關(guān)聯(lián)。例如,構(gòu)件A可以直接地與構(gòu)件B相關(guān)聯(lián),或者可以間接地與其相關(guān)聯(lián),例如,經(jīng)由另一個構(gòu)件C。將理解,不必然展示各種公開的元件之間的所有關(guān)系。因此,除在示意圖中描繪的那些之外的連接也可以存在。連接標(biāo)明各種元件和/或組件的方框的虛線——若有的話,代表在功能和目的上與由實線代表的那些相似的連接;然而,由虛線代表的連接可以選擇性地提供或者可以涉及本公開內(nèi)容的可選的實例。同樣地,用虛線代表的元件和/或組件——若有的話,指示本公開內(nèi)容的可選的實例。以實線和/或虛線顯示的一個或多個元件可以從特定的實例省略,而不背離本公開內(nèi)容的范圍。周圍元件——若有的話,用點劃線表示。虛擬的假想元件也可以被顯示以便清楚。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,圖1中圖解的一些特征可以以各種方式組合,而不需要包括在圖1、其它附圖、和/或所附的公開內(nèi)容中描述的其它特征,即使這樣的一種或多種組合沒有在本文明確地說明。類似地,不限于提供的實例的額外的特征可以與本文顯示和描述的一些或所有特征組合。
在圖32-34中,參考上述,框可以代表操作和/或其部分,并且連接各種框的線不暗示任何具體的順序或操作或其部分的從屬關(guān)系。由虛線表示的框指示可選的操作和/或其部分。連接各種框的虛線——若有的話,代表操作或其部分的可選的從屬關(guān)系。將理解,不必然展示各種公開的操作之間的所有從屬關(guān)系。圖32-34和描述本文陳述的方法(一種或多種)的操作的伴隨的公開內(nèi)容不應(yīng)當(dāng)解釋為必然確定操作進行的順序。而是,雖然指示了一種說明性順序,但是應(yīng)當(dāng)理解,可以在適合時修改操作的順序。因此,可以以不同的順序或同時地進行某些操作。此外,本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,不是描述的所有操作都需要被執(zhí)行。
在下列描述中,陳述了眾多具體的細節(jié)以提供對公開的概念的完全理解,其可以在沒有一些或所有這些詳情的情況下實踐。在其它情況下,已知設(shè)備和/或過程的細節(jié)已經(jīng)被省略以避免不必要地使本公開內(nèi)容模糊。雖然一些概念將連同具體的實例一起被描述,但是將理解,這些實例不意欲是限制性的。
除非另外指示,術(shù)語“第一”、“第二”等在本文僅用作標(biāo)示,并且不意欲將順序、位置或等級要求強加于這些術(shù)語涉及的項目。而且,提及,例如,“第二”項目不要求或排除例如“第一”或更小編號項目和/或例如“第三”或更大編號項目的存在。
在本文提及“一個實例”意思是與該實例相關(guān)描述的一個或多個特征、結(jié)構(gòu)或特性被包括在至少一個實施中。說明書中多個地方中的短語“一個實例”可以指或可以不指相同的實例。
如本文所使用,“配置為”執(zhí)行規(guī)定的功能的系統(tǒng)、設(shè)備、結(jié)構(gòu)、物品、元件或組件確實能夠在沒有任何改變的情況下執(zhí)行規(guī)定的功能,而不是僅僅在進一步修改后具有執(zhí)行規(guī)定的功能的可能性。換句話說,出于執(zhí)行規(guī)定的功能的目的,系統(tǒng)、設(shè)備、結(jié)構(gòu)、物品、元件或組件被具體地選擇、建立、實施、利用、規(guī)劃和/或設(shè)計。如本文所使用,“配置為”指的是系統(tǒng)、設(shè)備、結(jié)構(gòu)、物品、元件或組件的現(xiàn)有特性,其能夠使系統(tǒng)、設(shè)備、結(jié)構(gòu)、物品、元件或組件實際地執(zhí)行規(guī)定的功能。出于本公開內(nèi)容的目的,描述為“配置為”執(zhí)行具體功能的系統(tǒng)、設(shè)備、結(jié)構(gòu)、物品、元件或組件可以另外地或可選地描述為“適合于”和/或描述為“可操作以”執(zhí)行所述功能。
下面提供了根據(jù)本公開內(nèi)容的主題的說明性、非窮盡性實例,其可以要求保護或可以不要求保護。
參考例如圖1,公開了用于增材制造復(fù)合零件102的系統(tǒng)100。系統(tǒng)100包括遞送導(dǎo)向器112和表面114,其至少一個相對于另一個是可移動的。遞送導(dǎo)向器112配置為沿印刷路徑122至少沉積連續(xù)的軟線106的段120。印刷路徑122是相對于表面114靜止的。連續(xù)的軟線106包括非樹脂組件108和部分固化的光聚合物樹脂組件110。系統(tǒng)100進一步包括進給機構(gòu)104,其配置為推動連續(xù)的軟線106通過遞送導(dǎo)向器112。系統(tǒng)100還包括固化能量118的來源116。來源116配置為在連續(xù)的軟線106的段120離開遞送導(dǎo)向器112之后遞送固化能量118至少至連續(xù)的軟線106的段120的部分124。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例1。
因此,系統(tǒng)100可以被用于至少由復(fù)合材料制造復(fù)合零件102,該復(fù)合材料包括光聚合物樹脂組件110并且在復(fù)合零件102被制造,或者在原位時由固化能量118的來源116至少部分地進一步固化。而且,系統(tǒng)100可以用于使用連續(xù)的軟線106制造復(fù)合零件102,所述連續(xù)的軟線106遍及復(fù)合零件102以期望的和/或預(yù)定的取向定向,比如以限定復(fù)合零件102的期望的性質(zhì)。
系統(tǒng)100的一些實例可以另外地或可選地被描述為3-D打印機。
如所提到的,進給機構(gòu)104配置為推動連續(xù)的軟線106通過遞送導(dǎo)向器112。換句話說,當(dāng)復(fù)合零件102正在由系統(tǒng)100制造時,遞送導(dǎo)向器112——其沿印刷路徑122沉積連續(xù)的軟線106——關(guān)于連續(xù)的軟線106的移動方向放置在進給機構(gòu)104的下游。
如本文所使用,“連續(xù)的軟線”是具有比橫向于或垂直于其長度的尺寸(例如,直徑或?qū)挾?顯著更長的長度的細長結(jié)構(gòu)。如說明性、非排他性實例,連續(xù)的軟線106可以具有比其直徑或?qū)挾却笾辽?00、至少1000、至少10000、至少100000或至少1000000倍的長度。
如所提到的,連續(xù)的軟線106包括非樹脂組件108和部分固化的光聚合物樹脂組件110。因為光聚合物樹脂組件110是部分固化的,且不處于液體形式,或至少不處于低粘度形式,所以連續(xù)的軟線106可以由系統(tǒng)100操縱,使得光聚合物樹脂組件110和非樹脂組件108在由系統(tǒng)100操縱期間至少基本上保持在一起并且在由遞送導(dǎo)向器112沿印刷路徑122沉積期間最終保持在一起。
如本文所使用,“光聚合物樹脂組件”是配置為通過選擇性施加光被固化或硬化的樹脂材料。在系統(tǒng)100的情況中,根據(jù)其一個或多個實例,因為光聚合物樹脂組件110是部分固化的,所以光聚合物樹脂組件110是配置為通過選擇性施加光被進一步固化或進一步硬化的樹脂材料。作為說明性、非排他性實例,光聚合物樹脂組件110可以配置為當(dāng)通過來源116遞送為紫外光、可見光、紅外光和/或X-射線的形式的固化能量118至連續(xù)的軟線106的部分124時被進一步固化或進一步硬化。
一般地參考圖1,連續(xù)的軟線106包括預(yù)浸漬復(fù)合材料。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例2,其中實例2還包括上述的根據(jù)實例1的主題。
因為連續(xù)的軟線106包括預(yù)浸漬復(fù)合材料,所以連續(xù)的軟線106的組件部分,即非樹脂組件108和光聚合物樹脂組件110,可以作為復(fù)合零件102的連續(xù)的源材料由進給機構(gòu)104接收,遞送至遞送導(dǎo)向器112,并且沿印刷路徑122沉積。而且,當(dāng)正形成復(fù)合零件102時,預(yù)浸漬復(fù)合材料的天然粘性可以促進由系統(tǒng)100正被沉積的層之間的粘附。
如本文所使用,“預(yù)浸漬復(fù)合材料”是復(fù)合材料,其包括結(jié)構(gòu)材料,通常為纖維或多個纖維,其被部分固化的基質(zhì)或粘合材料浸漬,或以其它方式處于部分固化的基質(zhì)或粘合材料內(nèi)——在該實例中,非樹脂組件108處于部分固化的光聚合物樹脂組件110的基質(zhì)中。粘合材料被部分地固化,或預(yù)固化,以便允許復(fù)合材料和其選擇性部件的處理。預(yù)浸漬復(fù)合材料與其中在制造過程中粘合材料以液體形式施加至在下面的結(jié)構(gòu)材料的復(fù)合材料的濕敷設(shè)和其它施加相反。
一般地參考圖1且具體地參考如圖2和3,連續(xù)的軟線106的非樹脂組件108包括纖維、碳纖維、玻璃纖維、合成有機纖維、芳綸纖維、天然纖維、木質(zhì)纖維、硼纖維、碳化硅纖維、光學(xué)纖維、纖維叢、纖維絲束(fiber tow)、纖維織物(fiber weave)、絲、金屬絲、導(dǎo)絲或絲叢中的一種或多種。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例3,其中實例3還包括上述的根據(jù)實例1或2中任一項的主題。
在連續(xù)的軟線106中包括一種或多種纖維允許選擇復(fù)合零件102的期望的性質(zhì)。而且,選擇具體的纖維材料和/或選擇具體的纖維構(gòu)型(例如,叢、絲束和/或織物)可以允許精確地選擇復(fù)合零件102的期望的性質(zhì)。復(fù)合零件102的實例性質(zhì)包括強度、剛度、撓性、硬度、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性等。非樹脂組件108不限于指定的實例,并且可以使用其它類型的非樹脂組件108。
圖2示意性地表示具有單個纖維作為光聚合物樹脂組件110的基質(zhì)內(nèi)的非樹脂組件108的連續(xù)的軟線106。
圖3示意性地表示具有超過一個纖維作為光聚合物樹脂組件110的基質(zhì)內(nèi)的非樹脂組件108的連續(xù)的軟管106。
一般地參考圖1,光聚合物樹脂組件110包括紫外光光聚合物樹脂、可見光光聚合物樹脂、紅外光光聚合物、或X-射線光聚合物樹脂中的至少一種。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例4,其中實例4還包括上述的根據(jù)實例1-3中任一項的主題。
可以選擇紫外光光聚合物樹脂、紅外光光聚合物樹脂或X-射線光聚合物樹脂,以便避免通過可見光的非故意固化,和/或允許在連續(xù)的軟線106的段120離開遞送導(dǎo)向器112之后精確地引導(dǎo)固化能量118至連續(xù)的軟線106的段120的部分124。在另一方面,可以選擇可見光光聚合物以致來源116僅需要遞送可見光來固化部分124。
一般地參考圖1,系統(tǒng)100進一步包括連續(xù)的軟線106的起源126。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例5,其中實例5還包括上述的根據(jù)實例1-4中任一項的主題。
具有起源126的系統(tǒng)100包括限定連續(xù)的軟線106的材料本身。當(dāng)被提供時,起源126可以提供一個或多個連續(xù)的軟線106,比如包括具有第一期望性質(zhì)的第一連續(xù)的軟線106和具有與第一期望性質(zhì)不同的第二期望性質(zhì)的第二連續(xù)的軟線106。例如,當(dāng)提供多于一個連續(xù)的軟線106時,可以為了復(fù)合零件102的期望的性質(zhì)選擇不同的非樹脂組件108和/或不同的光聚合物樹脂組件110。
一般地參考圖1,連續(xù)的軟線106的起源126包括連續(xù)的軟線106的線圈(spool)128。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例6,其中實例6還包括上述的根據(jù)實例5的主題。
線圈128形式的起源126可以提供顯著長度的緊湊體積的連續(xù)的軟線106,其在制造操作期間容易補充或替換。
因此,進給機構(gòu)104可以被配置為由線圈128拉延(draw)或拉動連續(xù)的軟線106。
另外地或可選地,連續(xù)的軟線106的起源126可以包括多個單獨長度的連續(xù)的軟線106。
一般地參考圖1且具體地參考如圖4-6、12、19和21-26,固化能量118的來源116配置為當(dāng)進給機構(gòu)104朝向印刷路徑122推動連續(xù)的軟線106通過遞送導(dǎo)向器112時和在連續(xù)的軟線106的段120被沿印刷路徑122沉積之后遞送固化能量118至少至連續(xù)的軟線106的段120的部分124。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例7,其中實例7還包括上述的根據(jù)實例1-6中任一項的主題。
通過在由遞送導(dǎo)向器112沉積段120之后遞送固化能量118至連續(xù)的軟線106的段120的部分124,部分124內(nèi)的光聚合物樹脂組件110被進一步固化或進一步硬化,以致相對于已經(jīng)由遞送導(dǎo)向器112沉積的段120的剩余部分,部分124被有效地固定在期望的位置。換句話說,當(dāng)復(fù)合零件102正由系統(tǒng)100制造時,來源116提供復(fù)合零件102的原位固化。
一般地參考圖1且具體地參考如圖4-6、12、19和21-26,固化能量118的來源116配置為以控制的速率遞送預(yù)定的或主動確定的量的固化能量118至少至連續(xù)的軟線106的段120的部分124。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例8,其中實例8還包括上述的根據(jù)實例1-7中任一項的主題。
由于以控制的速率遞送預(yù)定的或主動確定的量的固化能量118,期望水平或程度的固化可以在復(fù)合零件102的制造期間的任何給定時間關(guān)于段120的部分124建立。例如,在復(fù)合零件102的制造期間固化一部分124——其大于或小于另一部分124——可以是期望的。預(yù)定量的固化能量118可以基于例如用于光聚合物樹脂組件110的光聚合物樹脂。主動確定的量的固化能量118可以基于例如由連續(xù)的軟線106——當(dāng)其正在被沉積時——感測的實時數(shù)據(jù),其包括(但不限于)硬度、顏色、溫度、輝光等。
一般地參考圖1且具體地參考如圖4-6、12、19和21-26,固化能量118的來源116包括至少一個光源134。至少一個光源134包括一個或多個固化激光器。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例9,其中實例9還包括上述的根據(jù)實例1-8中任一項的主題。
包括一個或多個固化激光器促進集中的和定向的固化能量118的流,以便固化能量118可以在復(fù)合零件102的制造期間選擇性地和精確地引導(dǎo)至段120的部分124處。
一般地參考圖1且具體地參考如圖4-6、12、19和21-26,固化能量118的來源116包括至少一個光源134。至少一個光源134包括一個或多個紫外光源、紅外光源或X-射線源。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例10,其中實例10還包括上述的根據(jù)實例1-9中任一項的主題。
包括一個或多個紫外光源、紅外光源或X-射線源允許使用具有配置為在紫外光、紅外光或X-射線存在下進一步固化或進一步硬化的光聚合物樹脂組件110的連續(xù)的軟線106。
一般地參考圖1且具體地參考如圖4-6、12、19、和21-26,固化能量118的來源116包括至少一個光源134。至少一個光源134包括一個或多個可見光源。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例11,其中實例11還包括上述的根據(jù)實例1-10中任一項的主題。
包括一個或多個可見光源允許使用具有配置為在可見光存在下進一步固化或進一步硬化的光聚合物樹脂組件110的連續(xù)的軟線106。
一般地參考圖1,固化能量118的來源116包括熱源136。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例12,其中實例12還包括上述的根據(jù)實例1-11中任一項的主題。
包括熱源136允許使用具有配置為在熱存在下進一步固化或進一步硬化的光聚合物樹脂組件110的連續(xù)的軟線106。
