[發明專利]用于增材制造物體的原料線和創建原料線的系統和方法

有效

• 申請號: 201811059436.2
• 申請日: 2018-09-12
• 公開（公告）號: CN109501436B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: M·S·威倫斯基;M·P·科扎爾;S·F·哈里森;N·S·埃文斯;F·托雷斯
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: B29B15/14
• 分類號: B29B15/14;B33Y70/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 張全信;董志勇

本發明的題目是用于增材制造物體的原料線和創建原料線的系統和方法。原料線(100)包括細長細絲(104)、樹脂(124)和光學方向調節器(123)。樹脂(124)覆蓋細長細絲(104)。光學方向調節器(123)被樹脂(124)覆蓋并在細長細絲(104)之間散布。每個光學方向調節器(123)具有外表面(184)。每個光學方向調節器(123)被配置為使得當電磁輻射(118)由第一方向撞擊外表面(184)時，電磁輻射(118)的至少一部分以與第一方向成角度的第二方向離開外表面(184)以照射原料線(100)的內部體積中的樹脂(124)，至少部分地由于細長細絲(104)，樹脂(124)不可直接地受入射在原料線(100)的外部表面上的電磁輻射(118)影響。

技術領域

本公開內容涉及增材制造。

背景技術

3D印刷過程可以使用由印刷頭擠出的原料材料以通過使原料材料分層而增材制造零件。原料材料可以包括聚合物和增強纖維，比如碳纖維，其對于可見光和紫外光是不透明的。當原料材料中的聚合物是光聚合物時，固化能量源可以被定向在由印刷頭分配的原料材料處，以固結原料材料。但是，當增強纖維對固化能量不透明時，它們投射陰影并且阻止直接地源于固化能量源的固化能量照射和固化陰影中的光聚合物。

發明內容

因此，意欲解決至少上述提及的問題的裝置和方法將發現實用性。

下面是根據本發明的主題的實例的非窮盡列舉，其可以被要求保護或可以不被要求保護。

根據本發明的主題的一個實例涉及用于增材制造物體的原料線。原料線具有原料線長度和外部表面，其限定原料線的內部體積。原料線包括細長細絲、樹脂和光學方向調節器。細長細絲沿著原料線長度的至少一部分延伸。樹脂覆蓋細長細絲。光學方向調節器每個僅沿著原料線長度的一部分延伸。光學方向調節器被樹脂覆蓋并在細長細絲之間散布。每個光學方向調節器具有外表面。每個光學方向調節器被配置為使得當電磁輻射由第一方向撞擊外表面時，電磁輻射的至少一部分以與第一方向成角度的第二方向離開外表面以照射原料線的內部體積中的樹脂，至少部分地由于細長細絲，樹脂不可直接地受入射在原料線的外部表面上的電磁輻射影響(accessible?to)。

在原料線中包含光學方向調節器促進電磁輻射穿透入原料線的內部體積用于照射樹脂，而不管樹脂的區域是否處于通過電磁輻射的直接(即，視線(line-of-sight))施加投射的細長細絲的陰影中。換句話說，即使當電磁輻射被遮蔽而不能直接地到達樹脂的所有區域時，光學方向調節器將重定向電磁輻射以分散或散射電磁輻射以間接地到達樹脂的區域。結果，原料線可以利用電磁輻射更容易地固化，可以利用電磁輻射更均勻地固化，可以利用電磁輻射更徹底地固化，和/或可以利用電磁輻射更快地固化。原料線的這種配置特別地適合于增材制造熔融細絲構造種類，其中原料線由印刷頭或噴嘴分配，并且隨著原料線正被分配，固化能量源(例如，電磁輻射)在原料線處定向固化能量以原位固化樹脂。