BR102019011048B1

BR102019011048B1 - COMBINED COMPRESSION DIE APPARATUS, AND, METHOD FOR MANUFACTURING A COMBINED COMPRESSION MOLD DIE

Info

Publication number: BR102019011048B1
Application number: BR102019011048-1A
Authority: BR
Inventors: Russ Raynal Leblanc; Andrew Anthony Pillar; Chris Gren Mclnelly
Original assignee: The Boeing Company
Priority date: 2018-05-30
Filing date: 2019-05-29
Publication date: 2023-09-19

Abstract

APARELHO DE MATRIZ DE COMPRESSÃO COMBINADA, E, MÉTODO PARA FABRICAR UMA MATRIZ DE MOLDE DE COMPRESSÃO COMBINADA. Um aparelho de matriz de compressão combinada compreendendo um membro macho aditivamente fabricado e um membro fêmea aditivamente fabricado pode ser usado para fabricar partes moldadas por compressão, tais como painéis de termocura e/ou termoplástico para interiores de aeronave. O aparelho pode incluir estruturas de armação genéricas configuradas para suportar diferentes membros macho e fêmea aditivamente fabricados configurados para moldar diferentes painéis. Os membros macho e fêmea aditivamente fabricados podem ser feitos de metal e/ou de um material polimérico. O aparelho pode incluir um mecanismo de aquecimento (por exemplo, mantas de aquecimento) configurado para aquecer os membros macho e fêmea suficientemente para moldar uma peça de trabalho em um formato desejado.COMBINED COMPRESSION DIE APPARATUS, AND, METHOD FOR MANUFACTURING A COMBINED COMPRESSION MOLD MATRIX. A combined compression die apparatus comprising an additively manufactured male member and an additively manufactured female member can be used to manufacture compression molded parts, such as thermosetting and/or thermoplastic panels for aircraft interiors. The apparatus may include generic frame structures configured to support different additively manufactured male and female members configured to shape different panels. The additively manufactured male and female members may be made of metal and/or a polymeric material. The apparatus may include a heating mechanism (e.g., heating blankets) configured to heat the male and female members sufficiently to form a workpiece into a desired shape.

Description

FIELD

[001] Esta descrição se refere a sistemas e métodos para fabricar ferramentas para moldagem por compressão.[001] This description relates to systems and methods for manufacturing tools for compression molding.

INTRODUCTION

[002] Sistemas de moldagem por compressão são usados para fabricar partes em uma variedade de indústrias. Em aplicações aeroespaciais, por exemplo, sistemas de moldagem por compressão são amplamente usados para fabricar painéis interiores de aeronave feitos de materiais de termocura. Entretanto, os componentes de aparelho de moldagem por compressão atualmente usados para fabricar os painéis são tipicamente muito grandes e pesados, e processos de fabricação envolvendo esses componentes podem portanto ser inflexíveis, caros e inconvenientes. Por exemplo, movimentação dos componentes de matriz de compressão de um lugar para outro e compressão dos mesmos em uma prensa é tipicamente difícil. Adicionalmente, o tempo e custo necessários para fabricar um aparelho de matriz de compressão convencional são pesados. Um aparelho de matriz de compressão que é mais leve e exige menos tempo e gasto para fabricar seria uma vantagem significante para o fabricante de painéis interiores de aeronave e outros objetos.[002] Compression molding systems are used to manufacture parts in a variety of industries. In aerospace applications, for example, compression molding systems are widely used to manufacture aircraft interior panels made from thermosetting materials. However, the compression molding apparatus components currently used to manufacture the panels are typically very large and heavy, and manufacturing processes involving these components can therefore be inflexible, expensive and inconvenient. For example, moving compression die components from one place to another and compressing them in a press is typically difficult. Additionally, the time and cost required to manufacture a conventional compression die apparatus is heavy. A compression die apparatus that is lighter and requires less time and expense to manufacture would be a significant advantage for the manufacturer of aircraft interior panels and other objects.

SUMMARY

[003] A presente descrição provê sistemas, aparelhos e métodos relativos a componentes de matriz de compressão. Em algumas modalidades, um aparelho de matriz de compressão combinada compreende um primeiro componente de matriz aditivamente fabricado tendo uma primeira seção intermediária configurada para moldar um contorno em um primeiro lado de uma peça de trabalho, um segundo componente de matriz aditivamente fabricado tendo uma segunda seção intermediária configurada para moldar um contorno em um segundo lado da peça de trabalho, um mecanismo de aquecimento configurado para aquecer as primeira e segunda seções intermediárias suficientemente para moldar a peça de trabalho em um formato desejado, e um dispositivo de compressão configurado para pressionar as primeira e segunda seções intermediárias uma contra a outra.[003] The present description provides systems, apparatus and methods relating to compression matrix components. In some embodiments, a combined compression die apparatus comprises a first additively manufactured die component having a first intermediate section configured to mold a contour on a first side of a workpiece, a second additively manufactured die component having a second section intermediate section configured to mold a contour on a second side of the workpiece, a heating mechanism configured to heat the first and second intermediate sections sufficiently to mold the workpiece into a desired shape, and a compression device configured to press the first and second intermediate sections against each other.

[004] Em algumas modalidades, um aparelho de matriz de compressão combinada compreende um membro principal e um membro de cavidade configurados para cooperativamente modelar lados opostos de um painel, uma primeira estrutura de armação configurada para suportar o membro principal, uma segunda estrutura de armação configurada para suportar o membro de cavidade, em que as estruturas de armação são genéricas, os membros macho e fêmea sendo seletivamente montados nas estruturas de armação correspondentes e configurados para moldar um formato de painel específico.[004] In some embodiments, a combined compression die apparatus comprises a main member and a cavity member configured to cooperatively shape opposite sides of a panel, a first frame structure configured to support the main member, a second frame structure configured to support the cavity member, wherein the frame structures are generic, the male and female members being selectively mounted to corresponding frame structures and configured to shape a specific panel shape.

[005] Em algumas modalidades, um método para fabricar uma matriz de moldagem por compressão combinada compreende fabricar aditivamente um membro principal, fabricar aditivamente um membro de cavidade, conectar um primeiro elemento de aquecimento ao membro principal, conectar um segundo elemento de aquecimento ao membro de cavidade, e montar os membros macho e fêmea em uma estrutura de armação configurada para moldar um peça de trabalho.[005] In some embodiments, a method for manufacturing a combined compression molding die comprises additively manufacturing a main member, additively manufacturing a cavity member, connecting a first heating element to the main member, connecting a second heating element to the member cavity, and mounting the male and female members into a frame structure configured to shape a workpiece.

[006] Recursos, funções e vantagens podem ser alcançadas independentemente em várias modalidades da presente descrição, ou podem ser combinadas em ainda outras modalidades, cujos detalhes adicionais podem ser vistos com referência à descrição seguinte e desenhos relacionados.[006] Features, functions and advantages can be achieved independently in various embodiments of the present description, or can be combined in still other embodiments, further details of which can be seen with reference to the following description and related drawings.

[007] Adicionalmente, a descrição compreende modalidades de acordo com as cláusulas seguintes: Cláusula 1. Um aparelho de matriz de compressão combinada, compreendendo: um membro principal, um membro de cavidade, o membro principal e o membro de cavidade sendo configurados para cooperativamente modelar lados opostos de um painel, uma primeira estrutura de armação configurada para suportar o membro principal, uma segunda estrutura de armação configurada para suportar o membro de cavidade, em que as estruturas de armação são genéricas, os membros macho e fêmea sendo seletivamente montados nas estruturas de armação correspondentes e configurados para moldar um formato de painel específico.[007] Additionally, the description comprises embodiments in accordance with the following clauses: Clause 1. A combined compression die apparatus, comprising: a main member, a cavity member, the main member and the cavity member being configured to cooperatively modeling opposite sides of a panel, a first frame structure configured to support the main member, a second frame structure configured to support the cavity member, wherein the frame structures are generic, the male and female members being selectively mounted to the corresponding frame structures and configured to shape a specific panel shape.

[008] Cláusula 2. O aparelho da Cláusula 1, em que membros macho e fêmea são feitos por fabricação aditiva.[008] Clause 2. The apparatus of Clause 1, in which male and female members are made by additive manufacturing.

[009] Cláusula 3. O aparelho da Cláusula 2, em que os membros macho e fêmea são feitos de um material metálico.[009] Clause 3. The apparatus of Clause 2, in which the male and female members are made of a metallic material.

[0010] Cláusula 4. O aparelho da Cláusula 2, em que os membros macho e fêmea são feitos de um material polimérico.[0010] Clause 4. The apparatus of Clause 2, wherein the male and female members are made of a polymeric material.

[0011] Cláusula 5. O aparelho das Cláusulas 1-4, compreendendo adicionalmente: um dispositivo de compressão configurado para aplicar uma força direcionando os membros macho e fêmea um contra o outro.[0011] Clause 5. The apparatus of Clauses 1-4, further comprising: a compression device configured to apply a force directing the male and female members against each other.

[0012] Cláusula 6. O aparelho das Cláusulas 1-5, compreendendo adicionalmente: uma primeira manta de aquecimento conectada a um lado inferior do membro principal, e uma segunda manta de aquecimento conectada a um lado superior do membro de cavidade. [0011] Cláusula 7. Um método para fabricar uma matriz de molde de compressão combinada, compreendendo: fabricar aditivamente um membro principal, fabricar aditivamente um membro de cavidade, conectar um primeiro elemento de aquecimento ao membro principal, conectar um segundo elemento de aquecimento ao membro de cavidade, e montar os membros macho e fêmea em uma estrutura de armação configurada para moldar uma peça de trabalho. [0012] Cláusula 8. O método da Cláusula 7, em que a estrutura de armação é genérica, a etapa de montar incluindo intercambiar diferentes membros macho e fêmea na estrutura de armação para fabricar diferentes configurações de painel.[0012] Clause 6. The apparatus of Clauses 1-5, further comprising: a first heating blanket connected to a lower side of the main member, and a second heating blanket connected to an upper side of the cavity member. [0011] Clause 7. A method for manufacturing a combined compression mold die, comprising: additively manufacturing a main member, additively manufacturing a cavity member, connecting a first heating element to the main member, connecting a second heating element to the cavity member, and mounting the male and female members into a frame structure configured to shape a workpiece. [0012] Clause 8. The method of Clause 7, wherein the frame structure is generic, the assembly step including interchanging different male and female members on the frame structure to manufacture different panel configurations.

