[发明专利]混合零件制造系统和方法

说明书

本公开提供一种用于在具有模腔的模具中制造零件的系统和方法，所述系统包括用于将第一材料沉积在所述模腔内的打印头，以及用于将第二材料沉积在所述模腔内的注射头。零件可以在所述模腔中通过联合使用注射模塑步骤和增材制造步骤这两者来形成。

技术领域

本发明涉及混合零件制造系统和方法。

背景技术

本说明书中所公开的主题涉及具有注射模塑特征和增材（3D打印）特征的制造系统和方法。注射模塑及其各种技术已经在制造业中普遍使用。近期，“增材”制造技术也称为“3D打印”技术日益受欢迎，通常用于产品开发的快速原型阶段中。注射模塑和增材制造工艺所面临的挑战是在零件制造过程期间维持均匀温度。此约束会限制使用这些工艺可以制造的部件的大小和生产率。这两种技术也可以受限于零件在制造期间的定向方式以及可以使用这些技术制造的特征种类（例如，底切、薄结构）。

发明内容

在一个方面中，本公开的方面涉及一种混合零件制造系统。在一个实施例中，模具可以具有一组可移动模具部分，其中在第一模塑位置中，所述一组模具部分可以共同限定可注射模腔，并且其中在第二增材制造位置中，所述一组模具部分可以重新定位以限定用于在所述可注射模腔内形成的零件上执行增材制造操作的作业区域（access area）。

在另一个方面中，本公开的方面涉及一种用于在模具中制造零件的方法，其中所述模具包括模腔，所述方法包括以下步骤：提供可注射材料源；提供可打印材料源；封闭所述模具以形成封闭模腔；使用第一体积的所述可注射材料在所述模腔内形成零件的一部分；打开所述模具的至少一部分以允许进入所述零件的在所述模腔中形成的所述部分中；将第二体积的所述可打印材料打印到所述零件的在所述模腔中形成的所述部分上，以形成所述零件的额外部分；以及将所述被成形零件从所述模具中取出。

在另一方面中，本公开的方面涉及一种用于制造零件的系统，所述系统包括：具有模腔的模具；打印头，所述打印头用于将第一材料沉积在所述模腔内；注射头，所述注射头用于将第二材料沉积在所述模腔内；其中零件通过所述打印头对所述第一材料的沉积以及所述注射头对所述第二材料的沉积共同来形成。

附图说明

图1示出用于在模具中制造零件的示例性方法的流程图；

图2更详细地示出在图1所示步骤中的一个或多个步骤中使用注射模塑和增材制造方法生产零件的步骤；

图3是使用相对于图1到图2所述方法示出的模塑和增材制造技术来制造零件的系统的示意性侧视图；

图4是图3所示示意图的侧视图，其中示出模塑和增材制造部件的更多细节；

图5是图4所示示意图的端视图；

图6是用于根据相对于图1到图2所述的方法为图3到图5所示系统提供可注射和可打印材料的装置；

图7是根据本说明书中所述的各个方面提供可注射和可打印材料的装置；

图8是根据本说明书中所述的各个方面提供可注射和可打印材料的装置；

图9是示出图3到图5所示系统以及图1到图2所述方法的示例性构造，其中织物材料悬置在位于模腔内的固持器上；

图10是根据本说明书中所述的各个方面，示出图3到图5所示系统以及图1到图2所述方法的示例性构造，其中织物材料悬置在位于模腔内的固持器上；

图11是根据图3到图5以及相对于图1到图2所述方法的模具的示例性构造，其中织物材料相对于模具的一部分悬置以使所述织物材料能够作为分层部件提供在所制造的零件内；

图12示出具有紧固件的示例性制成品，所述紧固件悬置在图11所示模具构造的多层聚合材料和加强织物材料内；以及