[发明专利]用于增材制造的接合件、接合方法及相关系统

说明书

提供了用于增材制造的接合件、接合方法和相关系统。该接合方法包括通过增材制造工具头将第二材料的接合件(锚体)块状沉积在第一材料的主体中的容纳部中。而且，接合方法包括在锚体上沉积第三材料的锚体层。还提供了3D打印部件中的接合件网络、包括接合件的多材质部件、用于提供接合件的计算机程序产品、包括推车的接合件系统以及相关方法和系统。还提供了一种用于将部件固定到构建平台并将部件与构建平台分离的系统和方法。

相关申请

本申请要求2016年10月21日提交的62/411,256号美国临时专利申请的权益。

以上申请的全部教导通过引用并入本文。

技术领域

本发明的领域涉及用于在增材制造(AM)中将材料紧固在一起的方法和产品，包括将打印材料彼此紧固并构建平台。

背景技术

传统的批量生产的特征在于通常借助于组装线大量生产标准化产品。批量生产的产品的部件通常通过专门的工艺独立地制造，然后组装成成品，然后分配该成品。随着增材制造(AM)的许多最新进展，在基于产品的数字表示的单个构建过程中制造复杂产品变得更加可行。AM有可能以一体式方式制造产品，而不是分别制造每个部件然后将其组装。用于制造的自动化单AM工艺将提供许多益处。

为了开发能够通过大量AM工艺制造功能产品的系统，将需要克服许多技术障碍。这些方法中的一些是开发用于在构建过程期间将多种材料紧固在一起、用于在构建过程期间固定部件、用于将多种构建技术集成在一起以及用于改进端部部件特性的先进方法。本文的公开内容涉及这样的障碍的解决方案，其将在下面详细讨论。

发明内容

根据第一方面，本发明提供一种接合件，该接合件包括：第二材料的锚体，该锚体通过增材制造工具头块状沉积在第一材料的主体中的容纳部中。根据第二方面，本发明提供了一种接合方法，其包括：通过增材制造工具头将第二材料的锚体块状沉积在第一材料的主体中的容纳部中。

根据第三方面，本发明提供一种接合件，其包括：(a)第二材料的锚体，该锚体通过增材制造工具头块状沉积在第一材料主体中的容纳部中；和(b)第三材料的锚体层，该锚体层沉积在锚体上。根据第四方面，本发明提供一种接合方法，其包括：(a)通过增材制造工具头将第二材料的锚体块状沉积在第一材料的主体中的容纳部中；和(b)在锚体上沉积第三材料的锚体层。

在第一、第二、第三和第四方面的一些实施例中，第一材料的主体可以通过增材制造工具头在增材制造工艺中形成。

在第一、第二、第三和第四方面的一些实施例中，第一材料的主体可以形成在多层中，容纳部形成在至少两个相邻的层中。

在第一、第二、第三和第四方面的一些实施例中，第一材料的主体可以是通过除了增材制造工具头之外的手段形成的外来物体。

在第一、第二、第三和第四方面的一些实施例中，第一材料的主体可以是增材制造系统的构建平台。在这些实施例中的某些实施例中，容纳部在构建平台中的位置和取向中的至少一者可以通过数据化来确定。

在第一、第二、第三和第四方面的一些实施例中，锚体可以延伸穿过外来物体中的孔来将外来物体固定到主体。在这些实施例的某些中，可以通过数据化来确定外来物体相对于主体的位置和取向中的至少一者。

在第一、第二、第三和第四方面的一些实施例中，增材制造工具头可以是3D打印机的打印头。

在第一、第二、第三和第四方面的一些实施例中，第一和第二材料可以相同。

在第三和第四方面的一些实施例中，第二和第三材料可以相同。

在第三和第四方面的一些实施例中，第二和第三材料可以是导电的，并且容纳部可以由与主体的第一材料绝缘的导电材料形成。