一般地參考圖1且具體地參考如圖6和21-26,固化能量118的來源116被可操作地連接至遞送導(dǎo)向器112并配置為隨遞送導(dǎo)向器112移動。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例13,其中實例13還包括上述的根據(jù)實例1-12中任一項的主題。
因此,來源116可以被放置、對齊或以其它方式配置,使得固化能量118被總是引導(dǎo)至段120的部分124處,并當(dāng)遞送導(dǎo)向器112移動時,來源118隨遞送導(dǎo)向器112移動。由此,來源116不需要包括復(fù)雜的機構(gòu)以當(dāng)遞送導(dǎo)向器112相對于表面114移動時和/或反之亦然,保持遞送固化能量118至段120的部分124。
一般地參考圖1且具體地參考如圖21-23,固化能量118的來源116相對于遞送導(dǎo)向器112是可轉(zhuǎn)動的。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例14,其中實例14還包括上述的根據(jù)實例1-13中任一項的主題。
通過相對于遞送導(dǎo)向器112可轉(zhuǎn)動,可以選擇性地放置來源116以當(dāng)遞送導(dǎo)向器112相對于表面114移動時——包括當(dāng)其相對于表面114改變方向時——和/或反之亦然,遞送固化能量118至段120的部分124。
一般地參考圖1且具體地參考如圖21-23,固化能量118的來源116配置為當(dāng)遞送導(dǎo)向器112或表面114中至少一個相對于另一個移動時追隨遞送導(dǎo)向器112。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例15,其中實例15還包括上述的根據(jù)實例1-14中任一項的主題。
通過追隨遞送導(dǎo)向器112,選擇性地放置來源116以在部分124離開遞送導(dǎo)向器112之后直接(directly)遞送固化能量118至段120的部分124。
一般地參考圖1且具體地參考如圖6、7和19,固化能量118的來源116配置為遞送與連續(xù)的軟線106的段120交叉的固化能量118的環(huán)148。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例16,其中實例16還包括上述的根據(jù)實例1-15中任一項的主題。
當(dāng)固化能量118的環(huán)148與段120交叉時,環(huán)148確保當(dāng)遞送導(dǎo)向器112相對于表面114移動時和/或反之亦然,固化能量118被遞送至部分124,而不管段120離開遞送導(dǎo)向器112的方向如何。
固化能量118的環(huán)148可以由任何適合的過程和/或結(jié)構(gòu)限定。例如,參照圖6,和如本文所討論的,遞送導(dǎo)向器112可以包括固化能量通道146,并且固化能量118的來源116可以配置為通過固化能量通道146遞送固化能量118,以便固化能量118限定環(huán)148。另外地或可選地,參照圖19,也如本文所討論的,能量來源116可以包括至少一個檢流計鏡定位(mirror-positioning)系統(tǒng)150,其配置為遞送固化能量118的環(huán)148至段120的部分124。
一般地參考圖1且具體地參考如圖19,固化能量118的來源116不配置為隨遞送導(dǎo)向器112移動。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例17,其中實例17還包括上述的根據(jù)實例1-12中任一項的主題。
系統(tǒng)100的這樣的實例可以提供與遞送導(dǎo)向器112相關(guān)聯(lián)的較不笨重的(less cumbersome)部件,允許遞送導(dǎo)向器112相對于表面114更容易地進行微移動和轉(zhuǎn)動、或角度改變,和/或反之亦然,比如基于正在制造的復(fù)合零件102的構(gòu)型和其期望的性質(zhì)。
圖19提供了系統(tǒng)100的實例,其中能量來源116包括兩個檢流計鏡定位系統(tǒng)150,當(dāng)遞送導(dǎo)向器112相對于表面114移動時,其相對于遞送導(dǎo)向器112是靜止的,但是檢流計鏡定位系統(tǒng)150配置為當(dāng)連續(xù)的軟線106的段120的部分124離開遞送導(dǎo)向器112時遞送固化能量118至其。
一般地參考圖1且具體地參考如圖19,固化能量118的來源116包括至少一個檢流計鏡式定位系統(tǒng)150,其配置為響應(yīng)于遞送導(dǎo)向器112相對于表面114的移動遞送固化能量118至少至連續(xù)的軟線106的段120的部分124。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例18,其中實例18還包括上述的根據(jù)實例1-12和17中任一項的主題。
換句話說,當(dāng)連續(xù)的軟線106離開遞送導(dǎo)向器112時,一個或多個檢流計鏡定位系統(tǒng)150可以主動地引導(dǎo)固化能量118至段120的部分124處。
參考圖4,固化能量118的來源116配置為當(dāng)?shù)谝粚?40的至少一部分正被遞送導(dǎo)向器112抵靠表面114沉積時部分地固化連續(xù)的軟線106的段120的第一層140,和當(dāng)?shù)诙?42正被遞送導(dǎo)向器112抵靠第一層140沉積時進一步固化第一層140和部分地固化第二層142。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例19,其中實例19還包括上述的根據(jù)實例1-18中任一項的主題。
通過當(dāng)正沉積第一層140時僅部分地固化第一層140,第一層140可以保持發(fā)粘或者粘性,從而當(dāng)?shù)诙?42抵靠第一層140被沉積時,促進第二層142抵靠第一層140粘附。然后,當(dāng)?shù)诙?42被部分地固化時,第一層140進一步固化,以便抵靠第二層142沉積后繼層,諸如此類。
進一步固化第一層140,其意思是第一層140可以被完全固化或不完全固化。例如,在一些應(yīng)用中,復(fù)合零件102的不完全固化在通過系統(tǒng)100的制造期間可以是期望的,以允許在整體的復(fù)合零件102完全固化前對復(fù)合零件102進行后續(xù)工作,比如獨立于系統(tǒng)100的過程。例如,復(fù)合零件102可以被燒制、加熱、和/或放置在高壓釜中,用于最終固化。
一般地參考圖1且具體地參考如圖4,固化能量118的來源116配置為當(dāng)至少第一層140的部分正被遞送導(dǎo)向器112抵靠表面114沉積時部分地固化連續(xù)的軟線106的段120的第一層140,和當(dāng)?shù)诙?42正被遞送導(dǎo)向器112抵靠第一層140沉積時完全固化第一層140和部分地固化第二層142。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例20,其中實例20還包括上述的根據(jù)實例1-18中任一項的主題。
再次,通過當(dāng)正沉積第一層140時僅部分地固化第一層140,第一層140可以保持發(fā)粘或者粘性,從而當(dāng)?shù)诙?42抵靠第一層140被沉積時,促進第二層142抵靠第一層140粘附。然而,根據(jù)該實例20,當(dāng)?shù)诙?42正被部分地固化時第一層140被完全地固化。
一般地參考圖1且具體地參考如圖21,系統(tǒng)100進一步包括表面粗化機144。固化能量118的來源116配置為在利用表面粗化機144磨損部分124的表面之前遞送固化能量118至少至連續(xù)的軟線106的段120的部分124。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例21,其中實例21還包括上述的根據(jù)實例1-20中任一項的主題。
表面粗化機144,當(dāng)存在時,磨損部分124,這向其提供增加的表面積,以便更好地粘附抵靠其沉積的后繼層。而且,通過在表面粗化機144磨損部分124之前遞送固化能量118至部分124,由于遞送固化能量118至光聚合物樹脂組件110之后其是較少粘性的,所以增加的表面積可以不松弛或返回至較少磨損的條件。
一般地參考圖1,系統(tǒng)100進一步包括表面粗化機144。固化能量118的來源116配置為在利用表面粗化機144磨損部分124的表面之后遞送固化能量118至少至連續(xù)的軟線106的段120的部分124。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例22,其中實例22還包括上述的根據(jù)實例1-20中任一項的主題。
與實例21相反,實例22可允許部分124的增加的表面積或磨損由固化能量118至少暫時地固定,使得它依然處于期望的磨損狀態(tài),直到連續(xù)的軟線106的后繼層被抵靠其沉積。
一般地參考圖1且具體地參考如圖21-23,系統(tǒng)100進一步包括樞轉(zhuǎn)臂152,其相對于遞送導(dǎo)向器112連接,使得當(dāng)遞送導(dǎo)向器112或表面114中至少一個相對于另一個移動時樞轉(zhuǎn)臂152追隨遞送導(dǎo)向器112。固化能量118的來源116被連接至樞轉(zhuǎn)臂152。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例23,其中實例23還包括上述的根據(jù)實例1-16中任一項的主題。
與實例14和15一樣,通過連接至樞轉(zhuǎn)臂152,選擇性地放置來源116以在部分124離開遞送導(dǎo)向器112之后直接遞送固化能量118至段120的部分124。
一般地參考圖1且具體地參考如圖21-23,系統(tǒng)100進一步包括樞轉(zhuǎn)臂致動器188,其可操作地連接至樞轉(zhuǎn)臂152并配置為當(dāng)遞送導(dǎo)向器112或表面114中至少一個相對于另一個移動時主動地控制樞轉(zhuǎn)臂152相對于遞送導(dǎo)向器112的轉(zhuǎn)動位置。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例24,其中實例24還包括上述的根據(jù)實例23的主題。
通過主動控制樞轉(zhuǎn)臂152相對于遞送導(dǎo)向器112的轉(zhuǎn)動位置,樞轉(zhuǎn)臂致動器188確保來源116追隨遞送導(dǎo)向器112,使得選擇性地放置來源116以在部分124離開遞送導(dǎo)向器112之后直接遞送固化能量118至段120的部分124。
一般地參考圖1且具體地參考如圖21-23,樞轉(zhuǎn)臂致動器188配置為利用遞送導(dǎo)向器112或表面114中至少一個相對于另一個的移動主動地協(xié)調(diào)樞轉(zhuǎn)臂152的轉(zhuǎn)動位置。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例25,其中實例25還包括上述的根據(jù)實例24的主題。
通過主動地協(xié)調(diào)樞轉(zhuǎn)臂152相對于遞送導(dǎo)向器112的轉(zhuǎn)動位置,樞轉(zhuǎn)臂致動器188確保來源116追隨遞送導(dǎo)向器112,使得選擇性地放置來源116以在部分124離開遞送導(dǎo)向器112之后直接遞送固化能量118至段120的部分124。
一般地參考圖1且具體地參考如圖8和21-28,進給機構(gòu)104被連接至遞送導(dǎo)向器112。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例26,其中實例26還包括上述的根據(jù)實例1-25中任一項的主題。
具有連接至遞送導(dǎo)向器112的進給機構(gòu)104促進進給機構(gòu)104能夠可操作地推動連續(xù)的軟線106通過遞送導(dǎo)向器112。
一般地參考圖1且具體地參考如圖8和21-28,遞送導(dǎo)向器112由進給機構(gòu)104延伸。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例27,其中實例27還包括上述的根據(jù)實例1-26中任一項的主題。
通過自進給機構(gòu)104延伸,可以放置遞送導(dǎo)向器112用于沿印刷路徑122在期望的位置選擇性沉積連續(xù)的軟線106。
一般地參考圖1且具體地參考如圖8,遞送導(dǎo)向器112包括線通道154,連續(xù)的軟線106通過其被遞送至印刷路徑122。遞送導(dǎo)向器112的線通道154具有入口170。進給機構(gòu)104配置為推動連續(xù)的軟線106通過線通道154。進給機構(gòu)104包括支撐框架156和具有各自轉(zhuǎn)動軸159的相對輥157。相對輥157被可轉(zhuǎn)動地連接至支撐框架156。相對輥157配置為接合連續(xù)的軟線106的相對側(cè)。相對輥157配置為選擇性地轉(zhuǎn)動以推動連續(xù)的軟線106通過線通道154。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例28,其中實例28還包括上述的根據(jù)實例1-27中任一項的主題。
支撐框架156向進給機構(gòu)104的組件部分——包括相對輥157——提供支撐。相對輥157,當(dāng)選擇性地轉(zhuǎn)動時,作用為摩擦地接合連續(xù)的軟線106,從而在相對輥157之間進給它并且推動其進入入口170并通過線通道154。
一般地參考圖8且具體地參考如圖27和28,相對輥157彼此接觸。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例29,其中實例29還包括上述的根據(jù)實例28的主題。
相對輥157之間的接觸可以確保相對輥157一起滾動,并且當(dāng)連續(xù)的軟線106在輥之間拉延時,避免給予將使連續(xù)的軟線106彎曲或者以其它方式產(chǎn)生至連續(xù)的軟線106的內(nèi)部彎曲的偏壓的不均勻扭矩。另外地或可選地,相對輥157之間的接觸可以允許僅相對輥157中的一個被馬達直接地驅(qū)動,而由于與被驅(qū)動的輥接合另一個相對輥157簡單地轉(zhuǎn)動。
一般地參考圖8且具體地參考如圖27和28,每個相對輥157包括圓周槽161,其配置為接觸連續(xù)的軟線106的部分。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例30,其中實例30還包括上述的根據(jù)實例28或29中任一項的主題。
在相對輥157的每個中包括圓周槽161,從而產(chǎn)生連續(xù)的軟線106可以通過其延伸的通道并且在相對輥157和連續(xù)的軟線106之間提供更大的接觸表面積,從而促進將連續(xù)的軟線106推動進入入口170并通過線通道154。
參考圖8,相對輥157中的一個包括圓周槽161,其配置為接觸連續(xù)的軟線106。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例31,其中實例31還包括上述的根據(jù)實例28或29中任一項的主題。
與實例30一樣,包括一個圓周槽161產(chǎn)生連續(xù)的軟線106可以通過其延伸的通道并且在相對輥157和連續(xù)的軟線106之間提供更大的接觸表面積,從而促進將連續(xù)的軟線106推動進入入口170并通過線通道154。
一般地參考圖1且具體地參考如圖27和28,相對輥157是不同尺寸的。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例32,其中實例32還包括上述的根據(jù)實例28-31中任一項的主題。
不同尺寸的相對輥157可以允許進給機構(gòu)104的高效包裝。另外地或可選地,不同尺寸的相對輥157可以提供驅(qū)動輥158和從動輥(idle roller)160之間期望的扭矩傳遞。
一般地參考圖1且具體地參考如圖8,相對輥157是相同尺寸的。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例33,其中實例33還包括上述的根據(jù)實例28-31中任一項的主題。
相同尺寸的相對輥157可以允許進給機構(gòu)104的高效包裝。另外地或可選地,相同尺寸的相對輥157可以提供驅(qū)動輥158和從動輥160之間期望的扭矩傳遞。