[0013] Cláusula 9. O método das Cláusulas 7-8, em que os membros macho e fêmea são feitos de um material metálico ou um material polimérico.[0013] Clause 9. The method of Clauses 7-8, wherein the male and female members are made of a metallic material or a polymeric material.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0014] A Fig. 1 é uma vista isométrica de um painel sanduíche de interior de aeronave ilustrativo de acordo com aspectos da presente descrição.[0014] Fig. 1 is an isometric view of an illustrative aircraft interior sandwich panel in accordance with aspects of the present description.

[0015] A Fig. 2 é uma vista explodida fragmentada do painel sanduíche de Fig. 1.[0015] Fig. 2 is a fragmentary exploded view of the sandwich panel of Fig. 1.

[0016] A Fig. 3 é um diagrama esquemático de um aparelho de matriz de compressão ilustrativo de acordo com aspectos da presente descrição.[0016] Fig. 3 is a schematic diagram of an illustrative compression die apparatus in accordance with aspects of the present description.

[0017] A Fig. 4 é uma vista isométrica de um aparelho de matriz de compressão ilustrativo de acordo com aspectos da presente descrição.[0017] Fig. 4 is an isometric view of an illustrative compression die apparatus in accordance with aspects of the present description.

[0018] A Fig. 5 é uma vista parcialmente explodida do aparelho de matriz de compressão da Fig. 4.[0018] Fig. 5 is a partially exploded view of the compression die apparatus of Fig. 4.

[0019] A Fig. 6 é uma vista isométrica de uma seção intermediária ilustrativa de um componente de matriz de compressão do aparelho de matriz de compressão da Fig. 4.[0019] Fig. 6 is an isometric view of an illustrative middle section of a compression die component of the compression die apparatus of Fig. 4.

[0020] A Fig. 7 é uma vista de topo da seção intermediária do componente de matriz da Fig. 6.[0020] Fig. 7 is a top view of the middle section of the die component of Fig. 6.

[0021] A Fig. 8 é uma vista frontal da seção intermediária do componente de matriz da Fig. 6.[0021] Fig. 8 is a front view of the middle section of the die component of Fig. 6.

[0022] A Fig. 9 é uma vista em seção da seção intermediária do componente de matriz da Fig. 6 feita ao longo da direção indicada na Fig. 7.[0022] Fig. 9 is a sectional view of the middle section of the die component of Fig. 6 taken along the direction indicated in Fig. 7.

[0029] A Fig. 10 é uma vista em seção da seção intermediária do componente de matriz da Fig. 6 feita ao longo da direção indicada na Fig. 8.[0029] Fig. 10 is a sectional view of the middle section of the die component of Fig. 6 taken along the direction indicated in Fig. 8.

[0030] A Fig. 11 é uma vista isométrica de um componente de matriz de compressão ilustrativo do aparelho de matriz de compressão da Fig. 4.[0030] Fig. 11 is an isometric view of an illustrative compression die component of the compression die apparatus of Fig. 4.

[0031] A Fig. 12 é uma vista isométrica de um outro componente de matriz de compressão ilustrativo do aparelho de matriz de compressão da Fig. 4.[0031] Fig. 12 is an isometric view of another compression die component illustrative of the compression die apparatus of Fig. 4.

[0032] A Fig. 13 é um diagrama esquemático representando uma prensa para uso com relação ao aparelho de matriz de compressão da Fig. 4.[0032] Fig. 13 is a schematic diagram representing a press for use in connection with the compression die apparatus of Fig. 4.

[0033] A Fig. 14 é um fluxograma representando etapas em um método ilustrativo de fabricação aditiva.[0033] Fig. 14 is a flowchart representing steps in an illustrative additive manufacturing method.

[0034] A Fig. 15 é um diagrama esquemático representando um dispositivo de fabricação aditiva ilustrativo adequado para realizar o método da Fig. 14.[0034] Fig. 15 is a schematic diagram representing an illustrative additive manufacturing device suitable for carrying out the method of Fig. 14.

[0035] A Fig. 16 é um fluxograma representando etapas em um método ilustrativo para fabricar uma matriz de molde de compressão combinada, de acordo com aspectos da presente descrição.[0035] Fig. 16 is a flowchart depicting steps in an illustrative method for manufacturing a combined compression mold die, in accordance with aspects of the present description.

[0036] A Fig. 17 é um fluxograma representando etapas em um método ilustrativo para fabricar uma parte moldada por compressão, de acordo com aspectos da presente descrição.[0036] Fig. 17 is a flowchart depicting steps in an illustrative method for manufacturing a compression molded part, in accordance with aspects of the present description.

DETAILED DESCRIPTION

[0037] Vários aspectos e exemplos de um aparelho de matriz de compressão combinada tendo componentes aditivamente fabricados, bem como métodos relacionados, são descritos a seguir e ilustrados nos desenhos associados. A menos que de outra forma especificado, um aparelho de matriz de compressão combinada de acordo com os presentes preceitos, e/ou seus vários componentes, podem, mas não é exigido, conter pelo menos uma das estruturas, componentes, funcionalidades e/ou variações descritas, ilustradas e/ou incorporadas aqui. Além disso, a menos que especificamente excluídos, as etapas de processo, estruturas, componentes, funcionalidades e/ou variações descritas, ilustradas e/ou incorporadas aqui relativas aos presentes preceitos podem ser incluídas em outros dispositivos e métodos similares, incluindo sendo intercambiáveis nas modalidades descritas. A descrição seguinte de vários exemplos é meramente de natureza ilustrativa e de maneira nenhuma deve limitar a descrição, sua aplicação, ou usos. Adicionalmente, as vantagens providas pelos exemplos e modalidades descritas a seguir são de natureza ilustrativa e nem todos os exemplos e modalidades proporcionam as mesmas vantagens ou o mesmo grau de vantagens.[0037] Various aspects and examples of a combined compression die apparatus having additively manufactured components, as well as related methods, are described below and illustrated in the associated drawings. Unless otherwise specified, a combined compression matrix apparatus in accordance with the present provisions, and/or its various components, may, but is not required, contain at least one of the structures, components, functionalities and/or variations described, illustrated and/or incorporated herein. Furthermore, unless specifically excluded, the process steps, structures, components, functionalities and/or variations described, illustrated and/or incorporated herein relating to the present precepts may be included in other similar devices and methods, including being interchangeable in embodiments. described. The following description of several examples is merely illustrative in nature and should in no way limit the description, its application, or uses. Additionally, the advantages provided by the examples and embodiments described below are illustrative in nature and not all examples and embodiments provide the same advantages or the same degree of advantages.

[0038] Esta Descrição Detalhada inclui as seguintes seções, que vêm imediatamente a seguir: (1) Definições; (2) Revisão geral; (3) Exemplos, Componentes e Alternativas; (4) Combinações ilustrativas e Exemplos adicionais; (5) Vantagens, Recursos e Benefícios; e (6) Conclusão. A seção Exemplos, Componentes e Alternativas é adicionalmente dividida em subseções A a F, cada uma das quais é rotulada correspondentemente.[0038] This Detailed Description includes the following sections, which come immediately after: (1) Definitions; (2) General review; (3) Examples, Components and Alternatives; (4) Illustrative Combinations and Additional Examples; (5) Advantages, Resources and Benefits; and (6) Conclusion. The Examples, Components, and Alternatives section is further divided into subsections A through F, each of which is labeled correspondingly.

Definitions

[0039] As definições seguintes se aplicam aqui, a menos que de outra forma indicado.[0039] The following definitions apply here unless otherwise indicated.

[0040] “Substancialmente” significa ser mais ou menos conforte com a dimensão, faixa, formato, conceito particular, ou outro aspecto modificado pelo termo, de maneira que um recurso ou componente não precisa se conformar exatamente. Por exemplo, um objeto “substancialmente cilíndrico” significa que o objeto se parece com um cilindro, mas pode ter um ou mais desvios de um cilindro verdadeiro.[0040] “Substantially” means being more or less comfortable with the particular dimension, range, shape, concept, or other aspect modified by the term, so that a feature or component does not need to conform exactly. For example, an object “substantially cylindrical” means that the object looks like a cylinder, but may have one or more deviations from a true cylinder.

[0041] “Compreendendo”, “incluindo” e “tendo” (e conjugações dos mesmos) são usados intercambiavelmente para significar incluindo, mas não necessariamente limitado a, e são termos com extremidades abertas não destinados a excluir elementos ou etapas de método não citadas adicionais.[0041] “Comprising”, “including” and “having” (and conjugations thereof) are used interchangeably to mean including, but not necessarily limited to, and are open-ended terms not intended to exclude uncited elements or method steps additional.

[0042] Termos tais como “primeiro”, “segundo” e “terceiro” são usados para distinguir ou identificar vários membros de um grupo, ou similares, e não visam mostrar limitação serial ou numérica.[0042] Terms such as “first”, “second” and “third” are used to distinguish or identify various members of a group, or the like, and are not intended to show serial or numerical limitation.

General review

[0043] Em geral, um aparelho de matriz de compressão combinada de acordo com os presentes preceitos inclui primeiro e segundo componentes de matriz de compressão. Uma peça de trabalho (também referida como uma carga) é disposta entre as respectivas seções intermediárias dos primeiro e segundo componentes de matriz. As seções intermediárias são configuradas para moldar a peça de trabalho em um formato desejado. O aparelho de matriz de compressão combinada inclui adicionalmente um dispositivo de compressão configurado para pressionar as seções intermediárias uma contra a outra. Um mecanismo de aquecimento do aparelho de matriz de compressão aquece as seções intermediárias para facilitar a moldagem e/ou cura da peça de trabalho.[0043] In general, a combined compression die apparatus in accordance with the present precepts includes first and second compression die components. A workpiece (also referred to as a load) is disposed between the respective middle sections of the first and second die components. The intermediate sections are configured to shape the workpiece into a desired shape. The combined compression die apparatus further includes a compression device configured to press the intermediate sections together. A heating mechanism of the compression die apparatus heats the intermediate sections to facilitate molding and/or curing of the workpiece.

