[發明專利]增材制造的方法和增材制造裝置

在審

• 申請號: 201910937204.0
• 申請日: 2019-09-29
• 公開（公告）號: CN110970290A
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 奧姆·普拉卡什;梅加·薩胡
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/67
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 沈丹陽

本申請涉及增材制造的方法和增材制造裝置。提供一種增材制造方法，該方法包括：沉積基底材料的層，從所述基底材料的層生產增加性制造部分。方法還包括：使漿料沉積在基底材料的層上，其中，漿料包括溶劑、結構材料的顆粒、以及增強劑。

技術領域

示例性的實施方式整體涉及增材制造，并且更具體地，涉及增材制造原位增強的結構。

背景技術

通常，在增材制造中，將粉末散布在建筑板上(或由沉積在建筑板上的上一層粉末形成的粉床上)或使材料纖維按照并排布置的方式沉積在建筑板上(或上一沉積層的纖維的頂部上)。然后，使粉末或纖維熔融在一起，以形成所需的制造零件/制品(此處被稱為“結構”)。利用激光或被配置為使粉末或纖維熔融在一起的任意其他合適的能源可以實現顆粒的熔融。當粉末沉積時，在粉末的顆粒之間并且在由此形成的粉末的相鄰層之間形成空隙和/或孔。例如，粉末顆粒通常具有球形形狀，當彼此毗鄰時，顆粒可能會建立空隙和/或孔。同樣，當纖維沉積時，纖維的圓柱形狀可能導致在相鄰的纖維之間并且在由此形成的纖維的相鄰層之間產生空隙和/或孔。空隙和孔還可能來自沉積過程中的變化。

增材制造結構可能由于空隙和/或孔而具有不良的表面光潔度。進一步地，增材制造結構可以表現出各向異性的機械性能。例如，考慮其中纖維或粉末層在X-Y平面內沉積并且在Z方向上堆疊在彼此的頂部上的三維(X,Y,Z)結構。僅出于示例性之目的，結構在Z方向上的張力可以是結構在X-Y平面內的張力的約40％至約55％。這種各向異性行為可能歸因于粉末層或纖維層之間存在的空隙和/或孔。

除上述內容之外，能夠使用各種各樣的基底材料(例如，金屬、聚合物、以及陶瓷)利用增材制造生成結構；然而，盡管可以選擇基底材料，然而，常規的增材制造技術不提供對由基底材料形成的結構的性能(例如，諸如傳導性等)進行微調或改變的能力。例如，如果基底材料是導體，則利用基底材料形成的合成結構將是傳導的。同樣，如果基底材料是絕緣體，則利用基底材料形成的合成結構將是絕緣的，并且常規地，增材制造過程不提供賦予絕緣結構的傳導性。

發明內容

相應地，旨在至少解決上面確認的問題的裝置與方法將會體現實用性。

下面是要求保護或不要求保護根據本公開的主題的實施例的非排他性列表。

根據本公開的主題的一個實施例涉及一種增材制造的方法。方法包括：沉積基底材料的層，從所述基底材料的層生產增加性制造部分；并且使漿料沉積在基底材料的層上，其中，漿料包括溶劑、結構材料的顆粒、以及增強劑。

根據本公開的主題的另一實施例涉及一種增材制造的方法。方法包括：沉積基底材料的層；并且使漿料沉積在基底材料的層上，其中，漿料包括溶劑、結構材料的顆粒、以及增強劑；并且其中，使基底材料的層與漿料交替沉積，以利用填隙式地設置在基底材料的堆疊層之間的漿料形成基底材料的堆疊層，漿料至少部分填充基底材料的堆疊層中的基底材料相鄰層之間的一個或多個空隙和孔，以增強基底材料的相鄰層的耦合。

根據本公開的主題的又一實施例涉及一種增加性制造部分，包括：基底材料的至少一層；和增強劑，設置在基底材料的至少一層上，其中，增強劑作為漿料沉積在至少一個基底層上，以至少部分填充基底材料的至少一層中的一個或多個空隙和孔，其中，漿料包括溶劑、結構材料的顆粒、以及增強劑。

根據本公開的主題的又一實施例涉及一種增材制造裝置，包括：框架；基底材料支撐床，耦合至框架；基底材料沉積單元，移動地耦合至框架并且設置在基底材料支撐床的上方，基底材料沉積單元被配置為使基底材料的一層或多層沉積在基底材料支撐床上；以及沉積設備，耦合至框架，以相對于框架定位，并且被配置為使漿料沉積在基底材料的一層或多層上，與基底材料的一層或多層原位沉積。

附圖說明

由此大體上描述了本公開的實施例，現參考不一定必須按照比例繪制的所附附圖，并且其中，貫穿若干幅圖，類似參考標號表示相同或相似的零件，并且其中：