[发明专利]用于应用3D打印制造具有降低的内部应力的管道体的方法和具有降低的内部应力的管道体

说明书

本发明涉及一种用于应用3D打印制造具有降低的内部应力的管道体的方法，其中所述管道体具有带有强化结构的外壁，其中所述强化结构沿着所述外壁的至少一部分延伸，其中所述方法(100)具有以下步骤：a)借助3D打印机(30)来设定(101)用于3D打印的打印平面；b)借助所述3D打印机来在所述打印平面(38)中打印(102)管道体层(20)，其中所述管道体层具有外壁层(16)和强化结构层(18，19)，其中所述强化结构层在所述打印平面中沿着所述外壁层的边缘(17)延伸，并且其中所述强化结构层具有彼此间隔开的至少两个区段；c)重复(103)步骤a)和b)，以制造用于具有降低的内部应力的管道体(10)的带有强化结构(14)的外壁(12)。因此本发明提供了一种避免在管道体制造中损坏管道体的方法。

技术领域

本发明涉及一种用于应用3D打印制造具有降低的内部应力的管道体的方法和一种具有降低的内部应力的管道体以及一种飞行器。

背景技术

增材层制造(ALM)或3D打印(三维打印)越来越多地用于飞行器制造中。在一些飞行器类型中，这尤其适用于燃料歧管，所述燃料歧管至今以昂贵的铸造或焊接方法来制造。然而，对于在一个方向上具有约400mm尺寸的较大部件，在3D打印中产生大的内部应力，这些内部应力在打印期间使部件变形，从而产生裂缝和在某些情况下使所打印的部件断裂。

为了减少制造中的内部应力，已知的是，将部件优化地在打印室中定向。然而在较大的部件的情况下完全充分地使用打印室，使得部件的取向的优化是不可能的。

发明内容

因此本发明的目的是提供一种避免在管道体制造中损坏管道体的方法。

此目的通过本发明的特征实现。有利的改进方案是以下说明的主题。

根据本发明提出一种用于应用3D打印制造具有降低的内部应力的管道体的方法，其中所述管道体具有带有强化结构的外壁，其中所述强化结构沿着所述外壁的至少一部分延伸，其中所述方法具有以下步骤：a)借助3D打印机来设定用于3D打印的打印平面；b)借助所述3D打印机来在所述打印平面中打印管道体层，其中所述管道体层具有外壁层和强化结构层，其中所述强化结构层在所述打印平面中沿着所述外壁层的边缘延伸，并且其中所述强化结构层具有彼此间隔开的至少两个区段；c)重复步骤a)和b)，以制造用于具有降低的内部应力的管道体的带有强化结构的外壁。

本发明由此提供了一种用于制造管道体的方法，其中用3D打印、即ALM方法来制造所述管道体。在此，所述管道体由多个管道体层逐层地制造。管道体层在此例如可以在3D打印机的打印平面中被施加在另一个预先施加的管体层上，或者作为第一个管道体层施加在3D打印机的打印平台上。所述管道体层在此包括外壁层和强化结构层。所述外壁层形成所述管道体的外壁的层。所述强化结构层形成强化结构的层，所述强化结构布置在外壁处并与其连接。在此所述强化结构层具有彼此间隔开的至少两个区段，也就是说所述区段不直接互相连接。然而，强化结构层的这两个区段的连接可以间接地通过外壁层而产生，所述强化结构层的这两个区段能够与所述外壁层连接。所述强化结构层因此多件式地构造。所述多件式的强化结构层实现了使外壁层具有降低的内部应力。因此，由多个外壁层形成的外壁也具有较低的内部应力。所述较低的内部应力导致了避免在打印期间和打印之后在外壁处的裂缝。另外，外壁的厚度可以减小，因为强化结构加强了外壁。这实现了管道体重量的减少，这尤其在飞行器构件中是重要的。

有利的是外壁层和强化结构层是一体式的。

所述外壁层和强化结构层因此形成了不间断的、共用的管道体层。所述管道体层因此也可以是无接缝的，也就是说其在外壁层和强化结构层之间不具有接缝，而具有无接缝的过渡部。所述外壁层和所述强化结构层可以因此一起在一个步骤中打印或制造。

另外有利的是，多个强化结构层形成强化结构，所述强化结构在管道体之外围绕所述外壁延伸。