[发明专利]具有多通道喷嘴的增材制造系统

说明书

本发明公开了一种用于增材制造复合结构的系统。该系统可包括基质贮存器和纤维导向器，该纤维导向器构造成从基质贮存器单独接收多个基质润湿增强物。该系统还可以包括模具，该模具构造成从纤维导向器接收多个基质润湿增强物并使多个基质润湿增强物会聚成带状物。该系统可另外包括固化增强器和支撑件，该固化增强器构造成在从模具排出带状物期间固化复合材料中的基质，该支撑件构造成在带状物排出期间以多个维度移动模具。

相关申请

本申请基于并要求2016年9月6日提交的美国临时申请No.62/383,801的优先权，其全部内容通过引用明确并入本文。

技术领域

本发明总体涉及一种制造系统，并且更具体地，涉及一种具有多通道喷嘴的增材制造系统。

背景技术

挤出制造是用于生产连续结构的已知方法。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)推过具有所需横截面形状和尺寸的模具。材料一旦离开模具，则材料固化并硬化成最终形式。在一些应用中，UV光和/或超声波振动用于在液体基质离开模具时加速液体基质的固化。通过挤出制造工艺生产的结构可以具有任何连续长度，同时具有笔直或弯曲的轮廓、一致的横截面形状以及优异的表面光洁度。尽管挤出制造可以是连续制造结构的有效方式，但是所得到的结构可能缺乏某些应用所需的强度。

拉挤成型制造是用于生产高强度结构的已知方法。在拉挤成型制造期间，各个纤维束、股线编织物和/或织物用液体基质(例如，热固性树脂或加热的热塑性塑料)涂覆或以其他方式浸渍并被拉动通过固定模具，在固定模具中，液体基质固化并且硬化成最终形式。与挤出制造一样，在一些拉挤成型应用中，UV光和/或超声波振动用于在液体基质离开模具时加速液体基质的固化。由拉挤成型制造工艺生产的结构具有与挤出结构相同的许多属性，以及具有由于集成纤维而增加的强度。尽管拉挤成型制造可以是连续制造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)。另外，在常规的多纤维拉挤成型期间，确保相邻纤维之间的充分润湿和粘合可能是有问题的。

本公开旨在解决上述问题中的一个或多个和/或现有技术的其它问题。

发明内容

在一方面，本公开涉及一种用于增材制造系统的头部的喷嘴。喷嘴可以包括壳体，以及纤维导向器，该纤维导向器位于所述壳体内部并构造成分开接收多个连续增强物。头部还可以包括模具，其位于壳体内部并构造成从纤维导向器接收多个连续增强物并使多个连续增强物会聚。

在另一方面，本公开涉及一种用于增材制造系统的头部。头部包括基质贮存器，以及纤维导向器，该纤维导向器构造成从基质贮存器分开接收多个基质润湿增强物。头部还包括模具，其构造成从纤维导向器接收多个基质润湿增强物并使多个基质润湿增强物会聚。

在又一方面，本公开涉及一种增材制造系统。增材制造系统包括基质贮存器，以及纤维导向器，该纤维导向器构造成从所述基质贮存器分开接收多个基质润湿增强物。增材制造系统还包括模具，其构造成从所述纤维导向器接收多个基质润湿增强物并使多个基质润湿增强物会聚成带状物。增材制造系统还包括固化增强器，其构造成在所述带状物从所述模具中排出时固化复合材料中的基质；以及支撑件，其构造为在带状物的排出期间以多个维度移动所述模具。

附图说明

图1和图2是示例性公开的制造系统的示意图；以及

图3是可以与图1和图2的制造系统一起使用的示例性公开的控制装置的示意图；以及

图4和图5分别是可以与图1和图2的制造系统结合使用的示例性公开的喷嘴的透视图和横截面图。

具体实施方式