一般地參考圖1且具體地參考如圖8和21-29,進給機構(gòu)104進一步包括馬達162,其可操作地至少連接至相對輥157中的一個,并且配置為選擇性地轉(zhuǎn)動相對輥157中的至少一個。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例34,其中實例34還包括上述的根據(jù)實例28-33中任一項的主題。
馬達162提供用于轉(zhuǎn)動進給機構(gòu)104的相對輥157的動力,以推動連續(xù)的軟線106通過遞送導(dǎo)向器112。
一般地參考圖1且具體地參考如圖8和27-29,相對輥157包括驅(qū)動輥158——其可操作地連接至馬達162——和從動輥160——其朝向驅(qū)動輥158偏壓以可操作地接合連續(xù)的軟線106的相對側(cè)。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例35,其中實例35還包括上述的根據(jù)實例34的主題。
通過具有朝向驅(qū)動輥158偏壓的從動輥160,從動輥160不必直接由進給機構(gòu)104的馬達驅(qū)動以推動連續(xù)的軟線106通過遞送導(dǎo)向器112。相反,從動輥160通過與驅(qū)動輥158接合和/或通過與連續(xù)的軟線106接合——其又與驅(qū)動輥158接合——而轉(zhuǎn)動。
從動輥160可以通過偏壓構(gòu)件164朝向驅(qū)動輥158偏壓,所述偏壓構(gòu)件164可以是彈簧,比如螺旋彈簧。
一般地參考圖1且具體地參考如圖27-29,進給機構(gòu)104進一步包括搖臂(rocker arm)169。搖臂169被樞轉(zhuǎn)地連接至支撐框架156。從動輥160被轉(zhuǎn)動地連接至搖臂169。搖臂169被相對于支撐框架156偏壓,使得從動輥160朝向驅(qū)動輥158偏壓。搖臂169配置為選擇性地樞轉(zhuǎn)從動輥160遠離驅(qū)動輥158。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例36,其中實例36還包括上述的根據(jù)實例35的主題。
搖臂169為使用者提供抓握(engage)的結(jié)構(gòu)并且抵抗偏壓構(gòu)件164的偏壓樞轉(zhuǎn)從動輥160遠離驅(qū)動輥158。因此,使用者可以選擇性地樞轉(zhuǎn)從動輥160以促進比如在系統(tǒng)100的初始設(shè)置期間在相對輥157之間初始插入連續(xù)的軟線106,和/或在復(fù)合零件102的制造期間改變連續(xù)的軟線106。
如本文所使用,“偏壓”意思是連續(xù)地施加力,其可能具有或可能不具有恒定大小。
一般地參考圖1且具體地參考如圖27-29,進給機構(gòu)104進一步包括搖臂調(diào)節(jié)器171,其配置為選擇性地調(diào)節(jié)施加至搖臂169以使從動輥160朝向驅(qū)動輥158偏壓的力。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例37,其中實例37還包括上述的根據(jù)實例36的主題。
搖臂調(diào)節(jié)器171允許使用者選擇性地調(diào)節(jié)從動輥160朝向驅(qū)動輥158的偏壓力和因此選擇性地調(diào)節(jié)施加至相對輥157之間的連續(xù)的軟線106的力。例如,與可以由系統(tǒng)100使用的連續(xù)的軟線106的不同構(gòu)型和/或不同尺寸的不同材料性質(zhì)相關(guān),不同大小的力促進系統(tǒng)100的操作。
一般地參考圖1且具體地參考如圖8、27和28,遞送導(dǎo)向器112進一步包括第一端部163、第二端部165、和第一端部163與第二端部165之間的接合處167。第一端部163被成形以與相對輥157中的一個互補,并且第二端部165被成形以與相對輥157中的另一個互補。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例38,其中實例38還包括上述的根據(jù)實例28-37中任一項的主題。
具有與相對輥157互補的第一端部163和第二端部165,可以放置遞送導(dǎo)向器112非??拷鄬?57。因此,當(dāng)進給機構(gòu)104推動連續(xù)的軟線106進入并通過遞送導(dǎo)向器112時,連續(xù)的軟線106不太可能隆起、扭結(jié)、阻塞或以其它方式從進給機構(gòu)104錯誤進給(mis-feed)至遞送導(dǎo)向器112。
參考圖8,接合處167和平面173——包含相對輥157的各自的轉(zhuǎn)動軸159——之間的最短距離D小于相對輥157中最小的一個的半徑。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例39,其中實例39還包括上述的根據(jù)實例38的主題。
再次,使遞送導(dǎo)向器112非??拷鄬?57,比如接合處167在平面173的距離D內(nèi),連續(xù)的軟線106可以被可操作地推入并通過遞送導(dǎo)向器112。
一般地參考圖1且具體地參考如圖8、27和28,接合處167包括邊緣。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例40,其中實例40還包括上述的根據(jù)實例38或39中任一項的主題。
當(dāng)接合處167包括邊緣時,可以放置邊緣非??拷鄬?57之間的界面和相對輥157與連續(xù)的軟線106之間的界面。
在一些實例中,邊緣可以是線性的。在一些實例中,邊緣可以是銳邊。在一些實例中,邊緣可以是圓邊。
一般地參考圖1且具體地參考如圖8、27和28,進給機構(gòu)104進一步包括刮板172,其與相對輥157中的至少一個接觸以當(dāng)相對輥157轉(zhuǎn)動以選擇性地平移連續(xù)的軟線106進而推動連續(xù)的軟線106通過線通道154時,移除通過相對輥157和連續(xù)的軟線106之間的接合而產(chǎn)生的光聚合物樹脂組件110的殘留物。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例41,其中實例41還包括上述的根據(jù)實例28-40中任一項的主題。
刮板172從相對輥157移除光聚合物樹脂組件110的殘留物以確保樹脂不在相對輥157上積累并阻礙進給機構(gòu)104的操作。
刮板172可以采取任何合適的形式以可操作地從相對輥157或者移除或者刮除樹脂。例如,參照圖27和28,刮板172可以是矩形的或其它的突出部分,其延伸靠近相對輥157中的一個,比如3mm、2mm、1mm、0.5mm內(nèi),或延伸以物理地接合相對輥157中的一個。更具體地,如圖27-28中所見,刮板172可以延伸相鄰于相對輥接合連續(xù)的軟線106處的相對輥157的區(qū)域。
參考圖9,相對輥157中的至少一個包括圓周槽161,其配置為接觸連續(xù)的軟線106。刮板172包括突出部分175,其配置為當(dāng)相對輥157轉(zhuǎn)動以選擇性地平移連續(xù)的軟線106進而推動連續(xù)的軟線106通過線通道154時,從圓周槽161移除通過圓周槽161和連續(xù)的軟線106之間的接合而產(chǎn)生的光聚合物樹脂組件110的殘留物。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例42,其中實例42還包括上述的根據(jù)實例41的主題。
在包括圓周槽161的相對輥157的實例中,具有在其中延伸的突出部分175的刮板172促進刮除或移除通過相對輥157和連續(xù)的軟線106之間的接合而產(chǎn)生的光聚合物樹脂組件110的任何殘留物。
一般地參考圖1且具體地參考如圖8和27-29,進給機構(gòu)104進一步包括連接至支撐框架156的收集儲罐174。收集儲罐174配置為收集由刮板172移除的光聚合物樹脂組件110的殘留物。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例43,其中實例43還包括上述的根據(jù)實例41或42中任一項的主題。
如所提到的,收集儲罐174收集由刮板172移除的殘留物。因此,殘留物不干擾進給機構(gòu)104的其它組件,并且不導(dǎo)致阻礙復(fù)合零件102的制造的不需要的顆粒。而且,收集儲罐174可以被使用者選擇性地清空,比如當(dāng)裝滿時或在由系統(tǒng)100執(zhí)行的過程結(jié)束時。
一般地參考圖1且具體地參考如圖5和6,遞送導(dǎo)向器112進一步包括固化能量通道146。固化能量118的來源116配置為通過固化能量通道146至少遞送固化能量118至連續(xù)的軟線106的段120的部分124。固化能量通道146與線通道154光學(xué)隔離。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例44,其中實例44還包括上述的根據(jù)實例28-43中任一項的主題。
根據(jù)實例44的系統(tǒng)100提供了當(dāng)連續(xù)的軟線106離開遞送導(dǎo)向器112時固化能量118至部分124的精確方向。而且,通過與線通道154光學(xué)隔離,固化能量通道146限制固化能量18在連續(xù)的軟線106離開遞送導(dǎo)向器112前接觸連續(xù)的軟線106。
根據(jù)實例44(參考例如圖6),固化能量通道146可以環(huán)繞線通道154并且可以具有圍繞線通道154的出口206的圓形出口,以便固化能量118從固化能量通道146離開導(dǎo)致固化能量118的環(huán)148,比如根據(jù)本文的實例16。
一般地參考圖1且具體地參考如圖10-14和21-23,系統(tǒng)100進一步包括壓實機138。固化能量118的來源116配置為在由壓實機138壓實之后的位置處遞送固化能量118至少至連續(xù)的軟線106的段120的部分124。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例45,其中實例45還包括上述的根據(jù)實例1-44中任一項的主題。
壓實機138壓實已經(jīng)由遞送導(dǎo)向器112沿印刷路徑122沉積的連續(xù)的軟線106的鄰近層。當(dāng)固化能量118被遞送至由壓實機138壓實之后的部分124時,這允許在固化或硬化連續(xù)的軟線106的光聚合物樹脂組件110之前發(fā)生壓實。
一般地參考圖1且具體地參考如圖10-14、21和23,系統(tǒng)100進一步包括壓實機138,其可操作地連接至遞送導(dǎo)向器112并且配置為在連續(xù)的軟線106的段120離開遞送導(dǎo)向器112后至少給予壓實力至連續(xù)的軟線106的段120的分段180。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例46,其中實例46還包括上述的根據(jù)實例1-44中任一項的主題。
再次,壓實機138壓實已經(jīng)由遞送導(dǎo)向器112沿印刷路徑122沉積的連續(xù)的軟線106的相鄰層。
一般地參考圖1且具體地參考如圖10-12,壓實機138包括具有壓實輥表面184的壓實輥182,其配置為在連續(xù)的軟線106的段120離開遞送導(dǎo)向器112后在至少連續(xù)的軟線106的段120的分段180上滾動。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例47,其中實例47還包括上述的根據(jù)實例46的主題。
壓實輥182,與壓實機138的可選實例相比,可以減少光聚合物樹脂組件110在壓實期間沿著段120的軸向移動。另外地,與壓實機138的可選實例相比,壓實輥182可以提供更加期望的正交的、或垂直的壓實力分量。
一般地參考圖1且具體地參考如圖10,壓實輥表面184具有紋理。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例48,其中實例48還包括上述的根據(jù)實例47的主題。
當(dāng)壓實輥表面184具有紋理時,壓實輥表面184給予紋理至段120或磨損段120,這向其提供增加的表面積,以便更好地粘附抵靠其沉積的連續(xù)的軟線106的后繼層。
一般地參考圖1且具體地參考如圖11,壓實輥表面184被成形以在連續(xù)的軟線106的段120離開遞送導(dǎo)向器112后給予預(yù)定的橫截面形狀至少至連續(xù)的軟線106的段120的分段180。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例49,其中實例49還包括上述的根據(jù)實例47或48中任一項的主題。
在一些應(yīng)用中,給予預(yù)定的橫截面形狀至連續(xù)的軟線106——當(dāng)其通過遞送導(dǎo)向器112沉積時——可以是期望的。
一般地參考圖1且具體地參考如圖13,壓實機138包括具有擦具拖曳表面186的壓實擦具185,所述擦具拖曳表面186配置為在連續(xù)的軟線106的段120離開遞送導(dǎo)向器112后抵靠至少連續(xù)的軟線106的段120的分段180拖曳。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例50,其中實例50還包括上述的根據(jù)實例46的主題。
壓實擦具185,與壓實機138的可選實例相比,可以增加光聚合物樹脂組件110在壓實期間沿著段120的軸向移動。
一般地參考圖1且具體地參考如圖13,擦具拖曳表面186具有紋理。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例51,其中實例51還包括上述的根據(jù)實例50的主題。
當(dāng)拖曳表面186具有紋理時,擦具拖曳表面186給予紋理至段120或磨損段120,這向其提供增加的表面積,以便更好地粘附抵靠其沉積的連續(xù)的軟線106的后繼層。
一般地參考圖1且具體地參考如圖13,擦具拖曳表面186被成形以在連續(xù)的軟線106的段120離開遞送導(dǎo)向器112后給予預(yù)定的橫截面形狀至連續(xù)的軟線106的段120。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例52,其中實例52還包括上述的根據(jù)實例50或51中任一項的主題。
如所提到的,在一些應(yīng)用中,給予預(yù)定的橫截面形狀至連續(xù)的軟線106——當(dāng)其通過遞送導(dǎo)向器112沉積時——可以是期望的。
一般地參考圖1且具體地參考如圖12、21、和23,壓實機138朝向連續(xù)的軟線106的段120的分段180偏壓。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例53,其中實例53還包括上述的根據(jù)實例46-52中任一項的主題。
通過朝向分段180偏壓,壓實機138抵靠分段180給予期望的壓實力。
壓實機138可以比如通過彈簧181或其它偏壓構(gòu)件朝向分段180偏壓。
一般地參考圖1且具體地參考如圖12、21、和23,壓實機138相對于遞送導(dǎo)向器112是可轉(zhuǎn)動的。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例54,其中實例54還包括上述的根據(jù)實例46-53中任一項的主題。
通過相對于遞送導(dǎo)向器112可轉(zhuǎn)動,可以選擇性地放置壓實機138以當(dāng)遞送導(dǎo)向器112相對于表面114移動時——包括當(dāng)其相對于表面114改變方向時——和/或反之亦然,抵靠段120的分段180給予其壓實力。
圖12示意性地圖解了相對于遞送導(dǎo)向器112自由轉(zhuǎn)動的壓實輥182。圖21和23圖解了由樞轉(zhuǎn)臂致動器188選擇性地和主動地轉(zhuǎn)動的壓實輥182,如本文中所討論的。
一般地參考圖1且具體地參考如圖12、21和23,壓實機138配置為當(dāng)遞送導(dǎo)向器112或表面114中至少一個相對于另一個移動時追隨遞送導(dǎo)向器112。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例55,其中實例55還包括上述的根據(jù)實例46-54中任一項的主題。
通過追隨遞送導(dǎo)向器112,選擇性地放置壓實機138以在分段180離開遞送導(dǎo)向器112之后直接抵靠段120的分段180給予其壓實力。
參考圖14,壓實機138包括連接至遞送導(dǎo)向器112的裙部190。裙部190包括裙拖曳表面192,其被放置以在連續(xù)的軟線106的段120離開遞送導(dǎo)向器112后抵靠至少連續(xù)的軟線106的段120的分段180拖曳。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例56,其中實例56還包括上述的根據(jù)實例46的主題。
