[发明专利]用于制造物品的增材搅拌摩擦沉积方法

说明书

提供了一种用于制造物品的增材搅拌摩擦沉积方法。该方法包括通过增材搅拌摩擦沉积将耐磨材料沉积在预成型件的表面上以提供中间物品。预成型件包含第一复合材料，并且耐磨材料包含第二复合材料。第二复合材料与第一复合材料实质上不同。该方法还包括加工中间物品以从中间物品去除耐磨材料的至少一部分。

技术领域

本公开总体上涉及增材制造，并且更具体地涉及一种用于制造物品的增材搅拌摩擦沉积方法。

背景技术

使用增材制造技术制成的物品通过逐层添加材料来制造。搅拌摩擦增材制造是基于搅拌摩擦焊的固态增材制造技术。增材搅拌摩擦沉积是将搅拌摩擦焊与材料馈送和沉积工艺相结合的固态增材制造技术。在增材搅拌摩擦沉积中，通过中空搅拌摩擦工具递送进料。搅拌摩擦工具快速旋转并通过工具-材料界面处的动态接触摩擦产生热量。热量通过搅拌摩擦工具与材料之间的动态接触摩擦产生，通过材料的塑性变形消散，并且通过热传导在材料内部传递。加热并软化的进料通过搅拌摩擦工具馈送，并且通过界面处的塑性变形与基底结合。增材搅拌摩擦沉积方法可以用于制造用于多种应用的物品。

尽管已经取得了进展，但本领域技术人员继续在增材制造领域中进行研究和开发，包括应用增材搅拌摩擦沉积方法来制造不同类型的物品。

发明内容

公开了一种用于制造物品的方法。

在一个实例中，所公开的方法包括通过增材搅拌摩擦沉积将耐磨材料沉积在预成型件的表面上以提供中间物品。预成型件包含第一复合材料，并且耐磨材料包含第二复合材料。第二复合材料与第一复合材料实质上不同。该方法还包括加工中间物品以从中间物品去除耐磨材料的至少一部分。

在另一实例中，所公开的方法用于由包含金属材料的预成型件制造包括齿轮齿的齿轮。该方法包括通过增材搅拌摩擦沉积将金属基复合材料沉积在预成型件的金属材料上以提供中间物品。该方法还包括加工中间物品以去除沉积在预成型件上的金属基复合材料的至少一部分。

还公开了一种物品，诸如齿轮。

在一个实例中，所公开的齿轮包括齿轮芯部，该齿轮芯部包括从齿轮芯部突出的多个齿轮齿。齿轮还包括设置在多个齿轮齿中的每个齿轮齿的至少一部分上的耐磨层。齿轮还包括限定在齿轮芯部与设置在齿轮芯部上的耐磨层之间的混合界面层。

所公开的方法和物品的其他实例将从详细说明、附图以及权利要求中变得显而易见。

附图说明

图1是根据实例的用于将挤出物沉积到基底上的增材制造系统的框图。

图2是图1的增材制造系统的子组件的示意性透视图。

图3是图1的增材制造系统的子组件的示意性正视截面图。

图4A和图4B分别是根据实例的使用图1的增材制造系统制造的齿轮形式的示例性物品的示意性正视截面图。

图5A和图5B分别是根据实例的使用图1的增材制造系统制造的齿轮形式的示例性物品的示意性正视截面图。

图6A和图6B分别是根据实例的使用图1的增材制造系统制造的齿轮形式的示例性物品的示意性正视截面图。

图7是根据实例的使用图1的增材制造系统将挤出物沉积到基底上以制造物品的方法的框图。

图8是根据实例的使用图1的增材制造系统将挤出物沉积到基底上以制造物品的方法的框图。

图9是飞机生产和维修方法的框图。

图10是飞机的示意图。

具体实施方式

本文中所指的“实例”意味着结合实例所描述的一个或多个特征、结构或特性包括在至少一个实施方式中。说明书中不同位置中的短语“实例”可以是或可以不是指同一实例。