[发明专利]能够原位拼接纤维的添加型制造系统

说明书

本公开公开了一种用于添加型制造复合结构的系统。所述系统包括用于排出复合材料的头部，所述复合材料包括基质和第一增强材料。所述系统还包括拼接机构，所述拼接机构用于选择性地用第二增加材料替换第一增加材料。

相关在先申请

本专利申请基于并要求2016年9月6日提交的美国临时申请62/383,801的优先权，其全部内容通过引用并入本说明书中。

技术领域

本公开涉及一种制造系统，更具体地涉及一种能够原位拼接纤维的添加型制造系统。

背景技术

挤出制造是用于生产具有连续结构的产品的一种已知方法。在挤出制造期间，将液体基质(例如，热固性树脂或加热的热塑性塑料)推入具有所需横截面形状和尺寸的模具；当材料被挤出模具时硬化成型。在一些应用中，在液体基质离开模具时用紫外(UV)光和/或超声波振动加速液体基质的固化。通过挤出制造工艺生产的产品可以具有任意的连续长度、直线形或曲线形轮廓、一致的横截面形状及优异的表面光洁度。尽管挤出制造工艺可能是一种生产连续结构的有效方式，但是所得到的结构可能缺乏某些应用所要求的强度。

拉挤成型制造是用于生产高强度结构的一种已知方法。在拉挤成型制造过程中，用液体基质(例如，热固性树脂或加热的热塑性塑料)涂覆或浸渍单独的纤维束、股线编织物和/或梭织物，然后经固定模具拉出，液体基质在该模具处固化并硬化成成品形状。与挤出制造一样，在一些拉挤成型应用中也使用UV光和/或超声波振动以加速液体基质在离开模具时的固化。由拉挤成型制造工艺生产的结构除了具有许多与挤压结构相同的属性外，还具有因集成纤维而增加的强度。尽管拉挤成型制造工艺可能是一种连续生产高强度结构的有效方式，但是所得到的结构可能缺乏某些应用所需的形式(形状、尺寸和/或精度)。此外，传统的拉挤成型制造工艺可能缺乏对固化处理的精确控制以及在制造过程中动态地改换纤维的能力。

本公开所公开的系统旨在解决上述的一个或多个问题和/或现有技术中存在的其他问题。

发明内容

在一方面，本公开涉及一种添加型制造系统。所述添加型制造系统可以包括用于排出复合材料的头部，所述复合材料可以包括基质和第一增强材料。所述系统还可以包括用于选择性地用第二增强材料替换第一增强材料的拼接机构。

在另一方面，本公开涉及另一种添加型制造系统。所述添加型制造系统可以包括:用于排出包含基质和第一增强材料的复合材料的头部；以及用于在排出期间从多个维度移动头部的支撑部件。所述添加型制造系统还可以包括拼接机构，用于在排出期间用第二增强材料对第一增强材料动态地执行替换或补充中的至少一种。所述添加型制造系统还可以包括控制器，用于接收所述复合材料将要生产的结构的信息，并基于该信息，随着所述头部移动运作协调所述拼接机构的操作。

在又一方面，本公开涉及一种用于添加型制造系统的头部。所述头部可以包括外罩和位于外罩的排出端的喷嘴。该头部还可以包括设置在外罩内的切割器，设置在外罩内紧邻切割器的粘合剂分配器，以及设置在外罩内部和粘合剂分配器下游的内部固化促进器。

附图说明

图1和图2是示例性公开的制造系统的示意图；

图3是可以与图1和图2所示的制造系统结合使用的示例性公开的头部的示意图。

具体实施方式