裙部190從遞送導(dǎo)向器112并且周向地圍繞出口206延伸。因此,不管遞送導(dǎo)向器112相對于表面114的移動方向如何和/或反之亦然,放置裙部190以當(dāng)連續(xù)的軟線106的段120的分段180沉積時將其壓實。
一般地參考圖1且具體地參考如圖21和23,系統(tǒng)100進一步包括壓實機138,其被可操作地連接至遞送導(dǎo)向器112并配置為在連續(xù)的軟線106的段120離開遞送導(dǎo)向器112后給予壓實力至少至連續(xù)的軟線106的段120的分段180。系統(tǒng)100還包括樞轉(zhuǎn)臂152,其相對于遞送導(dǎo)向器112連接,使得當(dāng)遞送導(dǎo)向器112或表面114中的至少一個相對于另一個移動時,樞轉(zhuǎn)臂152追隨遞送導(dǎo)向器112。壓實機138被連接至樞轉(zhuǎn)臂152。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例57,其中實例57還包括上述的根據(jù)實例1的主題。
樞轉(zhuǎn)臂152提供壓實機138相對于遞送導(dǎo)向器112的選擇性樞轉(zhuǎn)。因此,可以選擇性地放置壓實機138以當(dāng)遞送導(dǎo)向器112相對于表面114移動時——包括當(dāng)其相對于表面114改變方向時——和/或反之亦然,抵靠段120的分段180給予其壓實力。
一般地參考圖1且具體地參考如圖21和23,系統(tǒng)100進一步包括樞轉(zhuǎn)臂致動器188,其可操作地連接至樞轉(zhuǎn)臂152并配置為當(dāng)遞送導(dǎo)向器112或表面114中的至少一個相對于另一個移動時主動地控制樞轉(zhuǎn)臂152相對于遞送導(dǎo)向器112的轉(zhuǎn)動位置。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例58,其中實例58還包括上述的根據(jù)實例57的主題。
樞轉(zhuǎn)臂致動器188提供樞轉(zhuǎn)臂152的選擇性樞轉(zhuǎn)并且因而提供壓實機138相對于遞送導(dǎo)向器112的選擇性樞轉(zhuǎn)。因此,可以選擇性地放置壓實機138以當(dāng)遞送導(dǎo)向器112相對于表面114移動時——包括當(dāng)其相對于表面114改變方向時——和/或反之亦然,抵靠段120的分段180給予其壓實力。
一般地參考圖1且具體地參考如圖21和23,樞轉(zhuǎn)臂致動器188配置為利用遞送導(dǎo)向器112或表面114中的至少一個相對于另一個的移動主動地協(xié)調(diào)樞轉(zhuǎn)臂152的轉(zhuǎn)動位置。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例59,其中實例59還包括上述的根據(jù)實例58的主題。
因此,可以選擇性地和主動地放置壓實機138以當(dāng)遞送導(dǎo)向器112相對于表面114移動時——包括當(dāng)其相對于表面114改變方向時——和/或反之亦然,抵靠段120的分段180給予其壓實力。
一般地參考圖1且具體地參考如圖21,系統(tǒng)100進一步包括表面粗化機144,其可操作地連接至遞送導(dǎo)向器112并且配置為在連續(xù)的軟線106的段120離開遞送導(dǎo)向器112之后磨損至少連續(xù)的軟線106的段120的分段194。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例60,其中實例60還包括上述的根據(jù)實例1-20中任一項的主題。
表面粗化機144磨損分段194,這向其提供增加的表面積,以便更好地粘附抵靠其沉積的后繼層。
參考圖1,表面粗化機144包括粗化輥196,其配置為在連續(xù)的軟線106的段120離開遞送導(dǎo)向器112之后轉(zhuǎn)動地磨損至少連續(xù)的軟線106的段120的分段194。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例61,其中實例61還包括上述的根據(jù)實例60的主題。
粗化輥196,與表面粗化機144的可選實例相比,可以減少光聚合物樹脂組件110在其磨損期間沿著段120的軸向移動。
一般地參考圖1,粗化輥196包括粗化輥表面198,其被成形以在連續(xù)的軟線106的段120離開遞送導(dǎo)向器112后給予預(yù)定的橫截面形狀至連續(xù)的軟線106的段120。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例62,其中實例62還包括上述的根據(jù)實例61的主題。
在一些應(yīng)用中,給予預(yù)定的橫截面形狀至連續(xù)的軟線106——當(dāng)其通過遞送導(dǎo)向器112沉積時——可以是期望的。
一般地參考圖1且具體地參考如圖21,表面粗化機144包括粗化拖曳表面200,其配置為在連續(xù)的軟線106的段120離開遞送導(dǎo)向器112后平移地磨損至少連續(xù)的軟線106的段120的分段194。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例63,其中實例63還包括上述的根據(jù)實例60的主題。
粗化拖曳表面200,與表面粗化機144的可選實例相比,可以增加光聚合物樹脂組件110在其磨損期間沿著段120的軸向移動。
一般地參考圖1且具體地參考如圖21,表面粗化機144在連續(xù)的軟線106的段120離開遞送導(dǎo)向器112后朝向連續(xù)的軟線106的段120的分段194偏壓。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例64,其中實例64還包括上述的根據(jù)實例60-63中任一項的主題。
通過朝向分段194偏壓,表面粗化機144抵靠分段194給予期望的磨損力。
一般地參考圖1且具體地參考如圖21,表面粗化機144相對于遞送導(dǎo)向器112是可轉(zhuǎn)動的。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例65,其中實例65還包括上述的根據(jù)實例60-64中任一項的主題。
通過相對于遞送導(dǎo)向器112可轉(zhuǎn)動,可以選擇性地放置表面粗化機144以當(dāng)遞送導(dǎo)向器112相對于表面114移動時——包括當(dāng)其相對于表面114改變方向時——和/或反之亦然,磨損分段194。
一般地參考圖1且具體地參考如圖21,表面粗化機144配置為當(dāng)遞送導(dǎo)向器112或表面114中的至少一個相對于另一個移動時追隨遞送導(dǎo)向器112。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例66,其中實例66還包括上述的根據(jù)實例60-65中任一項的主題。
通過追隨遞送導(dǎo)向器112,選擇性地放置表面粗化機144以在段120離開遞送導(dǎo)向器112之后直接磨損分段194。
一般地參考圖1且具體地參考如圖21,系統(tǒng)100進一步包括樞轉(zhuǎn)臂152,其被配置使得當(dāng)遞送導(dǎo)向器112或表面114中的至少一個相對于另一個移動時,樞轉(zhuǎn)臂152追隨遞送導(dǎo)向器112。表面粗化機144連接至樞轉(zhuǎn)臂152。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例67,其中實例67還包括上述的根據(jù)實例60-66中任一項的主題。
樞轉(zhuǎn)臂152提供表面粗化機144相對于遞送導(dǎo)向器112的選擇性樞轉(zhuǎn)。因此,可以選擇性地放置表面粗化機144以當(dāng)遞送導(dǎo)向器112相對于表面114移動時——包括當(dāng)其相對于表面114改變方向時——和/或反之亦然,磨損分段194。
一般地參考圖1且具體地參考如圖21,系統(tǒng)100進一步包括樞轉(zhuǎn)臂致動器188,其可操作地連接至樞轉(zhuǎn)臂152并配置為當(dāng)遞送導(dǎo)向器112或表面114中的至少一個相對于另一個移動時主動地控制樞轉(zhuǎn)臂152相對于遞送導(dǎo)向器112的轉(zhuǎn)動位置。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例68,其中實例68還包括上述的根據(jù)實例67的主題。
樞轉(zhuǎn)臂致動器188提供樞轉(zhuǎn)臂152的選擇性樞轉(zhuǎn)并且因而提供表面粗化機144相對于遞送導(dǎo)向器112的選擇性樞轉(zhuǎn)。因此,可以選擇性地放置表面粗化機144以當(dāng)遞送導(dǎo)向器112相對于表面114移動時——包括當(dāng)其相對于表面114改變方向時——和/或反之亦然,磨損分段194。
一般地參考圖1且具體地參考如圖21,樞轉(zhuǎn)臂致動器188配置為利用遞送導(dǎo)向器112或表面114中的至少一個相對于另一個的移動主動地協(xié)調(diào)樞轉(zhuǎn)臂152的轉(zhuǎn)動位置。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例69,其中實例69還包括上述的根據(jù)實例68的主題。
因此,可以選擇性地和主動地放置表面粗化機144以當(dāng)遞送導(dǎo)向器112相對于表面114移動時——包括當(dāng)其相對于表面114改變方向時——和/或反之亦然,磨損分段194。
一般地參考圖1且具體地參考如圖21,系統(tǒng)100進一步包括壓實機138。放置表面粗化機144以在通過壓實機138壓實至少分段194之后磨損至少連續(xù)的軟線106的段120的分段194。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例70,其中實例70還包括上述的根據(jù)實例60-69中任一項的主題。
根據(jù)實例70的系統(tǒng)包括壓實機138和表面粗化機144二者。通過具有放置以在由壓實機138壓實之后磨損分段194的表面粗化機144,分段194的磨損不被其隨后的壓實阻礙或遲緩。因此,磨損分段194具有增加的表面積,以便更好地粘附抵靠其沉積的后繼層。
一般地參考圖1且具體地參考如圖21,系統(tǒng)100進一步包括碎片入口202,其配置為收集使用表面粗化機144磨損至少連續(xù)的軟線106的段120的分段194而造成的碎片。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例71,其中實例71還包括上述的根據(jù)實例60-66中任一項的主題。
通過碎片入口202收集通過表面粗化機144磨損分段194而造成的碎片避免了光聚合物樹脂組件110的不需要的、松散的顆粒陷入連續(xù)的軟線106的相鄰的沉積層之間,這否則可以導(dǎo)致復(fù)合零件102的不需要的性質(zhì)。
參考圖1,系統(tǒng)100進一步包括真空源203,其選擇性地與碎片入口202連通地連接。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例72,其中實例72還包括上述的根據(jù)實例71的主題。
真空源203通過碎片入口202從相鄰的分段194抽吸空氣和碎片。
一般地參考圖1且具體地參考如圖21,系統(tǒng)100進一步包括樞轉(zhuǎn)臂152,其相對于遞送導(dǎo)向器112連接,使得當(dāng)遞送導(dǎo)向器112或表面114中的至少一個相對于另一個移動時,樞轉(zhuǎn)臂152追隨遞送導(dǎo)向器112。碎片入口202可操作地連接至樞轉(zhuǎn)臂152。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例73,其中實例73還包括上述的根據(jù)實例71或72中任一項的主題。
通過連接至樞轉(zhuǎn)臂152,選擇性地放置碎片入口202以當(dāng)遞送導(dǎo)向器112相對于表面114移動時和/或反之亦然,直接地從相鄰的分段194收集碎片。
一般地參考圖1且具體地參考如圖21,系統(tǒng)100進一步包括樞轉(zhuǎn)臂致動器188,其可操作地連接至樞轉(zhuǎn)臂152并配置為當(dāng)遞送導(dǎo)向器112或表面114中的至少一個相對于另一個移動時主動地控制樞轉(zhuǎn)臂152相對于遞送導(dǎo)向器112的轉(zhuǎn)動位置。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例74,其中實例74還包括上述的根據(jù)實例73的主題。
樞轉(zhuǎn)臂致動器188通過主動地控制樞轉(zhuǎn)臂152相對于遞送導(dǎo)向器112的轉(zhuǎn)動位置確保碎片入口202追隨遞送導(dǎo)向器112,使得選擇性地放置碎片入口202以當(dāng)遞送導(dǎo)向器112相對于表面114移動時和/或反之亦然,收集直接相鄰分段194的碎片。
一般地參考圖1且具體地參考如圖21,樞轉(zhuǎn)臂致動器188配置為利用遞送導(dǎo)向器112或表面114中的至少一個相對于另一個的移動主動地協(xié)調(diào)樞轉(zhuǎn)臂152的轉(zhuǎn)動位置。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例75,其中實例75還包括上述的根據(jù)實例74的主題。
樞轉(zhuǎn)臂致動器188通過主動地協(xié)調(diào)樞轉(zhuǎn)臂152相對于遞送導(dǎo)向器112的轉(zhuǎn)動位置確保碎片入口202追隨遞送導(dǎo)向器112,使得選擇性地放置碎片入口202以當(dāng)遞送導(dǎo)向器112相對于表面114移動時和/或反之亦然,收集直接相鄰分段194的碎片。
一般地參考圖1且具體地參考如圖21,系統(tǒng)100進一步包括加壓氣體出口204,其配置為利用加壓氣體分散通過表面粗化機144粗化連續(xù)的軟線106的段120而造成的碎片。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例76,其中實例76還包括上述的根據(jù)實例60-66中任一項的主題。
通過加壓氣體出口204分散通過表面粗化機144磨損分段194而造成的碎片避免了光聚合物樹脂組件110的不需要的、松散的顆粒陷入連續(xù)的軟線106的相鄰的沉積層之間,這否則可以導(dǎo)致復(fù)合零件102的不需要的性質(zhì)。
參考圖1,系統(tǒng)100進一步包括加壓氣體源205,其選擇性地與加壓氣體出口204連通地連接。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例77,其中實例77還包括上述的根據(jù)實例76的主題。
加壓氣體源205提供了經(jīng)由加壓氣體出口204遞送至分段194的加壓氣體的來源。
一般地參考圖1且具體地參考如圖21,系統(tǒng)100進一步包括樞轉(zhuǎn)臂152,其被配置使得當(dāng)遞送導(dǎo)向器112或表面114中的至少一個相對于另一個移動時樞轉(zhuǎn)臂152追隨遞送導(dǎo)向器112。加壓氣體出口204可操作地連接至樞轉(zhuǎn)臂152。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例78,其中實例78還包括上述的根據(jù)實例76或77中任一項的主題。
通過連接至樞轉(zhuǎn)臂152,選擇性地放置加壓氣體出口204以當(dāng)遞送導(dǎo)向器112相對于表面114移動時和/或反之亦然,分散直接來自相鄰分段194的碎片。
一般地參考圖1且具體地參考如圖21,系統(tǒng)100進一步包括樞轉(zhuǎn)臂致動器188,其可操作地連接至樞轉(zhuǎn)臂152并配置為當(dāng)遞送導(dǎo)向器112或表面114中的至少一個相對于另一個移動時主動地控制樞轉(zhuǎn)臂152相對于遞送導(dǎo)向器112的轉(zhuǎn)動位置。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例79,其中實例79還包括上述的根據(jù)實例78的主題。
樞轉(zhuǎn)臂致動器188通過主動地控制樞轉(zhuǎn)臂152相對于遞送導(dǎo)向器112的轉(zhuǎn)動位置確保加壓氣體出口204追隨遞送導(dǎo)向器112,使得選擇性地放置加壓氣體出口204以當(dāng)遞送導(dǎo)向器112相對于表面114移動時和/或反之亦然,分散直接相鄰分段194的碎片。