[0044] Um ou mais componentes do aparelho de matriz de compressão combinada podem ser aditivamente fabricados. Fabricação aditiva tipicamente inclui aplicar uma matéria-prima (por exemplo, um metal, um termoplástico, etc.) em camadas ordenadas de acordo com informação do desenho digital, e seletivamente unir e/ou fundir as camadas aplicadas para criar um objeto desejado. Técnicas de fabricação aditiva pode incluir impressão 3D, fototipagem rápida, fabricação digital direta, fabricação em camadas, fabricação aditiva, e similares. Um ou ambos os componentes de matriz de compressão da presente descrição podem ser produzidos por fabricação aditiva. Em alguns exemplos, apenas as seções intermediárias dos componentes de matriz de compressão são produzidas por fabricação aditiva, e outras partes dos componentes de matriz de compressão e aparelho são fabricadas por meios tradicionais tal como usinagem.[0044] One or more components of the combined compression die apparatus can be additively manufactured. Additive manufacturing typically includes applying a raw material (e.g., a metal, a thermoplastic, etc.) in ordered layers according to digital design information, and selectively joining and/or fusing the applied layers to create a desired object. Additive manufacturing techniques may include 3D printing, rapid phototyping, direct digital manufacturing, layered manufacturing, additive manufacturing, and the like. One or both of the compression die components of the present disclosure may be produced by additive manufacturing. In some examples, only the middle sections of the compression die components are produced by additive manufacturing, and other parts of the compression die and apparatus components are manufactured by traditional means such as machining.

[0045] Em alguns exemplos, seções intermediárias aditivamente fabricadas dos componentes de matriz de compressão são intercambiáveis. Por exemplo, uma pluralidade de seções intermediárias, cada qual configurada para moldar uma peça de trabalho em um formato diferente, podem ser aditivamente fabricadas e seletivamente montadas em estruturas de armação genéricas.[0045] In some examples, additively manufactured intermediate sections of the compression die components are interchangeable. For example, a plurality of intermediate sections, each configured to form a workpiece into a different shape, can be additively manufactured and selectively assembled into generic frame structures.

[0046] O aparelho de matriz de compressão combinada descrito aqui é tipicamente usado para fabricar um painel interior para uma aeronave. Por exemplo, se o aparelho tiver que ser usado para transformar a peça de trabalho em um painel contornado, então as seções intermediárias dos componentes de matriz de compressão podem cada qual ser configuradas para moldar um contorno em um lado da peça de trabalho.[0046] The combined compression die apparatus described here is typically used to manufacture an interior panel for an aircraft. For example, if the apparatus is to be used to form the workpiece into a contoured panel, then the intermediate sections of the compression die components may each be configured to shape a contour on one side of the workpiece.

Examples, Components and Alternatives

[0047] As seções seguintes descrevem aspectos selecionados de um aparelho de matriz de compressão exemplar, bem como sistemas e métodos relacionados. Os exemplos nessas seções são destinados a ilustração e não devem ser interpretados como limitação de todo o escopo da presente descrição. Cada seção pode incluir uma ou mais modalidades ou exemplos distintos, e/ou informação, função e/ou estrutura contextual ou relacionada. A. Painel sanduíche ilustrativo[0047] The following sections describe selected aspects of an exemplary compression die apparatus, as well as related systems and methods. The examples in these sections are intended for illustration and should not be construed as limiting the entire scope of the present description. Each section may include one or more distinct embodiments or examples, and/or contextual or related information, function and/or structure. A. Illustrative sandwich panel

[0048] Como mostrado nas Figs. 1-2, esta seção descreve um painel sanduíche ilustrativo 25. O painel sanduíche 25 é um exemplo de um painel interior de aeronave que pode ser fabricado usando um aparelho de matriz de compressão, como aqui descrito.[0048] As shown in Figs. 1-2, this section describes an illustrative sandwich panel 25. Sandwich panel 25 is an example of an aircraft interior panel that can be manufactured using a compression die apparatus as described herein.

[0049] A Fig. 1 é uma vista isométrica do painel sanduíche 25. Um ou mais painéis sanduíches 25 podem ser usados para formar uma porção interior de uma aeronave, tais como um piso, teto e/ou parede. O painel sanduíche 25 é um painel compósito sanduíche compreendendo uma pluralidade de camadas e tipicamente tem um formato contornado. O primeiro lado 27 e o segundo lado (não mostrado) do painel sanduíche 25 podem ter o mesmo contorno, como mostrado na Fig. 1, ou podem ter contornos diferentes.[0049] Fig. 1 is an isometric view of sandwich panel 25. One or more sandwich panels 25 can be used to form an interior portion of an aircraft, such as a floor, ceiling and/or wall. The sandwich panel 25 is a composite sandwich panel comprising a plurality of layers and typically has a contoured shape. The first side 27 and the second side (not shown) of the sandwich panel 25 may have the same contour, as shown in Fig. 1, or they may have different contours.

[0050] A Fig. 2 representa camadas ilustrativas do painel sanduíche 25. O painel sanduíche 25 inclui um núcleo alveolar 32 disposto entre as primeira e segunda camadas confrontantes 33 e 34. As camadas confrontantes 33 e 34 podem cada qual incluir uma matriz de polímero de termocura, tais como uma resina de epóxi e/ou uma resina fenólica, e podem também incorporar um sistema de reforço tais como fibra de carbono, aramida, fibra de vidro, pano de fibra de vidro tecido, e/ou similares. Adicionalmente, ou alternativamente, camadas confrontantes 33 e 34 podem incluir materiais termoplástico e/ou outros polímeros.[0050] Fig. 2 represents illustrative layers of the sandwich panel 25. The sandwich panel 25 includes a honeycomb core 32 disposed between the first and second facing layers 33 and 34. The facing layers 33 and 34 may each include a polymer matrix thermosetting resin, such as an epoxy resin and/or a phenolic resin, and may also incorporate a reinforcement system such as carbon fiber, aramid, fiberglass, woven fiberglass cloth, and/or the like. Additionally, or alternatively, facing layers 33 and 34 may include thermoplastic materials and/or other polymers.

[0051] O núcleo alveolar 32 compreende uma pluralidade de colunas vazias 36 arranjadas em um padrão alveolar, cada coluna tendo uma seção transversal substancialmente hexagonal e se estendendo entre camadas confrontantes 33 e 34. As camadas de película adesiva 38 e 39 podem ser incluídas para unir os respectivos lados de núcleo alveolar 32 às camadas confrontantes 33 e 34. Em alguns exemplos, o painel 25 também inclui um ou mais revestimentos retardantes de chama 40. Os revestimentos 40 podem adicionalmente, ou alternativamente, incluir material decorativo tal como tinta.[0051] The honeycomb core 32 comprises a plurality of empty columns 36 arranged in a honeycomb pattern, each column having a substantially hexagonal cross-section and extending between facing layers 33 and 34. Adhesive film layers 38 and 39 may be included to joining the respective honeycomb core sides 32 to the facing layers 33 and 34. In some examples, the panel 25 also includes one or more flame retardant coatings 40. The coatings 40 may additionally, or alternatively, include decorative material such as paint.

[0052] O painel sanduíche 25 é um exemplo de um objeto que pode ser fabricado usando um aparelho de matriz de compressão, como aqui descrito. Por exemplo, o painel sanduíche 25 pode ser fabricado usando o aparelho de matriz de compressão em um processo de moldagem de núcleo prensado. Um aparelho de matriz de compressão pode adicionalmente, ou alternativamente, ser usado para fabricar outros tipos de painel e/ou outros tipos de objetos. B. Aparelho de matriz de compressão combinada ilustrativo[0052] Sandwich panel 25 is an example of an object that can be manufactured using a compression die apparatus as described herein. For example, the sandwich panel 25 can be manufactured using the compression die apparatus in a pressed core molding process. A compression die apparatus can additionally, or alternatively, be used to manufacture other types of panels and/or other types of objects. B. Illustrative combined compression matrix apparatus

[0053] Como mostrado nas Figs. 3-13, esta seção descreve um aparelho de matriz de compressão combinada ilustrativo 50. O aparelho de matriz de compressão combinada 50 é um exemplo de um aparelho de matriz de compressão combinada como aqui descrito. Como mostrado esquematicamente na Fig. 3, o aparelho de matriz de compressão combinada 50 inclui primeiro componente de matriz aditivamente fabricado 55, segundo componente de matriz aditivamente fabricado 56, dispositivo de compressão 57 e mecanismo de aquecimento 58.[0053] As shown in Figs. 3-13, this section describes an illustrative combined compression die apparatus 50. The combined compression die apparatus 50 is an example of a combined compression die apparatus as described herein. As shown schematically in Fig. 3, the combined compression die apparatus 50 includes first additively manufactured die component 55, second additively manufactured die component 56, compression device 57 and heating mechanism 58.

[0054] A Fig. 4 representa o aparelho de matriz de compressão combinada 50 compreendendo um primeiro componente de matriz aditivamente fabricado 55 e um segundo componente de matriz aditivamente fabricado 56. O primeiro componente de matriz aditivamente fabricado 55 inclui uma primeira seção intermediária 61 suportada por uma primeira estrutura de armação 63. O segundo componente de matriz aditivamente fabricado 56 inclui uma segunda seção intermediária 66 suportada por uma segunda estrutura de armação 68. Em uso típico, o primeiro componente de matriz aditivamente fabricado 55 é disposto acima do segundo componente de matriz aditivamente fabricado 56, com as primeira e segunda seções intermediárias 61 e 66 voltadas uma para a outra.[0054] Fig. 4 depicts the combined compression die apparatus 50 comprising a first additively manufactured die component 55 and a second additively manufactured die component 56. The first additively manufactured die component 55 includes a supported first intermediate section 61 by a first frame structure 63. The second additively manufactured matrix component 56 includes a second intermediate section 66 supported by a second frame structure 68. In typical use, the first additively manufactured matrix component 55 is disposed above the second frame component 55. additively manufactured matrix 56, with the first and second intermediate sections 61 and 66 facing each other.

[0055] As primeira e segunda seções intermediárias 61 e 66 são configuradas para cooperativamente modelar lados opostos de uma peça de trabalho 70 (vide Fig. 5) disposta entre as primeira e segunda seções intermediárias. Por exemplo, a primeira seção intermediária 61 pode ser configurada para moldar um contorno em um primeiro lado (não mostrado) da peça de trabalho 70, e a segunda seção intermediária 66 pode ser configurada para moldar um contorno em um segundo lado 72 da peça de trabalho 70. A Fig. 5 é uma vista parcialmente explodida do aparelho de matriz de compressão 50 ilustrando a posição da peça de trabalho 70 entre as primeira e segunda seções intermediárias 61 e 66.[0055] The first and second intermediate sections 61 and 66 are configured to cooperatively model opposite sides of a workpiece 70 (see Fig. 5) disposed between the first and second intermediate sections. For example, the first intermediate section 61 may be configured to mold a contour on a first side (not shown) of the workpiece 70, and the second intermediate section 66 may be configured to mold a contour on a second side 72 of the workpiece. work 70. Fig. 5 is a partially exploded view of the compression die apparatus 50 illustrating the position of the workpiece 70 between the first and second intermediate sections 61 and 66.

