[发明专利]管道的增材制造

权利要求书

1.一种用于生成管道组件的系统，包括：

一降低机构，被配置用于连接至形成一开口的平台，所述降低机构被配置用于通过所述开口降低一管道组件；

一挤出头，被配置用于：

接收材料；和

通过喷嘴选择性挤出所述材料；

一架台，被连接到所述挤出头，并且被配置用于将所述挤出头移动到指定位置；

一包含处理器的控制器，所述控制器被连接到所述架台，并且被配置用于：

控制所述架台以根据管道数据移动所述挤出头，所述管道数据识别管道组件的几何结构；并且引导所述挤出头生成所述管道组件的管道壁，作为蜂窝结构，其中，所述蜂窝结构的特征在于空隙与材料之比，并且其中所述的空隙与材料之比沿着管道壁的纵向长度而变化，并且，在所述管道组件底部的所述空隙与材料之比大于在所述管道组件顶部的所述空隙与材料之比，以使得所述管道组件顶部的结构完整性大于所述管道组件底部的结构完整性；

以及

一稳定机构，被配置用于将所述管道组件保持在所需的位置。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述挤出头进一步被配置用于加热所述材料。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述降低机构包含多个绞盘，每个绞盘包含缆绳，每条缆绳被配置用于连接到所述管道组件。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述材料包含高密度聚乙烯(HDPE)。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还被配置用于在相对于水平线的垂直方向上生成所述管道组件。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还被配置用于生成具有大于4米的内径的所述管道组件。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器被连接至所述降低机构，并且被进一步配置用于选择性地发信号给所述降低机构以进入暂停模式或进入降低模式。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述控制器被进一步配置用于：

发信号给所述架台以使得所述挤出头围绕所述管道组件的一末端移动；

发信号给所述挤出头以将一层材料挤出到所述管道组件的所述末端的顶部边缘；并且

在所述层材料被挤出到所述管道组件的所述末端的所述顶部边缘之后，发信号给所述降低机构以进入降低模式，以将所述管道组件降低一预定距离。

9.一种用于生成管道组件的方法，包含：

一材料环相对于一挤出头而被放置；

所述材料环被连接到一降低机构；

将材料挤出到所述材料环的顶部上以在所述材料环上形成管道壁；并且

迭代地：

1)所述材料环与所述管道壁被降低一预定的距离；并且

2)所述材料被挤出在所述管道壁上，以延伸所述管道壁直到所述管道壁达到所需的长度；其中，所述管道壁具有蜂窝结构，所述蜂窝结构的特征在于空隙与材料之比，并且挤出所述材料以生成所述管道壁，其中，所述的空隙与材料之比沿着管道壁的纵向长度而变化，并且，在所述管道组件底部的所述空隙与材料之比大于在所述管道组件顶部的所述空隙与材料之比，以使得所述管道组件顶部的结构完整性大于所述管道组件底部的结构完整性。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括通过一个平台中的一个开口降低所述材料环和所述管道壁。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括通过所述平台中的所述开口将所述材料环和所述管道壁降低至进入水体中。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括当在所述管道壁上挤出所述材料时稳定所述管壁。

13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括挤出所述材料以生成所述管道壁，作为蜂窝结构。