[发明专利]用于增材制造复合零件的系统与方法

说明书

本发明公开了一种用于增材制造复合零件的系统以及方法。系统包括至少一个给料源以及馈送机构。给料源包括多个预强化丝束，每个预强化丝束均包括位于非液体结合基质内的纤维丝束。在一些系统中，丝束组合器接收来自给料源的多个预强化丝束的至少一个子集，并且组合多个预强化丝束的子集以限定宏观丝束。馈送机构移动来自给料源的多个预强化丝束的子集并且将其移动到丝束组合器中，并且移动来自馈送机构的宏观丝束。根据本公开的方法包括：组合多个预强化丝束以限定宏观丝束；以及在三维空间中分配宏观丝束以限定复合零件。

技术领域

本公开涉及复合零件的增材制造。

背景技术

通常，典型复合零件的制造依赖于多层片复合材料的顺序分层堆积，每个层片包含例如不定向的加强纤维、织物或者随机取向的短纤维。以此方式制造的零件必需具有叠片构造，这不期望地增大制成零件的重量，因为不是所有加强纤维都沿待施加至零件的力的方向取向。此外，对制造复合零件的叠片技术的内在限制不利于许多类型的先进结构设计的实施。

发明内容

公开了用于增材制造复合零件的系统以及方法。根据本公开的系统包括至少一个给料源以及馈送机构。给料源包括多个预强化丝束，每个预强化丝束均包括位于非液体结合基质内的纤维丝束。一些系统还包括丝束组合器，该丝束组合器定位成接收来自给料源的多个预强化丝束的至少一个子集。丝束组合器构造成组合多个预强化丝束的子集以限定宏观丝束。馈送机构构造成从给料源移动多个预强化丝束的子集并且将其移动到丝束组合器中，并且构造成从馈送机构移动宏观丝束。根据本公开的一些方法包括：组合多个预强化丝束以限定宏观丝束；以及三维地分配宏观丝束以限定复合零件。根据本公开的一些方法包括向预强化丝束施加粘合剂，并且三维地分配具有粘合剂的预强化丝束以限定复合零件。

附图说明

图1是表示用于增材制造复合零件的示例性系统的示意图。

图2是表示示例性丝束组合器以及用于增材制造复合零件的系统的示例性丝束样式的示意图。

图3是表示示例性丝束组合器以及用于增材制造复合零件的系统的示例性丝束样式的示意图。

图4是表示示例性丝束组合器以及用于增材制造复合零件的系统的示例性丝束样式的示意图。

图5是表示示例性丝束组合器以及用于增材制造复合零件的系统的示例性丝束样式的示意图。

图6是表示示例性丝束组合器以及用于增材制造复合零件的系统的示例性丝束样式的示意图。

图7是表示示例性丝束组合器以及用于增材制造复合零件的系统的示例性丝束样式的示意图。

图8是表示示例性丝束组合器以及用于增材制造复合零件的系统的示例性丝束样式的示意图。

图9是表示示例性丝束组合器以及用于增材制造复合零件的系统的示例性丝束样式的示意图。

图10是由本公开的系统以及/或者方法制造的示例性复合零件的一部分的横截面的示意性表示。

图11是由本公开的系统以及/或者方法制造的示例性复合零件的一部分的横截面的示意性表示。

图12是由本公开的系统以及/或者方法制造的示例性复合零件的一部分的横截面的示意性表示。

图13是由本公开的系统以及/或者方法制造的示例性复合零件的一部分的横截面的示意性表示。

图14是示意性表示用于增材制造复合零件的示例性方法的流程图。

具体实施方式