[发明专利]3D热塑性复合材料的拉挤系统及方法

权利要求书

1.一种3D热塑性拉挤系统，其特征在于，包括：

加热机构(315)、热塑性拉挤冲模系统(300)，以及所述热塑性拉挤冲模系统(300)下游的一组或多组3D热塑性成型机；其中，所述一组或多组3D热塑性成型机包括多个CNC致动器(1020-1025)以及通过CNC致动器(1020-1025)能够成形的柔性的冷却带(1040,1042)，从而使加热的预浸料热塑性复合材料成形为3D热塑性复合拉挤件；

CNC控制系统，控制所述一组或多组3D热塑性成型机，以使所述加热的预浸料热塑性复合材料成形为所述3D热塑性复合拉挤件，其中，所述CNC控制系统包括：计算机系统(550)，具有被配置为用于存储可执行编程模块的计算机可读介质(564)；处理器(552)，与所述计算机可读介质(564)通信耦接并被配置为执行存储在所述计算机可读介质中的编程模块；一个或多个计算机编程模块元素，存储在所述计算机可读介质(564)中并且被配置为由所述处理器(552)执行，其中，所述一个或多个计算机编程模块元素被配置为进行所述CNC致动器(1020-1025)的延伸和缩回中的至少一个，因此使柔性的所述冷却带(1040,1042)弯曲。

2.根据权利要求1所述的3D热塑性拉挤系统，其特征在于，CNC控制系统适于延伸和缩回所述CNC致动器(1020-1025)，因此使柔性的所述冷却带(1040,1042)弯曲，使得所述3D热塑性复合拉挤件在拉挤方向上以及与所述拉挤方向成90度的方向上都具有变化表面轮廓。

3.根据权利要求1或2所述的3D热塑性拉挤系统，其特征在于，通过旋转接头将所述多个CNC致动器(1020-1025)连接至所述冷却带(1040,1042)，所述旋转接头为枢轴(1060-1065)。

4.根据权利要求1或2所述的3D热塑性拉挤系统，其特征在于，所述CNC控制系统以+/-0.001英寸的精确度进行所述CNC致动器(1020-1025)的延伸和缩回中的至少一个。

5.根据权利要求1或2所述的3D热塑性拉挤系统，其特征在于，所述一个或多个计算机编程模块元素被配置为将所述多个CNC致动器(1020-1025)指令至具体位置以便使所述冷却带(1040,1042)弯曲并用于构造轮廓。

6.根据权利要求1或2所述的3D热塑性拉挤系统，其特征在于，包括材料推进系统，所述材料推进系统将所述3D热塑性复合拉挤件递增地推进一增量，其中，所述一个或多个计算机编程模块元素被配置为控制所述3D热塑性成型机，使得所述冷却带(1040,1042)将所述加热的预浸料热塑性复合材料固化为用于每一增量的材料推进的具体形状。

7.根据权利要求1或2所述的3D热塑性拉挤系统，其特征在于，所述一组或多组3D热塑性成型机布置在所述加热的预浸料热塑性复合材料之上和之下，并且所述一组或多组3D热塑性成型机包括柔性的所述冷却带。

8.根据权利要求1或2所述的3D热塑性拉挤系统，其特征在于，所述加热的预浸料热塑性复合材料包括纤维复合材料，所述纤维复合材料包括第一夹层蒙皮、第二夹层蒙皮、内部芯以及从所述第一夹层蒙皮延伸至所述第二夹层蒙皮、将这些夹层蒙皮联接在一起的3DZ轴纤维的不同组。

9.根据权利要求1或2所述的3D热塑性拉挤系统，其特征在于，柔性的所述冷却带包括剥离材料。

10.根据权利要求1或2所述的3D热塑性拉挤系统，其特征在于，所述3D热塑性成型机包括：与所述CNC致动器(1020-1025)能够操作地耦接的伺服电机，以及所述CNC致动器(1020-1025)所围绕旋转的枢轴点(1030-1055)。

11.根据权利要求1或2所述的3D热塑性拉挤系统，其特征在于，所述3D热塑性成型机包括附接至所述CNC致动器(1020-1025)的推拉板(1050-1055)。