[发明专利]增材制造结构及其制造方法

说明书

一种增材制造结构及其制造和使用方法。在用于制造该结构的方法中，可以形成第一层结构(210)。在第一层结构和支承结构(240)上可以形成第二层结构(220)。支承结构可以从第二层结构移除。第二层结构可以包括悬伸结构，该悬伸结构在支承结构被移除之后不会变形或断裂。支承结构可以在打印期间为第二层结构提供支承。不需要具有强桥接能力的第二层结构。支承结构可以快速且容易地制造。支承结构可以重复使用，并且不会为打印结构增加重量。打印完成之后，支承结构可以容易地移除。支承结构的安装可以快速进行而不会显著干扰打印过程。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年1月23日提交的序列号为62/620,891的美国临时专利申请的优先权。明确要求该临时专利申请的优先权，并且该临时申请的公开内容全部在此通过参引并入本文并用于所有目的。

相关非临时申请的交叉引用

以下美国专利申请完全为本申请的受让人所有，并与本申请在同一天提交。该美国专利申请的公开内容全部在此通过参引并入本文并用于所有目的：

于2019年1月23日提交的代理人案卷号为36681.4002的“ADDITIVELYMANUFACTURED STRUCTURE AND METHOD FOR MAKING THE SAME(增材制造结构及其制造方法)”。

技术领域

所公开的实施方式总体上涉及增材制造，并且更具体地，但非排他性地，涉及增材制造结构及其制造方法。

背景技术

也被称为增材制造的三维(3D)打印是一种仅在需要的地方沉积材料的技术，因此与通常通过从块体材料(bulk material)减少或移除材料来形成部件的传统制造技术相比材料浪费明显减少。在典型的增材制造过程中，通过在计算机控制下形成材料层来创建3D对象。虽然最初的三维(3D)打印制品通常是模型，但通过创建可以为更复杂系统中的功能部件——比如铰链、工具、结构元件——的3D打印制品，该行业正在快速发展。

用于制造大尺寸(即通常有至少一个维度尺寸大于5英尺)的3D制品的增材制造可以称为大尺寸增材制造。用于大尺寸增材制造的系统(或技术)可以被称为大尺寸增材制造系统(或技术)。示例性大尺寸增材制造系统包括：例如，能够从位于俄亥俄州哈里森的辛辛那提股份有限公司(Cincinnati Incorporated)获得的大面积增材制造(Big AreaAdditive Manufacturing,BAAM)100ALPHA，或者能够从位于印第安纳州戴尔的瑟姆伍德公司(Thermwood Corporation)获得的大尺寸增材制造(Large Scale AdditiveManufacturing,LSAM)机器。使用挤出沉积以进行大尺寸增材制造的示例性系统包括BAAM100ALPHA和LSAM机器。

由于材料性能的改进和定制大型结构的需求增加，大尺寸增材制造最近已成为研究、使用和技术进步较多的领域。例如，位于亚利桑那州凤凰城的本地汽车公司(LocalMotors)首先使用大尺寸增材制造或大尺寸挤出沉积来打印车辆。然而，大尺寸增材制造也面临着无法通过直接采用较小尺寸增材制造中使用的技术来解决的巨大挑战。挑战之一是使悬伸或桥接结构不遭受比如在重力作用下变形(比如下垂)或断裂之类的失效。悬伸结构可以包括从打印结构的主要部分延伸并沿与重力至少部分地正交的方向延伸到空的空间中的打印结构的一部分。桥接结构可以包括具有各自连接至打印结构的两个相对的端部区域的示例性悬伸结构。