一般地參考圖1且具體地參考如圖21,樞轉(zhuǎn)臂致動器188配置為利用遞送導(dǎo)向器112或表面114中的至少一個相對于另一個的移動主動地協(xié)調(diào)樞轉(zhuǎn)臂152的轉(zhuǎn)動位置。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例80,其中實例80還包括上述的根據(jù)實例79的主題。
樞轉(zhuǎn)臂致動器188通過主動地協(xié)調(diào)樞轉(zhuǎn)臂152相對于遞送導(dǎo)向器112的轉(zhuǎn)動位置確保加壓氣體出口204追隨遞送導(dǎo)向器112,使得選擇性地放置加壓氣體出口204以當(dāng)遞送導(dǎo)向器112相對于表面114移動時和/或反之亦然,分散直接相鄰分段194的碎片。
一般地參考圖1且具體地參考如圖15-18、21、30和31,遞送導(dǎo)向器112包括線通道154,連續(xù)的軟線106通過其被遞送至印刷路徑122。線通道154包括出口206。系統(tǒng)100進一步包括切割機208,其配置為選擇性地切割相鄰出口206的連續(xù)的軟線106。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例81,其中實例81還包括上述的根據(jù)實例1-80中任一項的主題。
包括切割機208允許選擇性地停止和開始通過遞送導(dǎo)向器112遞送連續(xù)的軟線106。通過具有配置為切割相鄰出口206的連續(xù)的軟線106的切割機208,連續(xù)的軟線106可以在通過固化能量118至少部分地固化之前被切割,并且同時連續(xù)的軟線106還沒有與連續(xù)的軟線106的先前的沉積層接觸,和任選地抵靠其壓實。換句話說,允許切割機208接近連續(xù)的軟線106的整個圓周。
一般地參考圖1且具體地參考如圖15-17、21、30和31,切割機208包括至少一個刀刃210,其相對于遞送導(dǎo)向器112可移動。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例82,其中實例82還包括上述的根據(jù)實例81的主題。
一般地參考圖1且具體地參考如圖15,切割機208是可變隔膜212。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例83,其中實例83還包括上述的根據(jù)實例81或82中任一項的主題。
可變隔膜212能夠從連續(xù)的軟線106的多側(cè)切割連續(xù)的軟線。因此,與可以以其它方式由切割機208的其它實例造成的變形相比,由可變隔膜212造成的連續(xù)的軟線106的橫截面輪廓的變形較少。
一般地參考圖1且具體地參考如圖17,切割機208放置在遞送導(dǎo)向器112內(nèi)。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例84,其中實例84還包括上述的根據(jù)實例81-83中任一項的主題。
將切割機208放置在遞送導(dǎo)向器112內(nèi)提供了系統(tǒng)100的緊湊組裝,使得切割機208不阻礙遞送導(dǎo)向器112相對于表面114的移動和/或反之亦然。
一般地參考圖1且具體地參考如圖18,切割機208包括切割激光器213。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例85,其中實例85還包括上述的根據(jù)實例81的主題。
使用切割激光器213切割連續(xù)的軟線106促進在復(fù)合零件102的制造期間在期望的位置處精確切割連續(xù)的軟線106。
一般地參考圖1且具體地參考如圖18,切割機208進一步包括至少一個檢流計鏡定位系統(tǒng)214,其配置為引導(dǎo)切割激光器213選擇性地切割相鄰出口206的連續(xù)的軟線106。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例86,其中實例86還包括上述的根據(jù)實例85的主題。
換句話說,當(dāng)連續(xù)的軟線106離開遞送導(dǎo)向器112時,一個或多個檢流計鏡定位系統(tǒng)214可以主動地引導(dǎo)切割激光器213至連續(xù)的軟線106。
一般地參考圖1且具體地參考如圖20,系統(tǒng)100進一步包括驅(qū)動部件216,其可操作地至少連接至遞送導(dǎo)向器112或表面114中的至少一個,并且配置為相對于另一個可操作地和選擇性地移動遞送導(dǎo)向器112或表面114中的至少一個。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例87,其中實例87還包括上述的根據(jù)實例1-86中任一項的主題。
驅(qū)動部件216促進遞送導(dǎo)向器112和表面114之間的相對移動,使得當(dāng)連續(xù)的軟線106經(jīng)由遞送導(dǎo)向器112沉積時,由連續(xù)的軟線106制造復(fù)合零件102。
一般地參考圖1且具體地參考如圖20,驅(qū)動部件216包括X軸驅(qū)動器217、Y軸驅(qū)動器219和Z軸驅(qū)動器215,其中的至少一個至少可操作地連接至遞送導(dǎo)向器112或表面114中的一個。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例88,其中實例88還包括上述的根據(jù)實例87的主題。
根據(jù)實例88的系統(tǒng)100提供了遞送導(dǎo)向器112和表面114之間的三維相對移動。
參考圖1,驅(qū)動部件216包括機械臂218。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例89,其中實例89還包括上述的根據(jù)實例87或88中任一項的主題。
使用機械臂218以可操作地和選擇性地相對于表面114移動遞送導(dǎo)向器112和/或反之亦然允許多個自由度和制造復(fù)雜的三維復(fù)合零件102。
一般地參考圖1且具體地參考如圖20,驅(qū)動部件216配置為可操作地和選擇性地相對于另一個在三維中正交地移動遞送導(dǎo)向器112或表面114中的至少一個。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例90,其中實例90還包括上述的根據(jù)實例87-89中任一項的主題。
根據(jù)實例90的系統(tǒng)可以在三維中制造復(fù)合零件102。
一般地參考圖1且具體地參考如圖20,驅(qū)動部件216配置為利用相對于另一個的至少三個自由度可操作地和選擇性地在三維中移動遞送導(dǎo)向器112或表面114中的至少一個。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例91,其中實例91還包括上述的根據(jù)實例87-89中任一項的主題。
根據(jù)實例91的系統(tǒng)可以制造復(fù)雜的三維復(fù)合零件102。
一般地參考圖1且具體地參考如圖20,驅(qū)動部件216配置為利用相對于另一個的至少六個自由度可操作地和選擇性地在三維中移動遞送導(dǎo)向器112或表面114中的至少一個。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例92,其中實例92還包括上述的根據(jù)實例87-89中任一項的主題。
根據(jù)實例92的系統(tǒng)可以制造復(fù)雜的三維復(fù)合零件102。
參考圖1,驅(qū)動部件216配置為利用相對于另一個的至少九個自由度可操作地和選擇性地在三維中移動遞送導(dǎo)向器112或表面114中的至少一個。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例93,其中實例93還包括上述的根據(jù)實例87-89中任一項的主題。
根據(jù)實例93的系統(tǒng)可以制造復(fù)雜的三維復(fù)合零件102。
參考圖1,驅(qū)動部件216配置為利用相對于另一個的至少十二個自由度可操作地和選擇性地在三維中移動遞送導(dǎo)向器112或表面114中的至少一個。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例94,其中實例94還包括上述的根據(jù)實例87-89中任一項的主題。
根據(jù)實例94的系統(tǒng)可以制造復(fù)雜的三維復(fù)合零件102。
參考圖1,系統(tǒng)100進一步包括進一步包括保護氣出口220,其配置為在段120離開遞送導(dǎo)向器112后通過遞送保護氣221至連續(xù)的軟線106的段120至少部分地保護連續(xù)的軟線106的段120免于氧化。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例95,其中實例95還包括上述的根據(jù)實例1-94中任一項的主題。
包括保護氣出口220和從其遞送保護氣221至段120限制了連續(xù)的軟線106在通過來源116被至少部分地固化之前和/或在固化期間的氧化。
參考圖1,系統(tǒng)100進一步包括保護氣源222,其選擇性地與保護氣出口220連通地連接。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例96,其中實例96還包括上述的根據(jù)實例95的主題。
保護氣源222提供經(jīng)由保護氣出口220遞送至段120的保護氣的來源。
參考圖1,系統(tǒng)100進一步包括保護氣出口220,其配置為在段120離開遞送導(dǎo)向器112之后通過將保護氣221遞送至連續(xù)的軟線106的段120至少部分地保護連續(xù)的軟線106的段120免于氧化。系統(tǒng)100還包括樞轉(zhuǎn)臂152,其相對于遞送導(dǎo)向器112連接,使得當(dāng)遞送導(dǎo)向器112或表面114中的至少一個相對于另一個移動時,樞轉(zhuǎn)臂152追隨遞送導(dǎo)向器112。保護氣出口220可操作地連接至樞轉(zhuǎn)臂152。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例97,其中實例97還包括上述的根據(jù)實例1的主題。
通過連接至樞轉(zhuǎn)臂152,選擇性地放置保護氣出口220以當(dāng)遞送導(dǎo)向器112相對于表面114移動時和/或反之亦然遞送保護氣221至段120。
參考圖1,系統(tǒng)100進一步包括樞轉(zhuǎn)臂致動器188,其可操作地連接至樞轉(zhuǎn)臂152并配置為當(dāng)遞送導(dǎo)向器112或表面114中的至少一個相對于另一個移動時主動地控制樞轉(zhuǎn)臂152相對于遞送導(dǎo)向器112的轉(zhuǎn)動位置。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例98,其中實例98還包括上述的根據(jù)實例97的主題。
樞轉(zhuǎn)臂致動器188,通過主動地控制樞轉(zhuǎn)臂152相對于遞送導(dǎo)向器112的轉(zhuǎn)動位置,確保保護氣出口220追隨遞送導(dǎo)向器112,以便選擇性地放置保護氣出口220以當(dāng)遞送導(dǎo)向器112相對于表面114移動時和/或反之亦然遞送保護氣221至段120。
參考圖1,樞轉(zhuǎn)臂致動器188配置為利用遞送導(dǎo)向器112或表面114中的至少一個相對于另一個的移動主動地協(xié)調(diào)樞轉(zhuǎn)臂152的轉(zhuǎn)動位置。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例99,其中實例99還包括上述的根據(jù)實例98的主題。
樞轉(zhuǎn)臂致動器188,通過主動地協(xié)調(diào)樞轉(zhuǎn)臂152相對于遞送導(dǎo)向器112的轉(zhuǎn)動位置,確保保護氣出口220追隨遞送導(dǎo)向器112,以便選擇性地放置保護氣出口220以當(dāng)遞送導(dǎo)向器112相對表面114移動時和/或反之亦然遞送保護氣221至段120。
參考圖1,系統(tǒng)100進一步包括缺陷檢測器224,其配置為在連續(xù)的軟線106的段120離開遞送導(dǎo)向器112后檢測連續(xù)的軟線106的段120中的缺陷。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例100,其中實例100還包括上述的根據(jù)實例1-99中任一項的主題。
檢測段120中的缺陷允許在完成復(fù)合零件102之前選擇性地廢棄(scrap)具有缺陷的復(fù)合零件102。因此,可以浪費更少的材料。而且,可以在連續(xù)的軟線106的后繼層將缺陷遮掩或隱藏在視野外之前,通過缺陷檢測器224檢測否則將隱藏于多種類型的缺陷檢測器的視野外的缺陷。
參考圖1,缺陷檢測器224包括光學(xué)檢測器226。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例101,其中實例101還包括上述的根據(jù)實例100的主題。
光學(xué)檢測器226可以很好地適合于檢測連續(xù)的軟線106的段120中的缺陷。
參考圖1,缺陷檢測器224包括照相機228。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例102,其中實例102還包括上述的根據(jù)實例100的主題。
照相機228可以良好地適合于檢測連續(xù)的軟線106的段120中的缺陷。
參考圖1,系統(tǒng)100進一步包括控制器230和以下中的一個或多個:連續(xù)的軟線106的起源126;樞轉(zhuǎn)臂致動器188;壓實機138;表面粗化機144;碎片入口202;真空源203,其選擇性地與碎片入口202連通地連接;加壓氣體出口204;加壓氣體源205,其選擇性地與加壓氣體出口204連通地連接;切割機208;驅(qū)動部件216;保護氣出口220;保護氣源222,其選擇性地與保護氣出口220連通地連接;和缺陷檢測器224??刂破?30被編程以選擇性地操作遞送導(dǎo)向器112、進給機構(gòu)104、固化能量118的來源116、連續(xù)的軟線106的起源、樞轉(zhuǎn)臂致動器188、壓實機138、表面粗化機144、真空源203、加壓氣體源205、切割機208、驅(qū)動裝置216、保護氣源222和缺陷檢測器224中的一個或多個。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例103,其中實例103還包括上述的根據(jù)實例1的主題。
控制器230控制系統(tǒng)100的各種組件部分的操作。例如,可以控制遞送導(dǎo)向器112和/或表面114相對于彼此的精確移動以制造期望的三維復(fù)合零件102??梢酝ㄟ^樞轉(zhuǎn)臂致動器188控制樞轉(zhuǎn)臂152的精確樞轉(zhuǎn)以通過壓實機138精確地遞送壓實力,精確地遞送固化能量118,通過表面粗化機144精確地磨損連續(xù)的軟線106,諸如此類。另外地,各種組件部分的操作可以在復(fù)合零件102的制造期間通過控制器230選擇性地開始和停止以產(chǎn)生復(fù)合零件102的期望的性質(zhì)和構(gòu)型。
在圖1中,控制器230和系統(tǒng)100的各種組件部分之間的連通由閃電形狀(lightning bolt)示意性地代表。這樣的連通事實上可以是有線的和/或無線的。
控制器230可以包括任何適合的結(jié)構(gòu),其可以被改造、配置、設(shè)計、構(gòu)造和/或編程以自動地控制系統(tǒng)100的至少一部分的操作。作為說明性、非排他性的實例,控制器230可以包括和/或是電子控制器、專用控制器、特定用途控制器、個人計算機、顯示裝置、邏輯裝置和/或存儲裝置。此外,控制器230可以被編程以執(zhí)行一種或多種算法來自動地控制系統(tǒng)100的操作。這可以包括如下的算法:其可以基于本文公開的方法300和方法400和/或可以使控制器230引導(dǎo)系統(tǒng)100執(zhí)行本文公開的方法300和400。
一般地參考圖1且具體地參考如圖20,系統(tǒng)100進一步包括框架232,其支撐進給機構(gòu)104和表面114。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例104,其中實例104還包括上述的根據(jù)實例1-103中任一項的主題。
框架232在結(jié)構(gòu)上支撐進給機構(gòu)104和表面114,使得進給機構(gòu)104可以可操作地和選擇性地相對于表面114移動遞送導(dǎo)向器112,和/或反之亦然。