[0056] Tipicamente, o aparelho de matriz de compressão 50 é configurado para fabricar um painel interior para uma aeronave, tais como um painel de parede fenólico de termocura sólido, um painel de parede fenólico de termocura sanduíche, e/ou similares. Dessa forma, em alguns exemplos, as primeira e segunda seções intermediárias 61 e 66, respectivamente, incluem primeira e segunda superfícies de formação substancialmente planas e/ou contornadas 73 e 76 (vide Fig. 11) configuradas para moldar a peça de trabalho 70 em um painel. Em alguns exemplos, a primeira superfície de formação 73 da primeira seção intermediária 61 é contornada em um formato convexo e a segunda superfície de formação 76 da segunda seção intermediária 66 é contornada em um formato côncavo. Nesses exemplos, a primeira seção intermediária 61 pode ser denominada um membro principal, e segunda seção intermediária 66 pode ser denominada um membro de cavidade. Nas figuras da presente descrição, o componente de matriz inferior é representado incluindo o membro principal, e o componente de matriz superior é representado incluindo o membro de cavidade. Entretanto, em alguns exemplos, o componente de matriz inferior inclui o membro de cavidade e o componente de matriz superior inclui o membro principal.[0056] Typically, the compression die apparatus 50 is configured to manufacture an interior panel for an aircraft, such as a solid thermosetting phenolic wall panel, a sandwich thermosetting phenolic wall panel, and/or the like. Thus, in some examples, the first and second intermediate sections 61 and 66, respectively, include first and second substantially flat and/or contoured forming surfaces 73 and 76 (see Fig. 11) configured to shape the workpiece 70 into a panel. In some examples, the first forming surface 73 of the first intermediate section 61 is contoured in a convex shape and the second forming surface 76 of the second intermediate section 66 is contoured in a concave shape. In these examples, the first intermediate section 61 may be termed a main member, and the second intermediate section 66 may be termed a cavity member. In the figures of the present disclosure, the lower die component is shown including the main member, and the upper die component is shown including the cavity member. However, in some examples, the lower die component includes the cavity member and the upper die component includes the main member.

[0057] Em alguns exemplos, as primeira e segunda seções intermediárias 61 e 66 têm curvaturas, recursos geométricos e/ou materiais constituintes similares. Esses exemplos podem ser adequados para criar um painel de aeronave com espessura substancialmente uniforme tendo curvatura deslocada combinada em ambos os lados.[0057] In some examples, the first and second intermediate sections 61 and 66 have similar curvatures, geometric features and/or constituent materials. These examples may be suitable for creating an aircraft panel of substantially uniform thickness having combined offset curvature on both sides.

[0058] Em alguns exemplos, as primeira e segunda seções intermediárias 61 e 66 são configuradas para ser intercambiáveis, e as primeira e segunda estruturas de armação 63 e 68 são estruturas genéricas e/ou fixas configuradas para seletivamente suportar qualquer uma de uma pluralidade de diferentes seções intermediárias intercambiáveis. Uma pluralidade de diferentes primeiras seções intermediárias intercambiáveis 61 e/ou uma pluralidade de diferentes segundas seções intermediárias intercambiáveis 66 podem ser providas para moldar peças de trabalho 70 de diferentes formatos. Por exemplo, um painel de aeronave tendo um formato específico pode ser fabricado usando uma primeira seção intermediária selecionada 61 e segunda seção intermediária selecionada 66 configuradas para moldar o formato do painel específico.[0058] In some examples, the first and second intermediate sections 61 and 66 are configured to be interchangeable, and the first and second frame structures 63 and 68 are generic and/or fixed structures configured to selectively support any of a plurality of different interchangeable middle sections. A plurality of different first interchangeable intermediate sections 61 and/or a plurality of different second interchangeable intermediate sections 66 may be provided for forming workpieces 70 of different shapes. For example, an aircraft panel having a specific shape may be manufactured using a first selected middle section 61 and second selected middle section 66 configured to shape the shape of the specific panel.

[0059] As Figs. 6-10 representam uma primeira seção intermediária ilustrativa 61. A Fig. 6 é uma vista isométrica da seção intermediária 61, representando uma superfície de formação convexa 73. As Figs. 7 e 8 são uma vista de topo e uma vista frontal da seção intermediária 61, respectivamente. A Fig. 9 é uma vista em seção ao longo da direção indicada na Fig. 7, e a Fig. 10 é uma vista em seção ao longo da direção indicada na Fig. 8.[0059] Figs. 6-10 depict a first illustrative intermediate section 61. Fig. 6 is an isometric view of the intermediate section 61, representing a convex forming surface 73. Figs. 7 and 8 are a top view and a front view of the middle section 61, respectively. Fig. 9 is a sectional view along the direction indicated in Fig. 7, and Fig. 10 is a sectional view along the direction indicated in Fig. 8.

[0060] A Figs. 11 e 12 são vistas explodidas representando primeiro e segundo componentes de matriz aditivamente fabricados 55 e 56, incluindo as primeira e segunda seções intermediárias 61 e 66 montadas respectivamente nas primeira e segunda estruturas de armação 63 e 68. Nos exemplos representados nas Figs. 11 e 12, as primeira e segunda seções intermediárias 61 e 66 são afixadas respectivamente às primeira e segunda estruturas de armação 63 e 68 usando um conjunto de parafusos e pinos. Adicionalmente, ou alternativamente, as primeira e segunda seções intermediárias 61 e 66 podem ser afixadas às primeira e segunda estruturas de armação 63 e 68 usando trincos, grampos, braçadeiras, parafusos, pregos, e/ou qualquer outro prendedor adequado. Em alguns exemplos, as primeira e segunda estruturas de armação 63 e 68 incluem sulcos, fendas e/ou outras aberturas adequadas configuradas para receber porções das primeira e segunda seções intermediárias 61 e 66, e as seções intermediárias são montadas nas respectivas estruturas de armação pelo posicionamento das seções intermediárias de maneira tal que essas porções sejam recebidas nas aberturas correspondentes.[0060] Figs. 11 and 12 are exploded views depicting first and second additively manufactured die components 55 and 56, including first and second intermediate sections 61 and 66 respectively mounted on first and second frame structures 63 and 68. In the examples depicted in Figs. 11 and 12, the first and second intermediate sections 61 and 66 are respectively affixed to the first and second frame structures 63 and 68 using a set of screws and pins. Additionally, or alternatively, the first and second intermediate sections 61 and 66 may be affixed to the first and second frame structures 63 and 68 using latches, clips, clamps, screws, nails, and/or any other suitable fastener. In some examples, the first and second frame structures 63 and 68 include grooves, slots and/or other suitable openings configured to receive portions of the first and second intermediate sections 61 and 66, and the intermediate sections are mounted to the respective frame structures by the positioning the intermediate sections in such a way that these portions are received in the corresponding openings.

[0061] Como aqui descrito, as primeira e segunda seções intermediárias 61 e 66 podem ser configuradas para ser intercambiáveis, e as primeira e segunda estruturas de armação 63 e 68 podem ser fixas. Dessa forma, o mecanismo para montagem das primeira e segunda seções intermediárias 61 e 66 nas primeira e segunda estruturas de armação 63 e 68 pode ser configurado de maneira tal que as seções intermediárias possam ser facilmente montadas e removida das respectivas estruturas de armação sem danos nas seções intermediárias ou estruturas de armação. Os conjuntos de parafuso e pino representados nas Figs. 11-12 são exemplos de mecanismos de montagem que permite montagem e remoção das primeira e segunda seções intermediárias intercambiáveis 61 e 66 nas primeira e segunda estruturas de armação 63 e 68.[0061] As described herein, the first and second intermediate sections 61 and 66 may be configured to be interchangeable, and the first and second frame structures 63 and 68 may be fixed. In this way, the mechanism for mounting the first and second intermediate sections 61 and 66 to the first and second frame structures 63 and 68 can be configured in such a way that the intermediate sections can be easily assembled and removed from the respective frame structures without damage to the intermediate sections or frame structures. The screw and pin assemblies depicted in Figs. 11-12 are examples of mounting mechanisms that allow mounting and removal of the first and second interchangeable intermediate sections 61 and 66 on the first and second frame structures 63 and 68.

[0062] Como aqui descrito, as primeira e segunda seções intermediárias 61 e 66 são tipicamente fabricadas pelo menos parcialmente por fabricação aditiva. Por exemplo, as primeira e segunda seções intermediárias 61 e 66 podem ser aditivamente fabricadas, por exemplo, de metal e/ou de material termoplástico. O custo e tempo de fabricação relativamente pequenos exigidos para fabricar aditivamente as primeira e segunda seções intermediárias 61 e 66 podem facilitar a produção de diferentes primeira e segunda seções intermediárias configuradas para fabricar, por exemplo, diferentes configurações de painel de aeronave. As primeira e segunda estruturas de armação 63 e 68 podem ser completa ou parcialmente aditivamente fabricadas e/ou podem ser fabricadas por outros meios (por exemplo, usinagem). As primeira e segunda estruturas de armação 63 e 68 são tipicamente estruturas rígidas.[0062] As described herein, the first and second intermediate sections 61 and 66 are typically manufactured at least partially by additive manufacturing. For example, the first and second intermediate sections 61 and 66 may be additively manufactured, for example, from metal and/or thermoplastic material. The relatively small cost and manufacturing time required to additively manufacture the first and second intermediate sections 61 and 66 can facilitate the production of different first and second intermediate sections configured to manufacture, for example, different aircraft panel configurations. The first and second frame structures 63 and 68 may be completely or partially additively manufactured and/or may be manufactured by other means (e.g., machining). The first and second frame structures 63 and 68 are typically rigid structures.

