[发明专利]具有可变固化装置的增材制造系统

说明书

本发明公开了一种用于增材制造系统的头部。头部可包括：喷嘴，其被配置为排出用纤维增强的基质；以及多个光源，其至少部分地围绕喷嘴。多个光源可被配置为增强基质的固化。多个光源中的至少两个被配置为生成位于不同频谱内的光。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2016年4月11日递交的序列No.62/417,709的美国临时申请的优先权的权益。该专利申请的全部内容通过引用并入本文中。

技术领域

本发明总体涉及一种制造系统，并且更具体地，涉及一种具有可变固化装置的增材制造系统。

背景技术

挤出制造是用于生产连续结构的已知方法。在挤出制造期间，将液体基质(例如，热固性树脂或加热的热塑性塑料)推过具有所需横截面形状和尺寸的模具。材料一旦离开模具，则材料固化并硬化成最终形式。在一些应用中，UV光和/或超声波振动用于在液体基质离开模具时加速液体基质的固化。通过挤出制造工艺生产的结构可以具有任何连续长度，同时具有笔直或弯曲的轮廓、一致的横截面形状以及优异的表面光洁度。尽管挤出制造可以是连续制造结构的有效方式，但是所得到的结构可能缺乏某些应用所需的强度。

拉挤成型制造是用于生产高强度结构的已知方法。在拉挤成型制造期间，各个纤维束、股线编织物和/或织物用液体基质(例如，热固性树脂或加热的热塑性塑料)涂覆或以其他方式浸渍并被拉动通过固定模具，在固定模具中，液体基质固化并且硬化成最终形式。与挤出制造一样，在一些拉挤成型应用中，UV光和/或超声波振动用于在液体基质离开模具时加速液体基质的固化。由拉挤成型制造工艺生产的结构具有与挤出结构相同的许多属性，以及具有由于集成纤维而增加的强度。

尽管拉挤成型制造可以是连续制造高强度结构的有效方式，但是所得到的结构可能缺乏某些应用所需的形式(形状、尺寸和/或精度)。另外，常规拉挤制造可能缺乏可以使用的基质类型和/或这些基质的固化速率的灵活性。

所公开的系统旨在解决上述问题和/或现有技术的其他问题中的一个或多个。

发明内容

在一个方面，本发明涉及一种用于增材制造系统的头部。头部包括：喷嘴，其配置为排出用纤维增强的基质；以及多个光源，其至少部分地围绕喷嘴。多个光源可以被配置为增强基质的固化。多个光源中的至少两个被配置为生成位于不同频谱内的光。

在另一方面，本发明涉及一种用于增材制造系统的头部。头部可以包括：喷嘴，其配置为排出用纤维增强的基质；UV光源，其邻近喷嘴；以及至少一个额外光源，其邻近喷嘴。所述至少一个额外光源可以被配置成产生红外光和蓝光中的至少一种。UV光源和至少一个附额外光源可以在不同时间活跃，以在头部的不同侧处产生单独照明区域。UV光源和至少一个额外光源也可以选择性地同时活跃，以产生至少一个重叠照明区域。

在又一方面，本发明涉及一种增材制造系统。增材制造系统可以包括：支撑件，以及头部，其安装至支撑件。头部包括：喷嘴，其配置为排出用纤维增强的基质；以及多个光源，其至少部分地围绕喷嘴。多个光源可以被配置为增强基质的固化。多个光源中的至少两个被配置为生成位于不同频谱内的光。增材制造系统还可以包括控制器，其被配置为调节支撑件和多个光源的操作。

附图说明

图1是公开的示例性制造系统的示意图；

图2是可以与图1的制造系统结合使用的公开的示例性头部的示意图；以及

图3是可以由图1的系统和图2的头部执行的公开的示例性过程的示意图。

具体实施方式