[發明專利]用于制造物品的增材攪拌摩擦沉積方法

在審

• 申請號: 202110009867.3
• 申請日: 2021-01-05
• 公開（公告）號: CN113084327A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 布魯諾·薩莫拉諾·森德羅斯;羅蓋·I·羅德里格斯;阿里·尤斯菲亞尼
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 瞿藝

提供了一種用于制造物品的增材攪拌摩擦沉積方法。該方法包括通過增材攪拌摩擦沉積將耐磨材料沉積在預成型件的表面上以提供中間物品。預成型件包含第一復合材料，并且耐磨材料包含第二復合材料。第二復合材料與第一復合材料實質上不同。該方法還包括加工中間物品以從中間物品去除耐磨材料的至少一部分。

技術領域

本公開總體上涉及增材制造，并且更具體地涉及一種用于制造物品的增材攪拌摩擦沉積方法。

背景技術

使用增材制造技術制成的物品通過逐層添加材料來制造。攪拌摩擦增材制造是基于攪拌摩擦焊的固態增材制造技術。增材攪拌摩擦沉積是將攪拌摩擦焊與材料饋送和沉積工藝相結合的固態增材制造技術。在增材攪拌摩擦沉積中，通過中空攪拌摩擦工具遞送進料。攪拌摩擦工具快速旋轉并通過工具-材料界面處的動態接觸摩擦產生熱量。熱量通過攪拌摩擦工具與材料之間的動態接觸摩擦產生，通過材料的塑性變形消散，并且通過熱傳導在材料內部傳遞。加熱并軟化的進料通過攪拌摩擦工具饋送，并且通過界面處的塑性變形與基底結合。增材攪拌摩擦沉積方法可以用于制造用于多種應用的物品。

盡管已經取得了進展，但本領域技術人員繼續在增材制造領域中進行研究和開發，包括應用增材攪拌摩擦沉積方法來制造不同類型的物品。

發明內容

公開了一種用于制造物品的方法。

在一個實例中，所公開的方法包括通過增材攪拌摩擦沉積將耐磨材料沉積在預成型件的表面上以提供中間物品。預成型件包含第一復合材料，并且耐磨材料包含第二復合材料。第二復合材料與第一復合材料實質上不同。該方法還包括加工中間物品以從中間物品去除耐磨材料的至少一部分。

在另一實例中，所公開的方法用于由包含金屬材料的預成型件制造包括齒輪齒的齒輪。該方法包括通過增材攪拌摩擦沉積將金屬基復合材料沉積在預成型件的金屬材料上以提供中間物品。該方法還包括加工中間物品以去除沉積在預成型件上的金屬基復合材料的至少一部分。

還公開了一種物品，諸如齒輪。

在一個實例中，所公開的齒輪包括齒輪芯部，該齒輪芯部包括從齒輪芯部突出的多個齒輪齒。齒輪還包括設置在多個齒輪齒中的每個齒輪齒的至少一部分上的耐磨層。齒輪還包括限定在齒輪芯部與設置在齒輪芯部上的耐磨層之間的混合界面層。

所公開的方法和物品的其他實例將從詳細說明、附圖以及權利要求中變得顯而易見。

附圖說明

圖1是根據實例的用于將擠出物沉積到基底上的增材制造系統的框圖。

圖2是圖1的增材制造系統的子組件的示意性透視圖。

圖3是圖1的增材制造系統的子組件的示意性正視截面圖。

圖4A和圖4B分別是根據實例的使用圖1的增材制造系統制造的齒輪形式的示例性物品的示意性正視截面圖。

圖5A和圖5B分別是根據實例的使用圖1的增材制造系統制造的齒輪形式的示例性物品的示意性正視截面圖。

圖6A和圖6B分別是根據實例的使用圖1的增材制造系統制造的齒輪形式的示例性物品的示意性正視截面圖。

圖7是根據實例的使用圖1的增材制造系統將擠出物沉積到基底上以制造物品的方法的框圖。

圖8是根據實例的使用圖1的增材制造系統將擠出物沉積到基底上以制造物品的方法的框圖。

圖9是飛機生產和維修方法的框圖。

圖10是飛機的示意圖。

具體實施方式

本文中所指的“實例”意味著結合實例所描述的一個或多個特征、結構或特性包括在至少一個實施方式中。說明書中不同位置中的短語“實例”可以是或可以不是指同一實例。