[0063] As primeira e segunda estruturas de armação 63 e 68 podem incluir recursos de alinhamento configurados para facilitar o alinhamento correto das estruturas de armação quando elas são pressionadas uma contra a outra para moldar a peça de trabalho 70. Como representado nas Figs. 11-12, a primeira estrutura de armação 63 pode incluir uma ou mais projeções de alinhamento 79 que se projetam a partir da primeira estrutura de armação, e a segunda estrutura de armação 68 pode incluir recessos de alinhamento correspondentes 82 configurados para receber as projeções de alinhamento. Opcionalmente, um ou mais blocos de alinhamento 85 (por exemplo, blocos de calço e/ou blocos de espaçador) podem ser dispostos em projeções de alinhamento 79 e/ou dentro de recessos de alinhamento 82 para ajustar o alinhamento e/ou espaçamento vertical entre as primeira e segunda estruturas de armação 63 e 68.[0063] The first and second frame structures 63 and 68 may include alignment features configured to facilitate correct alignment of the frame structures when they are pressed together to shape the workpiece 70. As depicted in Figs. 11-12, the first frame structure 63 may include one or more alignment projections 79 projecting from the first frame structure, and the second frame structure 68 may include corresponding alignment recesses 82 configured to receive the alignment projections. alignment. Optionally, one or more alignment blocks 85 (e.g., shim blocks and/or spacer blocks) may be disposed in alignment projections 79 and/or within alignment recesses 82 to adjust the alignment and/or vertical spacing between the first and second frame structures 63 and 68.

[0064] Como mostrado nas Figs. 11-12, uma primeira manta de aquecimento 87 é afixada à primeira seção intermediária 61 e uma segunda manta de aquecimento 90 é afixada à segunda seção intermediária 66. As primeira e segunda mantas de aquecimento 87 e 90 são exemplos de mecanismo de aquecimento 58 para o aparelho de matriz de compressão combinada 50, aqui descrito. Tipicamente, a primeira manta de aquecimento 87 é conectada a uma primeira superfície de não formação 93 (vide Figs. 810) oposta à primeira superfície de formação 73 da primeira seção intermediária 61, e segunda manta de aquecimento 90 é conectada a uma segunda superfície de não formação 96 (vide Fig. 5) oposta á segunda superfície de formação 76 da segunda seção intermediária 66. As primeira e segunda mantas de aquecimento 87 e 90 são configuradas para prover calor aos primeiro e segundo componentes de matriz 55 e 56, que pode facilitar a moldagem da peça de trabalho 70 (por exemplo, moldagem de materiais termoplásticos e/ou outros materiais de polímero na peça de trabalho). Calor provido pelas primeira e segunda mantas de aquecimento 87 e 90 pode adicionalmente ou alternativamente facilitar a cura de qualquer material de termocura na a peça de trabalho. Conexões elétricas, lógica de processamento, termopares e/ou outros sensores de temperatura adequados, mecanismos de resfriamento, e qualquer outro equipamento adequado para controlar o calor provido pelas primeira e segunda mantas de aquecimento 87 e 90 pode ser provido de acordo com a necessidade.[0064] As shown in Figs. 11-12, a first heating blanket 87 is attached to the first intermediate section 61 and a second heating blanket 90 is attached to the second intermediate section 66. The first and second heating blankets 87 and 90 are examples of heating mechanism 58 for the combined compression die apparatus 50, described herein. Typically, the first heating blanket 87 is connected to a first non-forming surface 93 (see Figs. 810) opposite the first forming surface 73 of the first intermediate section 61, and second heating blanket 90 is connected to a second forming surface 90. non-forming surface 96 (see Fig. 5) opposite the second forming surface 76 of the second intermediate section 66. The first and second heating blankets 87 and 90 are configured to provide heat to the first and second die components 55 and 56, which can facilitate molding of the workpiece 70 (e.g., molding thermoplastic materials and/or other polymer materials into the workpiece). Heat provided by the first and second heating blankets 87 and 90 may additionally or alternatively facilitate the curing of any thermosetting material in the workpiece. Electrical connections, processing logic, thermocouples and/or other suitable temperature sensors, cooling mechanisms, and any other suitable equipment for controlling the heat provided by the first and second heating blankets 87 and 90 can be provided as needed.

[0065] Em alguns exemplos, as primeira e segunda mantas de aquecimento 87 e 90 compreendem “susceptores inteligentes” configurados para manter uma temperatura dentro de uma faixa predeterminada usando mudanças automáticas na quantidade de calor produzido por aquecimento indutivo com base na diferença entre a temperatura real e a temperatura Curie do susceptor. Adicionalmente, ou alternativamente, as primeira e segunda mantas de aquecimento 87 e 90 podem ser configuradas para produzir calor por aquecimento resistivo. Em alguns exemplos, as primeira e segunda mantas de aquecimento 87 e 90 compreendem películas de nanotubo de carbono configuradas para produzir calor, por exemplo, por aquecimento resistivo.[0065] In some examples, the first and second heating blankets 87 and 90 comprise “smart susceptors” configured to maintain a temperature within a predetermined range using automatic changes in the amount of heat produced by inductive heating based on the difference between the temperature real and the Curie temperature of the susceptor. Additionally, or alternatively, the first and second heating blankets 87 and 90 may be configured to produce heat by resistive heating. In some examples, the first and second heating mats 87 and 90 comprise carbon nanotube films configured to produce heat, for example, by resistive heating.

[0066] Em alguns exemplos, as primeira e segunda mantas de aquecimento 87 e 90 compreendem múltiplas mantas de aquecimento disposta adjacentes entre si nas primeira e segunda superfícies de não formação 93 e 96, respectivamente. Nesses exemplos, as primeira e segunda mantas de aquecimento 87 e 90 podem ser referidas como mantas de aquecimento multizonais e/ou uma sistema de manta de aquecimento multizonal. Cada manta de aquecimento constituinte, ou subconjuntos de mantas de aquecimento constituinte, pode incluir respectivas fontes de alimentação e lógica de processamento configurada para controlar a produção de calor. O uso de múltiplas mantas de aquecimento pode melhorar a uniformidade de calor e/ou a facilidade com a qual as mantas de aquecimento podem ser instaladas e/ou substituídas.[0066] In some examples, the first and second heating blankets 87 and 90 comprise multiple heating blankets arranged adjacent to each other on the first and second non-forming surfaces 93 and 96, respectively. In these examples, the first and second heating blankets 87 and 90 may be referred to as multi-zone heating blankets and/or a multi-zone heating blanket system. Each constituent heating blanket, or subsets of constituent heating blankets, may include respective power supplies and processing logic configured to control heat production. The use of multiple heating blankets can improve heat uniformity and/or the ease with which heating blankets can be installed and/or replaced.

[0067] As primeira e segunda mantas de aquecimento 87 e 90 podem ser unidas às primeira e segunda seções intermediárias 61 e 66 (por exemplo, às primeira e segunda superfícies de não formação 93 e 96) por um adesivo. O adesivo pode compreender uma resina tal como uma resina fenólica, uma resina de epóxido e/ou similares. Em alguns exemplos, material com alta condutividade térmica é incorporado na resina de adesivo para aumentar a eficiência de transferência de calor das primeira e segunda mantas de aquecimento 87 e 90 para as primeira e segunda seções intermediárias 61 e 66.[0067] The first and second heating blankets 87 and 90 can be joined to the first and second intermediate sections 61 and 66 (for example, to the first and second non-forming surfaces 93 and 96) by an adhesive. The adhesive may comprise a resin such as a phenolic resin, an epoxide resin and/or the like. In some examples, material with high thermal conductivity is incorporated into the adhesive resin to increase heat transfer efficiency from the first and second heating blankets 87 and 90 to the first and second intermediate sections 61 and 66.

[0068] Como representado nas Figs. 4-5 e 11-12, as primeira e segunda estruturas de armação 63 e 68 podem ser substancialmente abertas adjacentes às primeira e segunda superfícies de não formação 93 e 96 para facilitar o acesso às primeira e segunda mantas de aquecimento 87 e 90, por exemplo, para instalação e/ou manutenção das mantas de aquecimento. Tampas removíveis podem ser providas para cobrir as aberturas nas primeira e segunda estruturas de armação 63 e 68 quando acesso às primeira e segunda mantas de aquecimento 87 e 90 não for desejado; as tampas podem impedir dano e/ou perda de calor.[0068] As represented in Figs. 4-5 and 11-12, the first and second frame structures 63 and 68 may be substantially opened adjacent the first and second non-forming surfaces 93 and 96 to facilitate access to the first and second heating blankets 87 and 90, e.g. For example, for installation and/or maintenance of heating blankets. Removable covers may be provided to cover openings in the first and second frame structures 63 and 68 when access to the first and second heating blankets 87 and 90 is not desired; covers can prevent damage and/or heat loss.

[0069] Em alguns exemplos, as primeira e segunda mantas de aquecimento 87 e 90 são omitidas, e o aparelho de matriz de compressão 50 é disposto dentro de um forno. Em alguns exemplos, o forno pode ser configurado para aquecer o aparelho de matriz de compressão 50 por fontes de aquecimento alternativas.[0069] In some examples, the first and second heating blankets 87 and 90 are omitted, and the compression die apparatus 50 is disposed within an oven. In some examples, the oven may be configured to heat the compression die apparatus 50 by alternative heating sources.

[0070] As primeira e segunda mantas de aquecimento 87 e 90, e/ou qualquer outro mecanismo de aquecimento 58, podem ser configuradas para aquecer a peça de trabalho 70 a uma temperatura entre 65,6 e 176,7 °C (150 e 350 graus Fahrenheit), e/ou uma temperatura entre 93,3 e 148,9 °C (200 e 300 graus Fahrenheit). Em alguns exemplos, o mecanismo de aquecimento 58 é configurado para aquecer os primeiro e segundo componentes de matriz 55 e 56 de maneira tal que a temperatura através de cada das primeira e segunda superfícies de formação 73 e 76 seja uniforme em uma faixa predeterminada (por exemplo, uniforme dentro de uma tolerância de ± 8,9 °C (16 graus Fahrenheit), e/ou ± 6,7 °C (12 graus Fahrenheit), e/ou ± 4,4 °C (8 graus Fahrenheit), e/ou ± 2,2 °C (4 graus Fahrenheit), e/ou qualquer outra tolerância adequada). Se os primeiro e segundo componentes de matriz 55 e 56 forem feitos de um material termoplástico, então a temperatura na qual os componentes de matriz são aquecidos (por exemplo, a temperatura adequada para termocura da peça de trabalho 70) é menor que a temperatura de transição termoplástica. O material termoplástico permanece sólido até uma temperatura maior que a temperatura da peça de trabalho 70.[0070] The first and second heating blankets 87 and 90, and/or any other heating mechanism 58, may be configured to heat the workpiece 70 to a temperature between 65.6 and 176.7 °C (150 and 350 degrees Fahrenheit), and/or a temperature between 93.3 and 148.9 °C (200 and 300 degrees Fahrenheit). In some examples, the heating mechanism 58 is configured to heat the first and second die components 55 and 56 in such a manner that the temperature across each of the first and second forming surfaces 73 and 76 is uniform over a predetermined range (e.g. example, uniform within a tolerance of ±8.9°C (16 degrees Fahrenheit), and/or ±6.7°C (12 degrees Fahrenheit), and/or ±4.4°C (8 degrees Fahrenheit), and/or ± 2.2°C (4 degrees Fahrenheit), and/or any other suitable tolerance). If the first and second die components 55 and 56 are made of a thermoplastic material, then the temperature at which the die components are heated (e.g., the temperature suitable for thermosetting the workpiece 70) is lower than the temperature of thermoplastic transition. Thermoplastic material remains solid up to a temperature greater than the workpiece temperature 70°C.