參考例如圖1-7、12和19-29且具體參考圖32,公開了增材制造復(fù)合零件102的方法300。方法300包括(方框302)沿印刷路徑122沉積連續(xù)的軟線106的段120。連續(xù)的軟線106包括非樹脂組件108和部分固化的光聚合物樹脂組件110。方法300進一步包括(方框304),在朝向印刷路徑122推進連續(xù)的軟線106的同時和在連續(xù)的軟線106的段120沿印刷路徑122沉積之后,以控制的速率遞送預(yù)定的或主動確定的量的固化能量118至少至連續(xù)的軟線106的段120的部分124以至少部分地固化至少連續(xù)的軟線106的段120的部分124。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例105。
因此,可以執(zhí)行方法300以由至少復(fù)合材料制造復(fù)合零件102,所述復(fù)合材料包括光聚合物樹脂組件110并且其當(dāng)復(fù)合零件102正在被制造時,或原位時,通過固化能量118至少進一步部分地固化。由于以控制的速率遞送預(yù)定的或主動確定的量的固化能量118,可以在復(fù)合零件102的制造期間的任何給定時間關(guān)于段120的部分124建立期望水平或程度的固化。例如,如本文所討論的,在一些實施例中,在復(fù)合零件102的制造期間固化一部分124——其大于或小于另一部分124——可以是期望的。而且,可以執(zhí)行方法300以制造復(fù)合零件102,其中連續(xù)的軟線106貫穿復(fù)合零件102以期望的和/或預(yù)定的取向定向,諸如以限定復(fù)合零件102的期望性質(zhì)。
方法300可以由系統(tǒng)100執(zhí)行。
參考例如圖1,連續(xù)的軟線106包括預(yù)浸漬復(fù)合材料。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例106,其中實例106還包括上述的根據(jù)實例105的主題。
因為連續(xù)的軟線106包括預(yù)浸漬復(fù)合材料,所以連續(xù)的軟線106的組件部分,即非樹脂組件108和光聚合物樹脂組件110,可以作為復(fù)合零件102的連續(xù)的源材料,被朝向印刷路徑122推進。而且,當(dāng)正形成復(fù)合零件102時,預(yù)浸漬復(fù)合材料的天然粘性可以促進通過執(zhí)行方法300正沉積的層之間的粘附。
參考例如圖1-3,非樹脂組件108包括纖維、碳纖維、玻璃纖維、合成有機纖維、芳綸纖維、天然纖維、木質(zhì)纖維、硼纖維、碳化硅纖維、光學(xué)纖維、纖維叢、纖維絲束、纖維織物、絲、金屬絲、導(dǎo)絲或絲叢中的一種或多種。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例107,其中實例107還包括上述的根據(jù)實例105或106中任一項的主題。
在連續(xù)的軟線106中包括一種或多種纖維允許選擇復(fù)合零件102的期望的性質(zhì)。而且,選擇具體的纖維材料和/或選擇具體的纖維構(gòu)型(例如,叢、絲束和/或織物)可以允許精確地選擇復(fù)合零件102的期望的性質(zhì)。復(fù)合零件102的實例性質(zhì)包括強度、剛度、撓性、硬度、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性等。非樹脂組件108不限于指定的實例,并且可以使用其它類型的非樹脂組件108。
參考例如圖1,光聚合物樹脂組件110包括紫外光光聚合物樹脂、可見光光聚合物樹脂、紅外光光聚合物樹脂或X-射線光聚合物樹脂中的至少一種。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例108,其中實例108還包括上述的根據(jù)實例105-107中任一項的主題。
可以選擇紫外光光聚合物樹脂、紅外光光聚合物樹脂或X-射線光聚合物樹脂,以便避免通過可見光的非故意固化,和/或允許精確地引導(dǎo)固化能量118至連續(xù)的軟線106的段120的部分124。在另一方面,可以選擇可見光光聚合物,以便可以使用可見光形式的固化能量118來固化部分124。
參考例如圖1和4且具體參考圖32,(方框302)沿印刷路徑122沉積連續(xù)的軟線106的段120包括(方框306)抵靠自身分層敷設(shè)(layer)連續(xù)的軟線106,以增材制造復(fù)合零件102。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例109,其中實例109還包括上述的根據(jù)實例105-108中任一項的主題。
通過抵靠其自身分層敷設(shè)連續(xù)的軟線106,可以通過執(zhí)行方法300制造三維復(fù)合零件102。
因此,方法300可以被描述為3-D打印方法和/或增材制造方法。
參考例如圖1且具體參考圖32,(方框302)沿印刷路徑122沉積連續(xù)的軟線106的段120包括(方框308)以預(yù)定的模式沉積連續(xù)的軟線106以選擇性地控制復(fù)合零件102的一個或多個物理特性。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例110,其中實例110還包括上述的根據(jù)實例105-109中任一項的主題。
通過控制復(fù)合零件102的一個或多個物理特性,當(dāng)與通過傳統(tǒng)的復(fù)合材料敷設(shè)方法制造的類似零件相比時,可以使用更少的總材料和/或可以減小具體零件的尺寸。
例如,與由復(fù)合材料的平面層片的多個層構(gòu)建的復(fù)合零件相比,可以制造復(fù)合零件102,使得連續(xù)的軟線106的取向并且因而非樹脂組件108的取向產(chǎn)生期望的性質(zhì)。例如,如果零件包括洞,則通??梢砸試@洞的同心圓或螺旋布置連續(xù)的軟線,這導(dǎo)致連續(xù)的軟線在洞的邊界處沒有或幾乎沒有中斷。結(jié)果,與通過傳統(tǒng)的復(fù)合材料敷設(shè)方法構(gòu)建的類似零件相比,該零件的強度在洞的周圍顯著地更大。此外,該零件在洞的邊界處可以更少地遭受裂紋和其擴展。而且,由于在洞的周圍的期望的性質(zhì),當(dāng)與通過傳統(tǒng)的復(fù)合材料敷設(shè)方法構(gòu)建的類似零件相比時,該零件的總厚度、體積和/或質(zhì)量可以減小,同時實現(xiàn)期望的性質(zhì)。
一般地參考圖1且具體地參考如圖32,(方框302)沿印刷路徑122沉積連續(xù)的軟線106的段120或(方框304)以控制的速率遞送預(yù)定的或主動確定的量的固化能量118至少至連續(xù)的軟線106的段120的部分124中的至少一種在復(fù)合零件102的不同位置處提供不同的物理特性。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例111,其中實例111還包括上述的根據(jù)實例105-110中任一項的主題。
可以選擇連續(xù)的軟線106的受控沉積和/或固化能量118的受控遞送以在復(fù)合零件102的不同位置處得到期望的物理特性。例如,在復(fù)合零件102的制造期間固化連續(xù)的軟線106的一部分——其大于或小于連續(xù)的軟線106的另一部分——可以是期望的。在一些應(yīng)用中,較少的固化部分可以是期望的,使得其隨后可以被后續(xù)過程加工,比如移除材料和/或添加結(jié)構(gòu)或其它組件至復(fù)合零件102。
參考例如圖1,物理特性包括強度、剛度、撓性或硬度中的至少一種。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例112,其中實例112還包括上述的根據(jù)實例111的主題。
可以選擇這些物理特性中的每一種用于特定的目的。例如,在復(fù)合零件——與復(fù)合零件的其余部分相比,在使用中復(fù)合零件在其子零件上接收顯著的扭矩——中,與復(fù)合零件的其它部分相比具有較低剛度和/或較高撓性的這樣的子零件可以是期望的。另外地,出于多種原因,取決于復(fù)合零件102的具體應(yīng)用,與復(fù)合零件102的其它部分相比使子零件具有更大的強度可以是期望的。
參考例如圖1和4且具體參考圖32,(方框304)以控制的速率遞送預(yù)定的或主動確定的量的固化能量118至少至連續(xù)的軟線106的段120的部分124包括(方框310)當(dāng)?shù)谝粚?40正在被沉積時部分地固化連續(xù)的軟線106的段120的第一層140和當(dāng)?shù)诙?42正抵靠第一層140沉積時進一步固化第一層140。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例113,其中實例113還包括上述的根據(jù)實例105-112中任一項的主題。
通過當(dāng)正沉積第一層140時僅部分地固化第一層140,第一層140可以保持發(fā)粘或者粘性,從而當(dāng)?shù)诙?42抵靠第一層140被沉積時,促進第二層142抵靠第一層140粘附。然后,當(dāng)?shù)诙?42正被部分地固化時,第一層140進一步固化,以便抵靠第二層142沉積后繼層,諸如此類。
參考例如圖1和4且具體參考圖32,(方框304)以控制的速率遞送預(yù)定的或主動確定的量的固化能量118至少至連續(xù)的軟線106的段120的部分124包括(方框312)當(dāng)?shù)谝粚?40正在被沉積時部分地固化連續(xù)的軟線106的段120的第一層140和當(dāng)?shù)诙?42正抵靠第一層140沉積時完全固化第一層140。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例114,其中實例114還包括上述的根據(jù)實例105-112中任一項的主題。
再次,通過當(dāng)正沉積第一層140時僅部分地固化第一層140,第一層140可以保持發(fā)粘或者粘性,從而當(dāng)?shù)诙?42抵靠第一層140被沉積時,促進第二層142抵靠第一層140粘附。然而,根據(jù)該實例114,當(dāng)?shù)诙?42正部分地固化時第一層140被完全地固化。
參考例如圖1且具體參考圖32,(方框304)以控制的速率遞送預(yù)定的或主動確定的量的固化能量118至少至連續(xù)的軟線106的段120的部分124包括(方框314)固化小于整體的復(fù)合零件102。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例115,其中實例115還包括上述的根據(jù)實例105-114中任一項的主題。
在一些應(yīng)用中,較少的固化部分可以是期望的,使得其隨后可以被后續(xù)過程加工,比如移除材料和/或添加結(jié)構(gòu)或其它組件至復(fù)合零件102。
參考例如圖1,和具體地參考圖32,方法300進一步包括(方框316)限制性地固化至少復(fù)合零件102的部分。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例116,其中實例116還包括上述的根據(jù)實例105-114中任一項的主題。
再次,在一些應(yīng)用中,較少的固化部分可以是期望的,使得其隨后可以被后續(xù)過程加工,比如移除材料和/或添加結(jié)構(gòu)或其它組件至復(fù)合零件102,并且較少的固化部分可以由固化過程的限制造成。
參考例如圖1且具體參考圖32,(方框317)限制性地固化復(fù)合零件102的部分以促進該部分的后續(xù)加工。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例117,其中實例117還包括上述的根據(jù)實例116的主題。
對復(fù)合零件102的后續(xù)加工可以是期望的,比如移除材料和/或添加結(jié)構(gòu)或其它組件至復(fù)合零件102。
參考例如圖1且具體參考圖32,(方框304)以控制的速率遞送預(yù)定的或主動確定的量的固化能量118至少至連續(xù)的軟線106的段120的部分124包括(方框318)選擇性地改變固化能量118的遞送速率或遞送持續(xù)時間中的至少一個以給予不同的物理特性至復(fù)合零件102。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例118,其中實例118還包括上述的根據(jù)實例105-117中任一項的主題。
通過給予復(fù)合零件102不同的物理特性,可以使用具有與其它子零件不同的期望性質(zhì)的子零件制造定制的復(fù)合零件102。
參考例如圖1,不同的物理特性包括強度、剛度、撓性或硬度中至少一種。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例119,其中實例119還包括上述的根據(jù)實例118的主題。
如所提到的,可以選擇這些性質(zhì)中的每一種用于特定的目的。例如,在復(fù)合零件102——與復(fù)合零件102的其余部分相比,在使用中復(fù)合零件102在其子零件上接收顯著的扭矩——中,與復(fù)合零件102的其它部分相比具有較低剛度和/或較高撓性的這樣的子零件可以是期望的。另外地,出于多種原因,取決于復(fù)合零件102的具體應(yīng)用,與復(fù)合零件102的其它部分相比使子零件具有更大的強度可以是期望的。
參考例如圖1、10-14、和21-23且具體參考圖32,方法300進一步包括,(方框320)與沿印刷路徑122沉積連續(xù)的軟線106的段120同時地,在沿印刷路徑122沉積連續(xù)的軟線106的段120之后壓實至少連續(xù)的軟線106的段120的分段180。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例120,其中實例120還包括上述的根據(jù)實例105-119中任一項的主題。
在方法300的執(zhí)行期間壓實連續(xù)的軟線106的分段180促進在方法300的執(zhí)行期間沉積的連續(xù)的軟線106的相鄰層之間的粘附。
參考例如圖1和11且具體參考圖32,(方框320)在沿印刷路徑122沉積連續(xù)的軟線106的段120后壓實至少連續(xù)的軟線106的段120的分段180包括(方框322)給予期望的橫截面形狀至連續(xù)的軟線106的段120。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例121,其中實例121還包括上述的根據(jù)實例120的主題。
在一些應(yīng)用中,當(dāng)連續(xù)的軟線106被沉積時,給予預(yù)定的橫截面形狀至連續(xù)的軟線106可以是期望的。
參考例如圖1、10、和21且具體參考圖32,方法300進一步包括,(方框324)與沿印刷路徑122沉積連續(xù)的軟線106的段120同時地,在沿印刷路徑122沉積連續(xù)的軟線106的段120后粗化至少連續(xù)的軟線106的段120的分段194。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例122,其中實例122還包括上述的根據(jù)實例105-121中任一項的主題。
粗化連續(xù)的軟線106的分段194增加其表面積,并且有助于在方法300的執(zhí)行期間抵靠其沉積的連續(xù)的軟線106的后繼層的粘附。
參考例如圖1和21且具體參考圖32,方法300進一步包括,(方框326)與粗化至少連續(xù)的軟線106的段120的分段194同時地,收集由粗化至少連續(xù)的軟線106的段120的分段194造成的碎片。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例123,其中實例123還包括上述的根據(jù)實例122的主題。
收集由粗化分段194造成的碎片避免了光聚合物樹脂組件110的不需要的、松散的顆粒陷入連續(xù)的軟線106的相鄰的沉積層之間,這否則可導(dǎo)致復(fù)合零件102的不需要的性質(zhì)。
參考例如圖1和21且具體參考圖32,方法300進一步包括,(方框328)與粗化至少連續(xù)的軟線106的段120的分段194同時地,分散由粗化至少連續(xù)的軟線106的段120的分段194造成的碎片。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例124,其中實例124還包括上述的根據(jù)實例122的主題。
分散由粗化分段194造成的碎片避免了光聚合物樹脂組件110的不需要的、松散的顆粒陷入連續(xù)的軟線106的相鄰的沉積層之間,這否則可以導(dǎo)致復(fù)合零件102的不需要的性質(zhì)。
