[發明專利]包括增材制造的混合部件

有效

• 申請號: 202110024342.7
• 申請日: 2021-01-08
• 公開（公告）號: CN113183466B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發明（設計）人: R·比哈姆塔;A·沙比爾
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: B29C64/314
• 分類號: B29C64/314;B33Y40/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 佘鵬;司昆明

本發明涉及包括增材制造的混合部件。一種混合部件包括基礎結構以及設置在該基礎結構上并附接到該基礎結構的多個增材制造材料層。該基礎結構可包括多個基礎材料片和/或通過任何非增材制造方法形成的基部。一種形成混合部件的方法包括提供基礎結構，該基礎結構包括以下任一者或兩者：a）多個基礎材料片；以及b）通過非增材方法形成的基部。該方法還包括將多個增材制造材料層逐層地設置到該基礎結構上。

技術領域

本公開涉及一種混合部件，其一部分通過增材制造形成，并且涉及一種形成混合部件的方法。

背景技術

增材制造，也稱為3-D打印，是指用于借助在三維工作包封（work envelope）內的順序的層材料添加/結合而通過自動控制來創建三維物體的過程。物體可被制造成各種形狀和幾何構型，并且可包括犧牲材料或支撐材料，從而使得能夠實現先前無法實現的設計形狀。

已知各種增材制造工藝，其主要區別在于沉積材料層的方式和所用的材料。特別地，增材制造工藝例如可包括使用諸如熱塑性長絲、金屬粉末、石膏或樹脂之類的材料的熔融沉積成型、激光燒結、電子束熔化和噴墨3D打印。

然而，增材制造是時間密集型的過程，其嚴重地受到待生成部件的尺寸和復雜度的影響。因此，增材制造尚未被用于高產量、例如大批量或大量的制造操作。

發明內容

本公開提供了一種混合部件和一種形成混合部件的方法，該混合部件包括基礎結構，而增材制造材料添加到該基礎結構。以這種方式，可通過比逐層沉積的增材制造要快得多的方法來形成基礎結構，并且隨后，可通過逐層的增材制造沉積在該基礎結構上形成部件的更復雜的特征。如此，與傳統的增材制造相比，可大大減少創建該混合部件的時間、復雜性和支出。

在可與本文所公開的其他形式結合或分開的一種形式中，提供了一種混合部件，該混合部件包括基礎結構，該基礎結構包括以下至少一者：a）多個基礎材料片；以及b）通過非增材方法形成的基部。該混合部件還包括多個增材制造材料層，其設置在該基礎結構上并且附接到該基礎結構。

在可與本文所公開的其他形式結合或分開的另一種形式中，一種形成混合部件的方法包括提供基礎結構，該基礎結構包括多個基礎材料片和由非增材材料形成的基部中的任一者或兩者。該方法還包括將多個增材制造材料層逐層地設置到該基礎結構上。

可以可選地提供附加的特征，包括但不限于以下特征：將該多個基礎材料片附接在一起，以形成該基礎結構；該多個基礎材料片利用粘合材料來附接在一起；該粘合材料為環氧基膠帶；該基礎材料包括以下至少一者：鋁、鋼、鎂、鈦和復合材料；其中，該基礎結構還包括多個粘合材料層，每個粘合材料層設置在一對基礎材料片之間，以形成層疊部分；每個基礎材料片具有處于0.5毫米（mm）至4.0 mm的范圍內的片厚度；每個粘合材料層具有處于0.2 mm至2.0 mm的范圍內的粘合劑厚度；每個增材制造材料層具有處于0.02 mm至5 mm的范圍內的增材層厚度；其中，該多個基礎材料片包括由第一材料形成的第一片和由第二材料形成的第二片，該第一材料和該第二材料彼此不同；并且其中，該基礎結構在其中限定腔，以減小該基礎結構的質量。

可以可選地提供附加的特征，包括但不限于以下特征：將該多個制造材料層固態焊接到該基礎結構上；在每個基礎材料片之間設置粘合材料，以將該多個基礎材料片附接在一起；在每個基礎材料片中形成至少一個定位孔，以有助于將該多個基礎材料片附接在一起的步驟；和/或在將多個增材制造材料層逐層地設置到該基礎結構上的步驟期間，使該基礎結構旋轉。

本發明還包括以下技術方案。

方案1. 一種混合部件，包括：

基礎結構，其包括以下至少一者：a）多個基礎材料片；以及b）通過非增材方法形成的基部；以及

多個增材制造材料層，其設置在所述基礎結構上并且附接到所述基礎結構。