用于增材制造复合零件的系统与方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108068337A(43)申请公布日2018.05.25(21)申请号201710863646.6B33Y40/00(2015.01)(22)申请日2017.09.22(30)优先权数据15/345,1892016.11.07US(71)申请人波音公司地址美国伊利诺伊州(72)发明人M·S·威伦斯基M·P·柯扎尔N·S·埃文斯(74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司11127代理人王小东(51)Int.Cl.B29C64/321(2017.01)B29C31/00(2006.01)B29C31/08(2006.01)权利要求书2页说明书16页附图7页(54)发明名称用于增材制造复合零件的系统与方法(57)摘要本发明公开了一种用于增材制造复合零件的系统以及方法。系统包括至少一个给料源以及馈送机构。给料源包括多个预强化丝束，每个预强化丝束均包括位于非液体结合基质内的纤维丝束。在一些系统中，丝束组合器接收来自给料源的多个预强化丝束的至少一个子集，并且组合多个预强化丝束的子集以限定宏观丝束。馈送机构移动来自给料源的多个预强化丝束的子集并且将其移动到丝束组合器中，并且移动来自馈送机构的宏观丝束。根据本公开的方法包括：组合多个预强化丝束以限定宏观丝束；以及在三维空间中分配宏观丝束以限定复合零件。CN108068337ACN108068337A权利要求书1/2页1.一种用于增材制造复合零件(12)的系统(10)，所述系统(10)包括：给料源(14)，所述给料源包括多个预强化丝束(20)，其中，每个预强化丝束(20)均包括位于非液体结合基质(24)内的纤维丝束(22)；丝束组合器(16)，所述丝束组合器定位成至少接收来自所述给料源(14)的所述多个预强化丝束(20)的子集，并且其中，所述丝束组合器(16)构造成组合所述多个预强化丝束(20)的所述子集以限定宏观丝束(26)；以及馈送机构(18)，所述馈送机构构造成从所述给料源(14)移动所述多个预强化丝束(20)的所述子集并且将其移动到所述丝束组合器(16)中，并且构造成从所述丝束组合器(16)移动所述宏观丝束(26)。2.根据权利要求1所述的系统(10)，其中，所述非液体结合基质(24)是自粘合的，从而当所述预强化丝束(20)被所述丝束组合器(16)组合时，所述多个预强化丝束(20)的所述子集相互粘合在一起以限定所述宏观丝束(26)。3.根据权利要求1所述的系统(10)，其中，所述给料源(14)还包括不具有所述非液体结合基质(24)的一个或者多个长形结构(30)；并且其中，所述丝束组合器(16)定位成至少接收所述一个或者多个长形结构(30)的子集，并且其中，所述丝束组合器(16)还构造成使所述一个或者多个长形结构(30)的所述子集与所述多个预强化丝束(20)的所述子集组合以限定所述宏观丝束(26)。4.根据权利要求1所述的系统(10)，其中，所述丝束组合器(16)包括多个入口(36)，所述多个入口(36)的至少第一子集中的每个入口(36)构造成接收所述多个预强化丝束(20)的所述子集中的各个预强化丝束(20)。5.根据权利要求4所述的系统(10)，其中，所述丝束组合器(16)还包括对应于所述多个入口(36)的多个出口。6.根据权利要求4所述的系统(10)，其中，所述丝束组合器(16)还包括单一出口，并且其中，所述多个入口(36)中的所述入口会聚至所述单一出口(38)以用于从所述丝束组合器(16)分配所述宏观丝束(26)。7.根据权利要求4所述的系统(10)，其中，所述多个入口(36)中的所述入口以阵列布置，所述阵列被构造成选择性地限定对应于所述宏观丝束(26)的横截面轮廓的多个形状，其中，所述阵列是矩形阵列或者六边形阵列，并且其中，所述丝束组合器(16)构造成在所述宏观丝束(26)被所述丝束组合器(16)限定时选择性地变更所述宏观丝束(26)的横截面轮廓的形状。8.根据权利要求1所述的系统(10)，其中，所述馈送机构(18)构造成选择性地启动及停止所述多个预强化丝束(20)的选择的移动以在所述宏观丝束(26)被限定时主动变更所述宏观丝束(26)的横截面轮廓以及/或者尺寸。9.根据权利要求1所述的系统(10)，其中，所述馈送机构(18)构造成选择性地以不同速率移动所述多个预强化丝束(20)的所述子集中的各个预强化丝束(20)以在所述宏观丝束(26)被限定时主动限定所述宏观丝束(26)的曲率。10.一种增材制造复合零件(12)的方法，所述方法包括：组合多个预强化丝束(20)以限定宏观丝束(26)，其中每个预强化丝束(20)均包括位于2CN108068337A权利要求书2/2页非液体结合基质(24)内的纤维丝束