[0071] A Fig. 13 representa uma prensa ilustrativa 100 configurada para aplicar uma força direcionando as primeira e segunda seções intermediárias 61 e 66 (por exemplo, um membro principal e um membro de cavidade) uma contra a outra. A prensa 100 é um exemplo de dispositivo de compressão 57, aqui descrito. A prensa 100 compreende primeiro e segundo pratos de pressão 103 e 106 e um acionador 110 configurado para forçar os pratos de pressão um contra o outro. O acionador 110 pode compreender um ou mais cilindros hidráulicos, cilindros pneumáticos e/ou similares. Os primeiro e segundo componentes de matriz 55 e 56 são posicionados entre os primeiro e segundo pratos de pressão 103 e 106 de maneira tal que pressão dos pratos de pressão um contra o outro também pressiona as primeira e segunda seções intermediárias 61 e 66 uma contra a outra. Por exemplo, os primeiro prato de pressão 103 podem engatar um lado inferior do primeiro componente de matriz 55, e o segundo prato de pressão 106 pode engatar um lado superior de segundo componente de matriz 56. Na prensa 100 ilustrativa, o primeiro prato de pressão 103 é fixo no lugar e segundo prato de pressão 106 é montado de forma deslizante em uma armação 115. O acionador 110, que é pelo menos parcialmente suportado pela armação 115, é configurado para empurrar o segundo prato de pressão 106 em direção ao primeiro prato de pressão 103. O acionador 110 pode também ser configurado para levantar o segundo prato de pressão 106 para fora do primeiro prato de pressão 103. Em alguns exemplos, o segundo prato de pressão 106 é em vez disso fixo no lugar e o primeiro prato de pressão 103 é móvel; em outros exemplos, ambos os pratos de pressão são móveis.[0071] Fig. 13 depicts an illustrative press 100 configured to apply a force directing the first and second intermediate sections 61 and 66 (e.g., a main member and a cavity member) against each other. Press 100 is an example of compression device 57 described herein. The press 100 comprises first and second pressure plates 103 and 106 and a driver 110 configured to force the pressure plates against each other. The actuator 110 may comprise one or more hydraulic cylinders, pneumatic cylinders and/or the like. The first and second die components 55 and 56 are positioned between the first and second pressure plates 103 and 106 in such a manner that pressing the pressure plates together also presses the first and second intermediate sections 61 and 66 against each other. other. For example, the first pressure plate 103 may engage a lower side of the first die component 55, and the second pressure plate 106 may engage an upper side of the second die component 56. In the illustrative press 100, the first pressure plate 103 is fixed in place and second pressure plate 106 is slidably mounted on a frame 115. The actuator 110, which is at least partially supported by the frame 115, is configured to push the second pressure plate 106 toward the first plate. pressure plate 103. Actuator 110 may also be configured to lift the second pressure plate 106 away from the first pressure plate 103. In some examples, the second pressure plate 106 is instead fixed in place and the first pressure plate pressure 103 is movable; in other examples, both pressure plates are movable.

[0072] A prensa 100 pode ser configurada para aplicar uma pressão de pelo menos 0,69 MPa (50 libras por polegada quadrada (PSI)) forçando as primeira e segunda seções intermediárias 61 e 66 uma contra a outra. Em alguns exemplos, a prensa 100 pode ser configurada para aplicar uma pressão de 0,34 a 1,72 MPa (50 a 250 PSI) forçando as primeira e segunda seções intermediárias 61 e 66 uma contra a outra.[0072] The press 100 can be configured to apply a pressure of at least 0.69 MPa (50 pounds per square inch (PSI)) forcing the first and second intermediate sections 61 and 66 against each other. In some examples, the press 100 may be configured to apply a pressure of 0.34 to 1.72 MPa (50 to 250 PSI) forcing the first and second intermediate sections 61 and 66 against each other.

[0073] Como aqui descrito, pelo menos alguns componentes do aparelho de matriz de compressão combinada 50 são aditivamente fabricados. Em alguns exemplos, os primeiro e segundo componentes de matriz 55 e 56 são por completo aditivamente fabricados; em alguns exemplos, as primeira e segunda seções intermediárias 61 e 66 são aditivamente fabricadas e as primeira e segunda estruturas de armação 63 e 68 são fabricadas por outros métodos. Em virtude de o aparelho de matriz de compressão combinada 50 ser pelo menos parcialmente aditivamente fabricado, ele pode ter um peso relativamente pequeno comparado a um aparelho de matriz de compressão fabricado por métodos tradicionais. Por exemplo, as porções aditivamente fabricadas do aparelho de matriz de compressão combinada 50 podem ser feita de um material leve tal como um termoplástico. Adicionalmente, ou alternativamente, o processo de fabricação aditiva pode permitir que porções do aparelho de matriz de compressão combinada 50 sejam fabricadas usando menos material do que seria viável por métodos de fabricação convencionais; dessa forma, o aparelho de matriz de compressão combinada 50 pode ser mais leve que um aparelho fabricado completamente por métodos tradicionais, mesmo se as porções aditivamente fabricadas do aparelho de matriz de compressão combinada 50 forem feitas de um material convencional tal como aço. Em alguns exemplos, o aparelho de matriz de compressão combinada 50 pesa menos que 454 kg (1.000 libras). Em alguns exemplos, o aparelho de matriz de compressão combinada 50 pesa menos que 227 kg (500 libras). Ao contrário, aparelhos de matriz de compressão combinada tipicamente pesam mais que 4.536 kg (10.000 libras), e podem pesar acima de 6.350 kg (14.000 libras), ou acima de 9.072 kg (20.000 libras). C. Método Ilustrativo de Fabricação Aditiva[0073] As described herein, at least some components of the combined compression die apparatus 50 are additively manufactured. In some examples, the first and second matrix components 55 and 56 are completely additively manufactured; In some examples, the first and second intermediate sections 61 and 66 are additively manufactured and the first and second frame structures 63 and 68 are manufactured by other methods. Because the combined compression die apparatus 50 is at least partially additively manufactured, it can have a relatively small weight compared to a compression die apparatus manufactured by traditional methods. For example, the additively manufactured portions of the combined compression die apparatus 50 may be made of a lightweight material such as a thermoplastic. Additionally, or alternatively, the additive manufacturing process may allow portions of the combined compression die apparatus 50 to be manufactured using less material than would be feasible by conventional manufacturing methods; Thus, the combined compression die apparatus 50 may be lighter than an apparatus manufactured entirely by traditional methods, even if the additively manufactured portions of the combined compression die apparatus 50 are made from a conventional material such as steel. In some examples, the combined compression die apparatus 50 weighs less than 454 kg (1,000 pounds). In some examples, the combined compression die apparatus 50 weighs less than 500 pounds (227 kg). In contrast, combined compression die devices typically weigh more than 4,536 kg (10,000 pounds), and can weigh more than 6,350 kg (14,000 pounds), or more than 9,072 kg (20,000 pounds). C. Illustrative Additive Manufacturing Method

[0074] Esta seção descreve etapas de um método ilustrativo para fabricação aditiva de uma peça de trabalho aditivamente fabricada (por exemplo, os primeiro e segundo componentes de matriz 55 e 56 e/ou as primeira e segunda seções intermediárias 61 e 66); vide Fig. 14. Aspectos de um dispositivo de fabricação aditiva ilustrativo representado na Fig. 15 podem ser utilizado nas etapas de método descritas a seguir. Onde apropriado, referência pode ser feita a componentes e sistemas que podem ser usados na realização de cada etapa. Essas referências são para ilustração, e não visam limitar as possíveis maneiras de realizar qualquer etapa particular do método.[0074] This section describes steps of an illustrative method for additively manufacturing an additively manufactured workpiece (e.g., the first and second die components 55 and 56 and/or the first and second intermediate sections 61 and 66); see Fig. 14. Aspects of an illustrative additive manufacturing device depicted in Fig. 15 can be used in the method steps described below. Where appropriate, reference may be made to components and systems that can be used in carrying out each step. These references are for illustration, and are not intended to limit the possible ways of carrying out any particular step of the method.

[0075] Fabricação aditiva está rapidamente ganhando popularidade em muitas indústrias como um método de rápida produção a um custo relativamente baixo. Fabricação aditiva pode ser usada para criar um objeto sólido a partir de um modelo 3D pela construção do objeto incrementalmente. Técnicas de fabricação aditiva tipicamente aplicam uma matéria-prima em camadas e seletivamente unem a matéria-prima para criar o objeto desejado. As espessura das camadas individuais podem depender das técnicas de fabricação aditiva específicas usadas. Técnicas ilustrativas incluir fusão laser seletiva (SLM), sinterização laser de metal direta (DMLS), sinterização laser seletiva (SLS), fabricação de filamento fundido (FFF), fabricação aditiva alimentada por arame, e fusão por feixe eletrônico (EBM), entre outros. Técnicas de fabricação aditiva alimentada por fio pode incluir fabricação aditiva de arame e laser (WLAM), fabricação com formato livre por feixe eletrônico (EBF3), fabricação aditiva a fio e arco (WAAM), e/ou similares.[0075] Additive manufacturing is rapidly gaining popularity in many industries as a method of rapid production at a relatively low cost. Additive manufacturing can be used to create a solid object from a 3D model by building the object incrementally. Additive manufacturing techniques typically apply a raw material in layers and selectively bond the raw material together to create the desired object. The thicknesses of individual layers may depend on the specific additive manufacturing techniques used. Illustrative techniques include selective laser melting (SLM), direct metal laser sintering (DMLS), selective laser sintering (SLS), fused filament manufacturing (FFF), wire-fed additive manufacturing, and e-beam melting (EBM), among others. Wire-fed additive manufacturing techniques may include wire and laser additive manufacturing (WLAM), e-beam freeform manufacturing (EBF3), wire and arc additive manufacturing (WAAM), and/or the like.