參考例如圖1、15-18、21、30、和31且具體參考圖32,方法300進一步包括(方框330)選擇性切割連續(xù)的軟線106。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例125,其中實例125還包括上述的根據(jù)實例105-124中任一項的主題。
在執(zhí)行方法300期間選擇性地切割連續(xù)的軟線106允許在復(fù)合零件102上的不同的位置中停止和開始連續(xù)的軟線106。
參考例如圖1、15-18、21、30和31且具體參考圖32,(方框302)與沿印刷路徑122沉積連續(xù)的軟線106的段120同時地(方框331)選擇性地切割連續(xù)的軟線106。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例126,其中實例126還包括上述的根據(jù)實例125的主題。
同時地切割和遞送連續(xù)的軟線106提供了連續(xù)的軟線106沿印刷路徑122的受控沉積。
參考例如圖1且具體參考圖32,方法300進一步包括,(方框332)與以控制的速率遞送預(yù)定的或主動確定的量的固化能量118至少至連續(xù)的軟線106的段120的部分124同時地,在段120離開遞送導(dǎo)向器112之后至少部分地保護至少連續(xù)的軟線106的段120的部分124免于氧化。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例127,其中實例127還包括上述的根據(jù)實例105-126中任一項的主題。
保護部分124免于氧化可以促進部分124的隨后的和/或同時的固化。
參考例如圖1且具體參考圖32,(方框333)利用保護氣221至少部分地保護至少連續(xù)的軟線106的段120的部分124免于氧化。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例128,其中實例128還包括上述的根據(jù)實例127的主題。
再次,保護部分124免于氧化可以促進部分124的隨后的和/或同時的固化。
參考例如圖1且具體參考圖32,方法300進一步包括,(方框334)與沿印刷路徑122沉積連續(xù)的軟線106的段120同時地,檢測復(fù)合零件102中的缺陷。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例129,其中實例129還包括上述的根據(jù)實例105-128中任一項的主題。
檢測段120中的缺陷允許在完成復(fù)合零件102之前選擇性地廢棄具有缺陷的復(fù)合零件102。因此,可以浪費更少的材料。而且,在連續(xù)的軟線106的后繼層將缺陷遮掩或隱藏在視野外之前,可以檢測否則將隱藏于多種類型的缺陷檢測器的視野外的缺陷。
參考例如圖1且具體參考圖32,(方框302)沿印刷路徑122沉積連續(xù)的軟線106的段120包括(方框336)在犧牲層上沉積至少連續(xù)的軟線106的段120的部分。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例130,其中實例130還包括上述的根據(jù)實例105-129中任一項的主題。
使用犧牲層可以允許在半空中沉積連續(xù)的軟線106的初始層,而不需要用于初始層的最初沉積的外部模具、表面114或其它剛性結(jié)構(gòu)。即,犧牲層可以成為不犧牲的隨后沉積層的外部模具。
參考例如圖1且具體參考圖32,方法300進一步包括(方框338)移除犧牲層以形成復(fù)合零件102。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例131,其中實例131還包括上述的根據(jù)實例130的主題。
移除犧牲層導(dǎo)致復(fù)合零件102處于期望的狀態(tài),其可以是完成的狀態(tài)或可以是由在完成方法300后的過程隨后操作的狀態(tài)。
參考例如圖1且具體參考圖32,方法300進一步包括(方框340)沿印刷路徑122沉積連續(xù)的軟線106A的段120A。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例132,其中實例132還包括上述的根據(jù)實例105-131中任一項的主題。
換句話說,在執(zhí)行方法300期間可以使用不同構(gòu)型的連續(xù)的軟線106。
例如,不同的連續(xù)的軟線106的不同性質(zhì)可以選擇用于復(fù)合零件102的不同的子零件。例如,連續(xù)的軟線106可以包括非樹脂組件108,其包括用于復(fù)合零件102的顯著部分的碳纖維,但是連續(xù)的軟線106可以包括非樹脂組件108,其包括用于另一部分的銅布線(wiring),以限定用于連接至電氣組件的完整的電氣路徑。另外地或可選地,與選擇用于復(fù)合零件102的內(nèi)部部分的非樹脂組件108不同的非樹脂組件108可以被選擇用于復(fù)合零件102的外表面。多種其它實例也在實例132的范圍內(nèi)。
參考例如圖1,連續(xù)的軟線106A不同于在非樹脂組件108或光聚合物樹脂組件110的至少一種中的連續(xù)的軟線106。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例133,其中實例133還包括上述的根據(jù)實例132的主題。
在執(zhí)行方法300期間不同的非樹脂組件108和/或光聚合物樹脂組件110允許利用貫穿復(fù)合零件102的不同的和期望的性質(zhì)制造定制的復(fù)合零件102。
參考例如圖1、8和21-29且具體參考圖32,(方框302)沿印刷路徑122沉積連續(xù)的軟線106的段120包括(方框342)推動連續(xù)的軟線106通過遞送導(dǎo)向器112。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例134,其中實例134還包括上述的根據(jù)實例105-133中任一項的主題。
通過推動連續(xù)的軟線106通過遞送導(dǎo)向器112,可以將遞送導(dǎo)向器112放置在推動連續(xù)的軟線106的動力源——比如本文中的進給機構(gòu)104——的下游。結(jié)果,這樣的動力源不干擾連續(xù)的軟線106的沉積,并且在方法300的執(zhí)行期間可以更容易地以復(fù)雜的三維模式操作遞送導(dǎo)向器112。
參考例如圖1-8、12和19-29且具體參考圖33,公開了增材制造復(fù)合零件102的方法400。方法400包括(方框402)推動連續(xù)的軟線106通過遞送導(dǎo)向器112。連續(xù)的軟線106包括非樹脂組件108和部分固化的光聚合物樹脂組件110。方法400進一步包括(方框404)沿印刷路徑122經(jīng)由遞送導(dǎo)向器112沉積連續(xù)的軟線106的段120。方法400還包括(方框405)遞送固化能量118至少至沿印刷路徑122沉積的連續(xù)的軟線106的段120的部分124。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例135。
因此,可以執(zhí)行方法400以由至少復(fù)合材料制造復(fù)合零件102,該復(fù)合材料包括光聚合物樹脂組件110并在復(fù)合零件102被制造的同時或在原位時由固化能量118至少部分地進一步固化。通過推動連續(xù)的軟線106通過遞送導(dǎo)向器112,可以放置遞送導(dǎo)向器112在推動連續(xù)的軟線的動力源——諸如本文中的進給機構(gòu)104——的下游。結(jié)果,這樣的動力源不干擾連續(xù)的軟線106的沉積,并且在方法400的執(zhí)行期間可以更容易地以復(fù)雜的三維模式操作遞送導(dǎo)向器112。
參考例如圖1-7、12和19-26且具體參考圖33,(方框415)當(dāng)朝向印刷路徑122推動連續(xù)的軟線106通過遞送導(dǎo)向器112時和在沿印刷路徑122沉積連續(xù)的軟線106的段120之后,遞送固化能量118至少至連續(xù)的軟線106的段120的部分124。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例136,其中實例136還包括上述的根據(jù)實例135的主題。
同時的固化和推動導(dǎo)致復(fù)合零件102的原位固化,并且隨后的固化——諸如在高壓釜中——可以不是必須的。
參考例如圖1-7、12、和19-26且具體參考圖33,(方框405)遞送固化能量118至少至連續(xù)的軟線106的段120的部分124包括(方框406)在朝向印刷路徑122推進連續(xù)的軟線106的同時和在沿印刷路徑122沉積連續(xù)的軟線106的段120之后,以控制的速率遞送預(yù)定的或主動確定的量的固化能量118至少至連續(xù)的軟線106的段120的部分124,以至少部分地固化至少連續(xù)的軟線106的段120的部分124。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例137,其中實例137還包括上述的根據(jù)實例135或136中任一項的主題。
由于以控制的速率遞送預(yù)定的或主動確定的量的固化能量118,可以在復(fù)合零件102的制造期間的任何給定時間關(guān)于段120的部分124建立期望水平或程度的固化。例如,如本文所討論的,在一些實施例中,在復(fù)合零件102的制造期間固化一部分124——其大于或小于另一部分124——可以是期望的。
參考例如圖1和4且具體參考圖33,(方框406)以控制的速率遞送預(yù)定的或主動確定的量的固化能量118至少至連續(xù)的軟線106的段120的部分124包括(方框408)當(dāng)?shù)谝粚?40正在被沉積時部分地固化連續(xù)的軟線106的段120的第一層140和當(dāng)?shù)诙?42正抵靠第一層140沉積時進一步固化第一層140。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例138,其中實例138還包括上述的根據(jù)實例137的主題。
通過當(dāng)正沉積第一層140時僅部分地固化第一層140,第一層140可以保持發(fā)粘或者粘性,從而當(dāng)?shù)诙?42抵靠第一層140被沉積時,促進第二層142抵靠第一層140粘附。然后,當(dāng)?shù)诙?42正被部分地固化時,第一層140進一步固化,以便抵靠第二層142沉積后繼層,諸如此類。
參考例如圖1和4且具體參考圖33,(方框406)以控制的速率遞送預(yù)定的或主動確定的量的固化能量118至少至連續(xù)的軟線106的段120的部分124包括(方框410)當(dāng)?shù)谝粚?40正在被沉積時部分地固化連續(xù)的軟線106的段120的第一層140和當(dāng)?shù)诙?42正抵靠第一層140沉積時完全固化第一層140。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例139,其中實例139還包括上述的根據(jù)實例137或138中任一項的主題。
再次,通過當(dāng)正沉積第一層140時僅部分地固化第一層140,第一層140可以保持發(fā)粘或者粘性,從而當(dāng)?shù)诙?42抵靠第一層140被沉積時,促進第二層142抵靠第一層140粘附。然而,根據(jù)該實例139,當(dāng)?shù)诙?42正部分地固化時第一層140被完全地固化。
參考例如圖1且具體參考圖33,(方框406)以控制的速率遞送預(yù)定的或主動確定的量的固化能量118至少至連續(xù)的軟線106的段120的部分124包括(方框412)固化小于整體的復(fù)合零件102。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例140,其中實例140還包括上述的根據(jù)實例137-139中任一項的主題。
在一些應(yīng)用中,較少的固化部分可以是期望的,使得其隨后可以被后續(xù)過程加工,比如移除材料和/或添加結(jié)構(gòu)或其它組件至復(fù)合零件102。
參考例如圖1且具體參考圖33,(方框406)以控制的速率遞送預(yù)定的或主動確定的量的固化能量118至少至連續(xù)的軟線106的段120的部分124包括(方框414)選擇性地改變固化能量118的遞送速率或遞送持續(xù)時間中的至少一個以給予不同的物理特性至復(fù)合零件102。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例141,其中實例141還包括上述的根據(jù)實例137-140中任一項的主題。
通過給予復(fù)合零件102不同的物理特性,可以使用具有與其它子零件不同的期望性質(zhì)的子零件制造定制的復(fù)合零件102。
參考例如圖1,不同的物理特性包括強度、剛度、撓性、或硬度中的至少一種。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例142,其中實例142還包括上述的根據(jù)實例141的主題。
如所提到的,可以選擇這些性質(zhì)中的每一種用于特定的目的。例如,在復(fù)合零件102——與復(fù)合零件102的其余部分相比,在使用中復(fù)合零件102在其子零件上接收顯著的扭矩——中,與復(fù)合零件102的其它部分相比具有較低剛度和/或較高撓性的這樣的子零件可以是期望的。另外地,出于多種原因,取決于復(fù)合零件102的具體應(yīng)用,與復(fù)合零件102的其它部分相比使子零件具有更大的強度可以是期望的。
參考例如圖1,連續(xù)的軟線106包括預(yù)浸漬復(fù)合材料。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例143,其中實例143還包括上述的根據(jù)實例135-142中任一項的主題。
因為連續(xù)的軟線106包括預(yù)浸漬復(fù)合材料,所以連續(xù)的軟線106的組件部分,即非樹脂組件108和光聚合物樹脂組件110,可以作為復(fù)合零件102的連續(xù)的源材料,被朝向印刷路徑122推進。而且,當(dāng)正形成復(fù)合零件102時,預(yù)浸漬復(fù)合材料的天然粘性可以促進通過執(zhí)行方法400正沉積的層之間的粘附。
參考例如圖1-3,非樹脂組件108包括纖維、碳纖維、玻璃纖維、合成有機纖維、芳綸纖維、天然纖維、木質(zhì)纖維、硼纖維、碳化硅纖維、光學(xué)纖維、纖維叢、纖維絲束、纖維織物、絲、金屬絲、導(dǎo)絲或絲叢中的一種或多種。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例144,其中實例144還包括上述的根據(jù)實例135-143中任一項的主題。
在連續(xù)的軟線106中包括一種或多種纖維允許選擇復(fù)合零件102的期望的性質(zhì)。而且,選擇具體的纖維材料和/或選擇具體的纖維構(gòu)型(例如,叢、絲束和/或織物)可以允許精確地選擇復(fù)合零件102的期望的性質(zhì)。復(fù)合零件102的實例性質(zhì)包括強度、剛度、撓性、硬度、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性等。非樹脂組件108不限于指定的實例,并且可以使用其它類型的非樹脂組件108。
參考例如圖1,光聚合物樹脂組件110包括紫外光光聚合物樹脂、可見光光聚合物樹脂、紅外光光聚合物樹脂或X-射線光聚合物樹脂中的至少一種。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例145,其中實例145還包括上述的根據(jù)實例135-144中任一項的主題。
可以選擇紫外光光聚合物樹脂、紅外光光聚合物樹脂或X-射線光聚合物樹脂,以便避免通過可見光的非故意固化,和/或允許精確地引導(dǎo)固化能量118至連續(xù)的軟線106的段120的部分124。在另一方面,可以選擇可見光光聚合物,以便可以使用可見光形式的固化能量118來固化部分124。
參考例如圖1和4且具體參考圖33,(方框404)沿印刷路徑122沉積連續(xù)的軟線106的段120包括(方框416)抵靠自身分層敷設(shè)連續(xù)的軟線106,以增材制造復(fù)合零件102。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例146,其中實例146還包括上述的根據(jù)實例135-145中任一項的主題。
通過抵靠其自身分層敷設(shè)連續(xù)的軟線106,可以通過執(zhí)行方法400制造三維復(fù)合零件102。
