[發明專利]道次型增材制造系統和方法

在審

• 申請號: 202010333863.6
• 申請日: 2020-04-24
• 公開（公告）號: CN112060576A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 加里·E·喬治森;巴哈拉斯·K·科杜穆魯;洪·H·塔特;愛德華·J·康;納森·J·查普德萊納;托馬斯·A·梅德爾
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: B29C64/20
• 分類號: B29C64/20;B29C64/209;B29C64/218;B29C64/227;B29C64/295;B29C64/30;B29C64/321;B29C64/393;B33Y30/00;B33Y40/00;B33Y50/02
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 劉瑞賢

1.一種制造系統(100)，包括：

打印頭(140)，被配置為在在制物品(460)的增材制造期間將材料擠出到基板(120)上并形成新道次(324)；

至少一個輪廓儀(180)，能夠與所述打印頭(140)一起移動并被配置為在所述新道次(324)形成期間測量所述在制物品(460)的一個或多個現有道次(340)的在制截面輪廓(464)；

控制系統(200)，被配置為生成包括所述在制物品(460)中的多個在制輪廓位置(466)處的所述在制截面輪廓(464)的在制輪廓數據(462)，并連續進行所述在制輪廓數據(462)與參考物品(470)的參考輪廓數據(472)的輪廓比較，所述參考輪廓數據(472)包括在所述多個在制輪廓位置(466)對應的多個參考輪廓位置(476)處的參考截面輪廓(474)；和

控制系統(200)，被配置為基于所述輪廓比較來調整一個或多個道次形成參數(240)，并且使所述打印頭(140)根據所述道次形成參數(240)形成所述新道次(324)，使得相對于沒有調整所述道次形成參數(240)而出現的缺陷(430)的尺寸，與形成所述新道次(324)相關聯的缺陷(430)的尺寸減小。

2.根據權利要求1所述的制造系統(100)，其中，所述控制系統(200)被配置為通過比較所述在制截面輪廓(464)的以下輪廓特征(400)中的至少一個與所述參考截面輪廓(474)的輪廓特征(400)中的對應一個來執行所述輪廓比較：

在新層(326)和位于所述新層(326)正下方的下層(344)中的至少一層中的一個或多個道次的道次橫向位置(402)、道次形狀和道次尺寸中的至少一者，所述新道次(324)要形成在所述新層(326)中；和

道次之間的缺口(420)的缺口尺寸和缺口形狀中的至少一者。

3.根據權利要求1所述的制造系統(100)，其中，所述道次形成參數(240)包括以下至少一者：

路徑參數(242)，包括以下至少一者：

定義所述打印頭(140)的移動方向和取向的頭路徑；

所述打印頭(140)相對于所述基板(120)的頭移動速度；處理參數(244)，包括以下至少一者：

所述材料被擠出到所述基板(120)時的材料溫度；

所述材料被擠出到所述基板(120)上的材料饋送速率；

形成所述新道次(324)的道次鋪設速率；

所述打印頭(140)的壓緊裝置(160)的溫度；

所述壓緊裝置(160)的垂直位置；以及

由所述壓緊裝置(160)施加在緊靠所述基板(120)的所述材料上的壓緊壓力。

4.根據權利要求1所述的制造系統(100)，其中：

所述打印頭(140)包括噴嘴(150)和壓緊裝置(160)；

所述噴嘴(150)被配置為將所述材料的預壓扁的道次(320)擠出到所述基板(120)上；并且

所述壓緊裝置(160)位于所述噴嘴(150)的下游，并被配置為將所述預壓扁的道次(320)壓靠在所述基板(120)上，并將所述新道次(324)形成為壓扁的道次(322)。

5.根據權利要求4所述的制造系統(100)，其中，所述至少一個輪廓儀(180)在以下位置至少之一上安裝至所述打印頭(140)：

在所述噴嘴(150)上游的預沉積位置(300)處；

在所述噴嘴(150)和所述壓緊裝置(160)之間的預壓扁位置(304)處；和

在所述壓緊裝置(160)下游的壓扁后位置(306)處。