[0076] A Fig. 14 é um fluxograma ilustrando etapas realizadas em um método ilustrativo 200, e pode não citar o processo completo ou todas as etapas do método. Embora várias etapas do método 200 sejam descritas a seguir e representadas na Fig. 14, as etapas não precisam necessariamente ser todas realizadas e, em alguns casos, podem ser realizadas simultaneamente ou em uma ordem diferente da ordem mostrada.[0076] Fig. 14 is a flowchart illustrating steps performed in an illustrative method 200, and may not cite the complete process or all steps of the method. Although several steps of method 200 are described below and depicted in Fig. 14, the steps do not necessarily all need to be performed and, in some cases, may be performed simultaneously or in an order different from the order shown.

[0077] Na etapa 202, informação digital descrevendo uma pluralidade ordenada de camadas é recebida. A informação digital pode ser recebida por um controlador de computador 312 de um dispositivo de fabricação aditiva 310 como representado na Fig. 15. O dispositivo de fabricação aditiva 310 pode também ser referido como uma impressora ou um fabricador. O controlador de computador 312 pode compreender qualquer sistema de processamento de dados configurado para receber informação de desenho digital e controlar funções de impressora 310. O controlador de computador ilustrativo mostrado na Fig. 15 inclui um processador 314 para controlar funções da impressora e memória 316 para armazenar dados recebidos.[0077] In step 202, digital information describing an ordered plurality of layers is received. Digital information may be received by a computer controller 312 of an additive manufacturing device 310 as depicted in Fig. 15. The additive manufacturing device 310 may also be referred to as a printer or a manufacturer. The computer controller 312 may comprise any data processing system configured to receive digital design information and control printer functions 310. The illustrative computer controller shown in Fig. 15 includes a processor 314 for controlling printer functions and memory 316 for store received data.

[0078] A informação recebida pode incluir dados geométricos e/ou detalhes de projeto para uma pluralidade de padrões bidimensionais que constituem camadas de um objeto tridimensional, onde o objeto tridimensional é uma peça de trabalho aditivamente fabricada 328 a ser fabricada. As camadas podem também ser descritas como seções transversais ou fatias. A pluralidade de camadas é ordenada, de maneira tal que as camadas possam ser enumeradas ou organizadas de uma primeira camada para uma última camada.[0078] The information received may include geometric data and/or design details for a plurality of two-dimensional patterns that constitute layers of a three-dimensional object, where the three-dimensional object is an additively manufactured workpiece 328 to be manufactured. Layers can also be described as cross sections or slices. The plurality of layers is ordered such that the layers can be enumerated or organized from a first layer to a last layer.

[0079] A etapa 204 do método 200 inclui depositar matéria-prima em uma plataforma de construção 318 localizada em um ambiente de construção 320 da impressora 310. A plataforma de construção 318 pode compreender um suporte móvel pelo controlador de computador 312 ao longo de um eixo geométrico de fabricação 322. A plataforma de construção 318 pode ter uma superfície planar perpendicular ao eixo geométrico de fabricação 322.[0079] Step 204 of method 200 includes depositing raw material on a build platform 318 located in a build environment 320 of the printer 310. The build platform 318 may comprise a support movable by computer controller 312 along a manufacturing axis 322. The construction platform 318 may have a planar surface perpendicular to the manufacturing axis 322.

[0080] A matéria-prima pode ser qualquer material apropriado para fabricação aditiva, tipicamente um fluido, pó e/ou arame, e incluindo, mas não se limitando a resina de fotopolímero, termoplástico, material de termocura, material polimérico puro e/ou reforçado, gesso, cerâmica, e metal. O material pode ser distribuído por uma fonte de matéria-prima 324 tal como uma tremonha, um tanque, um arame, ou um leito pulverizado. Por exemplo, pó de alumínio pode ser varrido de um leito pulverizado sobre a plataforma de construção 318 por um braço de escova atuado pelo controlador de computador 312.[0080] The raw material can be any material suitable for additive manufacturing, typically a fluid, powder and/or wire, and including, but not limited to, photopolymer resin, thermoplastic, thermosetting material, pure polymeric material and/or reinforced, plaster, ceramic, and metal. The material may be distributed by a feedstock source 324 such as a hopper, a tank, a wire, or a spray bed. For example, aluminum powder may be swept from a spray bed onto the build platform 318 by a brush arm actuated by the computer controller 312.

[0081] A matéria-prima pode ser distribuída uniformemente na plataforma de construção 318, ou pode ser depositada em um padrão selecionado. A deposição pode ser feita pelo controle de controlador de computador 312. Em alguns exemplos, a plataforma de construção 318 pode ser submersa em matéria-prima e a deposição pode ser feita por gravidade ou pressão de fluido. Em alguns exemplos, uma cabeça de impressão 326 conectada à fonte de matéria-prima 324 pode depositar a matéria-prima em um padrão correspondente à primeira camada da pluralidade de camadas ordenadas.[0081] The raw material can be evenly distributed on the build platform 318, or it can be deposited in a selected pattern. Deposition may be done by control of computer controller 312. In some examples, the build platform 318 may be submerged in raw material and deposition may be done by gravity or fluid pressure. In some examples, a print head 326 connected to the raw material source 324 may deposit the raw material in a pattern corresponding to the first layer of the plurality of ordered layers.

[0082] Na etapa 206, a matéria-prima é alterada para produzir a primeira camada. Em outras palavras, uma mudança física é induzida no material depositado, de acordo com a informação de projeto que descreve a primeira camada da pluralidade ordenada de camadas e direcionada pelo controlador de computador 312, para realizar a primeira camada como um objeto físico na plataforma de construção 318.[0082] In step 206, the raw material is changed to produce the first layer. In other words, a physical change is induced in the deposited material, in accordance with the design information describing the first layer of the ordered plurality of layers and directed by the computer controller 312, to realize the first layer as a physical object on the processing platform. construction 318.

[0083] O material pode ser atuado por uma cabeça de impressão 326 de impressora 310, controlada pelo controlador de computador 312. Por exemplo, a cabeça de impressão 326 pode incluir um laser que cura um fotopolímero por exposição a luz ou sinteriza um pó de metal pela exposição ao calor. A cabeça de impressão 326 pode ser direcionada pelo controlador de computador 312 para seguir um trajeto definido na informação digital recebida para a primeira camada, e/ou um trajeto calculado pelo processador 314 com base na informação digital recebida.[0083] The material may be actuated by a printhead 326 of printer 310, controlled by computer controller 312. For example, printhead 326 may include a laser that cures a photopolymer by exposure to light or sinters a photopolymer powder. metal from exposure to heat. The print head 326 may be directed by the computer controller 312 to follow a path defined in the received digital information for the first layer, and/or a path calculated by the processor 314 based on the received digital information.

[0084] A Etapa 208 inclui reposicionar a plataforma de construção 318. Em alguns exemplos, a plataforma de construção 318 pode inicialmente ser posicionada a uma distância selecionada da cabeça de impressão 326. A distância selecionada pode ser determinada com base nos procedimentos a serem realizados pela cabeça de impressão 326. Subsequentemente à produção de uma camada, a plataforma de construção 318 pode ser reposicionada pelo controlador de computador 312 ao longo do eixo geométrico de fabricação 322 para fora da cabeça de impressão 326 em uma quantidade aproximadamente igual à espessura da camada. Ou seja, a plataforma de construção 318 pode ser movimentada de maneira tal que uma superfície superior da camada produzida seja separada pela distância selecionada da cabeça de impressão 326.[0084] Step 208 includes repositioning the build platform 318. In some examples, the build platform 318 may initially be positioned at a selected distance from the print head 326. The selected distance may be determined based on the procedures to be performed by the print head 326. Subsequent to producing a layer, the build platform 318 may be repositioned by the computer controller 312 along the manufacturing axis 322 away from the print head 326 by an amount approximately equal to the thickness of the layer. . That is, the build platform 318 can be moved in such a way that an upper surface of the produced layer is separated by the selected distance from the print head 326.

[0085] Em alguns exemplos, a plataforma de construção 318 pode iniciar em alinhamento com um outro elemento de impressora 310 tal como um componente de distribuição de matéria-prima. Subsequente à produção de uma camada, a plataforma de construção 318 pode ser reposicionada pelo controlador de computador 312 ao longo do eixo geométrico de fabricação 322 de maneira tal que uma superfície superior da camada produzida fique alinhada com o outro elemento de impressora 310. Em alguns exemplos, na etapa 208, a cabeça de impressão 326 pode ser reposicionada em substituição ou em adição à plataforma de construção 318. Em alguns exemplos, a etapa 208 pode ser pulada.[0085] In some examples, the build platform 318 may start in alignment with another printer element 310 such as a raw material distribution component. Subsequent to producing a layer, the build platform 318 may be repositioned by the computer controller 312 along the manufacturing axis 322 such that an upper surface of the produced layer is aligned with the other printer element 310. In some In examples, in step 208, the print head 326 may be repositioned in place of or in addition to the build platform 318. In some examples, step 208 may be skipped.

[0086] Na etapa 210, a matéria-prima é depositada na camada produzida na etapa anterior do método 200. Como descrito para a etapa 204, a matéria-prima pode ser qualquer material apropriada e pode ser depositada em de qualquer maneira apropriada. Na etapa 212, a matéria-prima é alterada para produzir a camada seguinte como previamente descrito para a etapa 206.[0086] In step 210, the raw material is deposited on the layer produced in the previous step of method 200. As described for step 204, the raw material can be any suitable material and can be deposited in any appropriate manner. In step 212, the raw material is altered to produce the next layer as previously described for step 206.