參考例如圖1且具體參考圖33,(方框404)沿印刷路徑122沉積連續(xù)的軟線106的段120包括(方框418)以預(yù)定的模式沉積連續(xù)的軟線106以選擇性地控制復(fù)合零件102的一個或多個物理特性。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例147,其中實例147還包括上述的根據(jù)實例135-146中任一項的主題。
通過控制復(fù)合零件102的一個或多個物理特性,當(dāng)與通過傳統(tǒng)的復(fù)合材料敷設(shè)方法制造的類似零件相比時,可以使用更少的總材料和/或可以減小具體零件的尺寸。
例如,與由復(fù)合材料的平面層片的多個層構(gòu)建的復(fù)合零件相比,可以制造復(fù)合零件102,使得連續(xù)的軟線106的取向并且因而非樹脂組件108的取向產(chǎn)生期望的性質(zhì)。例如,如果零件包括洞,則通常可以以圍繞洞的同心圓或螺旋布置連續(xù)的軟線,這導(dǎo)致連續(xù)的軟線106在洞的邊界處沒有或幾乎沒有中斷。結(jié)果,與通過傳統(tǒng)的復(fù)合材料敷設(shè)方法構(gòu)建的類似零件相比,該零件的強度在洞的周圍顯著地更大。此外,該零件在洞的邊界處可以更少地遭受裂紋和其擴展。而且,由于在洞的周圍的期望的性質(zhì),當(dāng)與通過傳統(tǒng)的復(fù)合材料敷設(shè)方法構(gòu)建的類似零件相比時,該零件的總厚度、體積和/或質(zhì)量可以減小,同時實現(xiàn)期望的性質(zhì)。
參考例如圖1且具體參考圖33,(方框404)沿印刷路徑122沉積連續(xù)的軟線106的段120或(方框405)遞送固化能量118至少至連續(xù)的軟線106的段120的部分124中的至少一種在復(fù)合零件102的不同位置處提供不同的物理特性。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例148,其中實例148還包括上述的根據(jù)實例135-147中任一項的主題。
再次,出于各種原因和應(yīng)用,制造在不同位置具有不同性質(zhì)的復(fù)合零件102可以是期望的。
參考例如圖1,所述物理特性包括強度、剛度、撓性或硬度中的至少一種。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例149,其中實例149還包括上述的根據(jù)實例148的主題。
可以選擇這些性質(zhì)中的每一種用于特定的目的。例如,在復(fù)合零件——與復(fù)合零件的其余部分相比,在使用中復(fù)合零件在其子零件上接收顯著的扭矩——中,與復(fù)合零件的其它部分相比具有較低剛度和/或較高撓性的這樣的子零件可以是期望的。另外地,出于多種原因,取決于復(fù)合零件102的具體應(yīng)用,與復(fù)合零件102的其它部分相比使子零件具有更大的強度可以是期望的。
參考例如圖1且具體參考圖33,方法400進一步包括(方框420)限制性地固化至少復(fù)合零件102的部分。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例150,其中實例150還包括上述的根據(jù)實例135-149中任一項的主題。
再次,在一些應(yīng)用中,較少的固化部分可以是期望的,使得其隨后可以被后續(xù)過程加工,比如移除材料和/或添加結(jié)構(gòu)或其它組件至復(fù)合零件102,并且較少的固化部分可以由固化過程的限制造成。
參考例如圖1且具體參考圖33,(方框420)限制性地固化復(fù)合零件102的部分以促進該部分的后續(xù)加工。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例151,其中實例151還包括上述的根據(jù)實例150的主題。
對復(fù)合零件102的后續(xù)加工可以是期望的,比如移除材料和/或添加結(jié)構(gòu)或其它組件至復(fù)合零件102。
參考例如圖1、10-14和21-23且具體參考圖33,方法400進一步包括,(方框422)與沿印刷路徑122沉積連續(xù)的軟線106的段120同時地,在沿印刷路徑122沉積連續(xù)的軟線106的段120之后壓實至少連續(xù)的軟線106的段120的分段180。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例152,其中實例152還包括上述的根據(jù)實例135-151中任一項的主題。
在方法400的執(zhí)行期間壓實連續(xù)的軟線106的分段180促進在方法400的執(zhí)行期間沉積的連續(xù)的軟線106的相鄰層之間的粘附。
參考例如圖1和11且具體參考圖33,(方框422)在沿印刷路徑122沉積連續(xù)的軟線106的段120之后,壓實至少連續(xù)的軟線106的段120的分段180包括(方框424)給予期望的橫截面形狀至連續(xù)的軟線106的段120。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例153,其中實例153還包括上述的根據(jù)實例152的主題。
在一些應(yīng)用中,當(dāng)連續(xù)的軟線106被沉積時,給予預(yù)定的橫截面形狀至連續(xù)的軟線106可以是期望的。
參考例如圖1、10和21且具體參考圖33,方法400進一步包括,(方框426)與沿印刷路徑122沉積連續(xù)的軟線106的段120同時地,在沿印刷路徑122沉積連續(xù)的軟線106的段120后粗化至少連續(xù)的軟線106的段120的分段194。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例154,其中實例154還包括上述的根據(jù)實例135-153中任一項的主題。
粗化連續(xù)的軟線106的分段194增加其表面積,并且有助于在方法400的執(zhí)行期間抵靠其沉積的連續(xù)的軟線106的后繼層的粘附。
參考例如圖1和21且具體參考圖33,方法400進一步包括,(方框428)與粗化至少連續(xù)的軟線106的段120的分段194同時地,收集由粗化至少連續(xù)的軟線106的段120的分段194造成的碎片。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例155,其中實例155還包括上述的根據(jù)實例154的主題。
收集由粗化分段194造成的碎片避免了光聚合物樹脂組件110的不需要的、松散的顆粒陷入連續(xù)的軟線106的相鄰的沉積層之間,這否則可導(dǎo)致復(fù)合零件102的不需要的性質(zhì)。
參考例如圖1和21且具體參考圖33,方法400進一步包括,(方框430)與粗化至少連續(xù)的軟線106的段120的分段194同時地,分散由粗化至少連續(xù)的軟線106的段120的分段194造成的碎片。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例156,其中實例156還包括上述的根據(jù)實例154或155中任一項的主題。
分散由粗化分段194造成的碎片避免了光聚合物樹脂組件110的不需要的、松散的顆粒陷入連續(xù)的軟線106的相鄰的沉積層之間,這否則可以導(dǎo)致復(fù)合零件102的不需要的性質(zhì)。
參考例如圖1、15-18、21、30和31且具體參考圖33,方法400進一步包括(方框432)選擇性地切割連續(xù)的軟線106。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例157,其中實例157還包括上述的根據(jù)實例135-156中任一項的主題。
在執(zhí)行方法400期間選擇性地切割連續(xù)的軟線106允許在復(fù)合零件102上的不同的位置中停止和開始連續(xù)的軟線106。
參考例如圖1、15-18、21、30和31且具體參考圖33,(方框404)與沿印刷路徑122沉積連續(xù)的軟線106的段120同時地,(方框433)選擇性地切割連續(xù)的軟線106。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例158,其中實例158還包括上述的根據(jù)實例157的主題。
同時地切割和遞送連續(xù)的軟線106提供了連續(xù)的軟線106沿印刷路徑122的受控沉積。
參考例如圖1且具體參考圖33,方法400進一步包括,(方框434)與遞送固化能量118至少至連續(xù)的軟線106的段120的部分124同時地,在段120離開遞送導(dǎo)向器112之后至少部分地保護至少連續(xù)的軟線106的段120的部分124免于氧化。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例159,其中實例159還包括上述的根據(jù)實例135-158中任一項的主題。
保護部分124免于氧化可以促進部分124的隨后的和/或同時的固化。
參考例如圖1且具體參考圖33,(方框435)利用保護氣221至少部分地保護至少連續(xù)的軟線106的段120的部分124免于氧化。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例160,其中實例160還包括上述的根據(jù)實例159的主題。
再次,保護部分124免于氧化可以促進部分124的隨后的和/或同時的固化。
參考例如圖1且具體參考圖33,方法400進一步包括,(方框436)與沿印刷路徑122沉積連續(xù)的軟線106的段120同時地,檢測復(fù)合零件102中的缺陷。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例161,其中實例161還包括上述的根據(jù)實例135-160中任一項的主題。
檢測段120中的缺陷允許在完成復(fù)合零件102之前選擇性地廢棄具有缺陷的復(fù)合零件102。因此,可以浪費更少的材料。而且,在連續(xù)的軟線106的后繼層將缺陷遮掩或隱藏在視野外之前,可以檢測否則將隱藏于多種類型的缺陷檢測器的視野外的缺陷。
參考例如圖1且具體參考圖33,(方框404)沿印刷路徑122沉積連續(xù)的軟線106的段120包括(方框438)在犧牲層上沉積至少連續(xù)的軟線106的段120的部分。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例162,其中實例162還包括上述的根據(jù)實例135-161中任一項的主題。
使用犧牲層可以允許在半空中沉積連續(xù)的軟線106的初始層,而不需要用于初始層的最初沉積的外部模具、表面114或其它剛性結(jié)構(gòu)。即,犧牲層可以成為不犧牲的隨后沉積層的外部模具。
參考例如圖1且具體參考圖33,方法400進一步包括(方框440)移除犧牲層以形成復(fù)合零件102。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例163,其中實例163還包括上述的根據(jù)實例162的主題。
移除犧牲層導(dǎo)致復(fù)合零件102處于期望的狀態(tài),其可以是完成的狀態(tài)或可以是由在完成方法400后的過程隨后操作的狀態(tài)。
參考例如圖1且具體參考圖33,方法400進一步包括(方框442)沿印刷路徑122沉積連續(xù)的軟線106A的段120A。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例164,其中實例164還包括上述的根據(jù)實例135-163中任一項的主題。
換句話說,在執(zhí)行方法400期間可以使用不同構(gòu)型的連續(xù)的軟線106。
例如,不同的連續(xù)的軟線106的不同性質(zhì)可以選擇用于復(fù)合零件102的不同的子零件。例如,連續(xù)的軟線106可以包括非樹脂組件108,其包括用于復(fù)合零件102的顯著部分的碳纖維,但是連續(xù)的軟線106可以包括非樹脂組件108,其包括用于另一部分的銅布線,以限定用于連接至電氣組件的完整的電氣路徑。另外地或可選地,與選擇用于復(fù)合零件102的內(nèi)部部分的非樹脂組件108不同的非樹脂組件108可以被選擇用于復(fù)合零件102的外表面。多種其它實例也在實例164的范圍內(nèi)。
參考例如圖1,連續(xù)的軟線106A不同于在非樹脂組件108或光聚合物樹脂組件110的至少一種中的連續(xù)的軟線106。本段的前述主題表征本公開內(nèi)容的實例165,其中實例165還包括上述的根據(jù)實例164的主題。
在執(zhí)行方法400期間不同的非樹脂組件108和/或光聚合物樹脂組件110允許利用貫穿復(fù)合零件102的不同的和期望的性質(zhì)制造定制的復(fù)合零件102。
本公開內(nèi)容的實例可以在如圖34中顯示的航空器制造和服務(wù)方法1100和如圖35中顯示的航空器1102的背景下描述。在生產(chǎn)前期間,說明性方法1100可以包括航空器1102的規(guī)格和設(shè)計(方框1104)以及材料采購(方框1106)。在生產(chǎn)期間,可以進行航空器1102的組件和子部件制造(方框1108)以及系統(tǒng)集成(方框1110)。其后,航空器1102可以在投入運行(方框1114)前經(jīng)歷鑒定和交付(方框1112)。運行的同時,航空器1102可以安排進行日常維護和保養(yǎng)(方框1116)。日常維護和保養(yǎng)可以包括對航空器1102的一個或多個系統(tǒng)進行改裝、重新配置、整修等。
說明性方法1100的過程中的每個可以由系統(tǒng)集成商、第三方和/或操作者——例如客戶——執(zhí)行或?qū)嵤?。出于本描述的目的,系統(tǒng)集成商可以包括但不限于任何數(shù)目的航空器制造商和主系統(tǒng)分包商;第三方可以包括但不限于任何數(shù)目的銷售商、分包商和供應(yīng)商;并且操作者可以是航空公司、租賃公司、軍事實體、服務(wù)組織等。
如圖35中所示,由說明性方法1100生產(chǎn)的航空器1102可以包括機身1118以及多個高級系統(tǒng)1120和內(nèi)部1122。高級系統(tǒng)1120的實例包括推進系統(tǒng)1124、電氣系統(tǒng)1126、液壓系統(tǒng)1128和環(huán)境系統(tǒng)1130中的一個或多個。可以包括任何數(shù)目的其它系統(tǒng)。雖然顯示了航天實例,但是本文公開的原理可以應(yīng)用至其它工業(yè),比如汽車工業(yè)。因此,除航空器1102之外,本文公開的原理也可以應(yīng)用至其它交通工具,例如陸上交通工具、海上交通工具、太空交通工具等。
可以在制造和服務(wù)方法1100的任何一個或多個階段期間采用本文顯示或描述的設(shè)備(一個或多個)和方法(一個或多個)。例如,對應(yīng)于組件和子部件制造(方框1108)的組件和子部件可以以與當(dāng)航空器1102在運行(方框1114)同時生產(chǎn)的組件或子部件類似的方式裝配或制造。同樣,可以在生產(chǎn)階段1108和1110期間利用設(shè)備(一個或多個)、方法(一個或多個)、或其組合的一個或多個實例,例如,通過大幅地加快航空器1102的組裝或降低航空器1102的成本。類似地,可以利用設(shè)備或方法實現(xiàn)的一個或多個實例或其組合,例如但不限于,航空器1102在運行中(方框1114)和/或在維護和保養(yǎng)(方框1116)期間的同時。
本文公開的設(shè)備(一個或多個)和方法(一個或多個)的不同的實例包括多種組件、特征和功能。應(yīng)當(dāng)理解,本文公開的設(shè)備(一個或多個)和方法(一個或多個)的多個實例可以包括以任意組合在本文公開的設(shè)備(一個或多個)和方法(一個或多個)的任何其它實例的任何組件、特征和功能,并且所有這些可能性都意欲在本公開內(nèi)容的范圍內(nèi)。
具有在上述描述和相關(guān)附圖中呈現(xiàn)的教導(dǎo)益處的本公開內(nèi)容所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將想到在本文陳述的實例的許多修改。
因此,應(yīng)當(dāng)理解,本公開內(nèi)容不限于闡明的具體的實例,并且修改和其它實例意欲包括在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。而且,雖然上述描述和相關(guān)附圖在元件和/或功能的某些說明性組合的背景下描述了本公開內(nèi)容的實例,但是應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會,元件和/或功能的不同的組合可以由可選的實施提供,而不背離所附權(quán)利要求的范圍。因此,所附權(quán)利要求中括號內(nèi)的附圖標(biāo)記僅出于說明性的目的呈現(xiàn),并且不意欲將要求保護的主題限制為本公開內(nèi)容中提供的具體實例。