[0087] As etapas 208 a 212 podem ser repetidas para produzir cada camada da pluralidade de camadas da informação digital recebida, até que a última camada seja produzida. A primeira até a última camada produzida podem então compreender peça de trabalho aditivamente fabricada 328 como descrito na informação digital recebida. A peça de trabalho aditivamente fabricada pode ser removida da impressora e pós-processada da maneira desejada. Por exemplo, a peça de trabalho aditivamente fabricada pode ser usinada de uma chapa de construção da plataforma de construção, e detalhes finos e/ou superfícies lisas podem ser adicionalmente acabados por usinagem e/ou outros métodos. D. Método ilustrativo para fabricar uma matriz de molde de compressão combinada[0087] Steps 208 to 212 may be repeated to produce each layer of the plurality of layers of the received digital information, until the last layer is produced. The first to last layer produced may then comprise additively manufactured workpiece 328 as described in the received digital information. The additively manufactured workpiece can be removed from the printer and post-processed in the desired way. For example, the additively manufactured workpiece may be machined from a build plate of the build platform, and fine details and/or smooth surfaces may be additionally finished by machining and/or other methods. D. Illustrative method for manufacturing a combined compression mold die

[0088] Esta seção descreve etapas de um método ilustrativo 400 para fabricar uma matriz de molde de compressão combinada; vide Fig. 16. Aspectos do dispositivo de fabricação aditiva ilustrativo 310 e/ou método 200 podem ser utilizados nas etapas de método descritas a seguir. Onde apropriado, referência pode ser feita a componentes e sistemas que podem ser usados na realização de cada etapa. Essas referências são para ilustração, e não visam limitar as possíveis maneiras de realizar qualquer etapa particular do método.[0088] This section describes steps of an illustrative method 400 for manufacturing a combined compression mold die; see Fig. 16. Aspects of the illustrative additive manufacturing device 310 and/or method 200 may be used in the method steps described below. Where appropriate, reference may be made to components and systems that can be used in carrying out each step. These references are for illustration, and are not intended to limit the possible ways of carrying out any particular step of the method.

[0089] A Fig. 16 é um fluxograma ilustrando etapas realizadas em um método ilustrativo 400, e pode não citar o processo complete ou todas as etapas do método. Embora várias etapas do método 400 sejam descritas a seguir e representadas na Fig. 16, as etapas não precisam necessariamente ser todas realizadas e, em alguns casos, podem ser realizadas simultaneamente ou em uma ordem diferente da ordem mostrada.[0089] Fig. 16 is a flowchart illustrating steps performed in an illustrative method 400, and may not mention the complete process or all steps of the method. Although several steps of method 400 are described below and depicted in Fig. 16, the steps do not necessarily all need to be performed and, in some cases, may be performed simultaneously or in an order different from the order shown.

[0090] Na etapa 402, o método 400 inclui fabricar aditivamente um membro principal. O membro principal pode compreender, por exemplo, primeira seção intermediária 61 do primeiro componente de matriz ilustrativo 55.[0090] In step 402, method 400 includes additively manufacturing a main member. The main member may comprise, for example, first intermediate section 61 of the first illustrative matrix component 55.

[0091] Na etapa 404, o método 400 inclui fabricar aditivamente um membro de cavidade. O membro de cavidade pode compreender, por exemplo, a segunda seção intermediária 66 do segundo componente de matriz ilustrativo 56.[0091] In step 404, method 400 includes additively manufacturing a cavity member. The cavity member may comprise, for example, the second intermediate section 66 of the second illustrative die component 56.

[0092] As etapas de fabricação aditiva 402 e 404 podem incluir aspectos do método de fabricação aditiva 200. Em alguns exemplos, o membro principal e o membro de cavidade são feitos de metal. Em alguns exemplos, o membro principal e fêmea são feitos de material termoplástico, tais como acrílico, náilon, policarbonato e/ou similares. Os membros macho e fêmea podem adicionalmente ou alternativamente ser feitos de materiais de termocura e/ou material polimérico puro e/ou reforçado. Qualquer técnica de fabricação aditiva adequada pode ser usada para realizar as etapas 402 e 404.[0092] Additive manufacturing steps 402 and 404 may include aspects of additive manufacturing method 200. In some examples, the main member and cavity member are made of metal. In some examples, the main and female member are made of thermoplastic material, such as acrylic, nylon, polycarbonate and/or the like. The male and female members may additionally or alternatively be made of thermosetting materials and/or pure and/or reinforced polymeric material. Any suitable additive manufacturing technique can be used to perform steps 402 and 404.

[0093] Na etapa 406, o método 400 inclui conectar um primeiro elemento de aquecimento ao membro principal. O primeiro elemento de aquecimento pode compreender primeira manta de aquecimento 87 e/ou qualquer outro mecanismo de aquecimento adequado. Conectar o primeiro elemento de aquecimento ao membro principal pode incluir dispor o primeiro elemento de aquecimento em uma superfície do membro principal e/ou dentro do membro principal. Em alguns exemplos, conectar o primeiro elemento de aquecimento ao membro principal inclui unir o elemento de aquecimento a uma superfície do membro principal (por exemplo, primeira superfície de não formação 93).[0093] In step 406, method 400 includes connecting a first heating element to the main member. The first heating element may comprise first heating blanket 87 and/or any other suitable heating mechanism. Connecting the first heating element to the main member may include arranging the first heating element on a surface of the main member and/or within the main member. In some examples, connecting the first heating element to the main member includes attaching the heating element to a surface of the main member (e.g., first non-forming surface 93).

[0094] Na etapa 408, o método 400 inclui conectar um segundo elemento de aquecimento ao membro de cavidade. O segundo elemento de aquecimento pode compreender segunda manta de aquecimento 90 e/ou qualquer outro mecanismo de aquecimento adequado. Conectar o segundo elemento de aquecimento ao membro de cavidade pode incluir dispor o segundo elemento de aquecimento em uma superfície do membro de cavidade e/ou dentro do membro de cavidade. Em alguns exemplos, conectar o segundo elemento de aquecimento ao membro de cavidade inclui unir o elemento de aquecimento a uma superfície do membro de cavidade (por exemplo, segunda superfície de não formação 96).[0094] In step 408, method 400 includes connecting a second heating element to the cavity member. The second heating element may comprise second heating blanket 90 and/or any other suitable heating mechanism. Connecting the second heating element to the cavity member may include disposing the second heating element on a surface of the cavity member and/or within the cavity member. In some examples, connecting the second heating element to the cavity member includes attaching the heating element to a surface of the cavity member (e.g., second non-forming surface 96).

[0095] Na etapa 410, método 400 inclui montar os membros macho e fêmea em uma estrutura de armação configurada para moldar uma peça de trabalho (por exemplo, peça de trabalho 70). A estrutura de armação pode compreender primeira e segunda estruturas de armação 63 e 68, e/ou qualquer outra estrutura adequada para suportar os membros macho e fêmea de maneira tal que eles possam ser pressionados um contra o outro por um dispositivo de compressão. Em alguns exemplos, a estrutura de armação é uma estrutura de armação genérica configurada para suportar diferentes membros macho e fêmea. Os diferentes membros macho e fêmea podem ser configurados para fabricar diferentes peças de trabalho, por exemplo, os diferentes formatos de painéis de aeronave. Nesses exemplos, a etapa 410 inclui intercambiar diferentes membros macho e/ou fêmea na estrutura de armação para fabricar diferentes configurações de painel. E. Método ilustrativo para fabricar uma parte moldada por compressão[0095] In step 410, method 400 includes assembling the male and female members into a frame structure configured to shape a workpiece (e.g., workpiece 70). The frame structure may comprise first and second frame structures 63 and 68, and/or any other structure suitable for supporting the male and female members in such a manner that they can be pressed together by a compression device. In some examples, the frame structure is a generic frame structure configured to support different male and female members. The different male and female members can be configured to manufacture different work pieces, for example the different shapes of aircraft panels. In these examples, step 410 includes interchanging different male and/or female members on the frame structure to manufacture different panel configurations. E. Illustrative method for manufacturing a compression molded part

[0096] Esta seção descreve etapas de um método ilustrativo 500 para fabricar uma parte moldada por compressão; vide Fig. 17. Aspectos do dispositivo de fabricação aditiva ilustrativo 310 podem ser utilizados nas etapas do método descrito a seguir. Onde apropriado, referência pode ser feita a componentes e sistemas que podem ser usados na realização de cada etapa. Essas referências são para ilustração, e não visam limitar as possíveis maneiras de realizar qualquer etapa particular do método.[0096] This section describes steps of an illustrative method 500 for manufacturing a compression molded part; see Fig. 17. Aspects of the illustrative additive manufacturing device 310 can be used in the steps of the method described below. Where appropriate, reference may be made to components and systems that can be used in carrying out each step. These references are for illustration, and are not intended to limit the possible ways of carrying out any particular step of the method.

[0097] A Fig. 17 é um fluxograma ilustrando etapas realizadas no método ilustrativo 500, e pode não citar o processo completo ou todas as etapas do método. Embora várias etapas do método 500 sejam descritas a seguir e representadas na Fig. 17, as etapas não precisam necessariamente ser todas realizadas e, em alguns casos, podem ser realizados simultaneamente ou em uma ordem diferente da ordem mostrada.[0097] Fig. 17 is a flowchart illustrating steps performed in the illustrative method 500, and may not cite the complete process or all steps of the method. Although several steps of method 500 are described below and depicted in Fig. 17, the steps do not necessarily all need to be performed and, in some cases, may be performed simultaneously or in an order different from the order shown.

[0098] Na etapa 502, o método 500 inclui determinar um primeiro formato de uma primeira parte moldada por compressão que deve ser fabricada. Por exemplo, a primeira parte moldada por compressão pode ser um painel interior de aeronave (por exemplo, painel sanduíche 25), e o primeiro formato pode ser determinado com base em informação de projeto de aeronave.[0098] In step 502, method 500 includes determining a first shape of a first compression molded part that is to be manufactured. For example, the first compression molded part may be an aircraft interior panel (e.g., sandwich panel 25), and the first shape may be determined based on aircraft design information.

[0099] Na etapa 504, o método 500 inclui fabricar um primeiro membro principal (por exemplo, uma seção intermediária da matriz de compressão convexa tal como a primeira seção intermediária 61) e um primeiro membro de cavidade (por exemplo, uma seção intermediária da matriz de compressão côncava tal como a segunda seção intermediária 66) configurados para cooperativamente moldar por compressão uma primeira peça de trabalho (por exemplo, peça de trabalho 70) no primeiro formato determinado na etapa 502. Tipicamente, o primeiro membro principal e/ou o primeiro membro de cavidade são fabricados por técnicas de fabricação aditiva.[0099] In step 504, method 500 includes manufacturing a first main member (e.g., a middle section of the convex compression die such as the first middle section 61) and a first cavity member (e.g., a middle section of the concave compression die such as second intermediate section 66) configured to cooperatively compression mold a first workpiece (e.g., workpiece 70) into the first shape determined in step 502. Typically, the first main member and/or the first cavity member are manufactured by additive manufacturing techniques.

[00100] Na etapa 506, o método 500 inclui montar o primeiro membro principal e o primeiro membro de cavidade em uma estrutura de armação (por exemplo, uma estrutura de armação compreendendo primeira estrutura de armação 63 e segunda estrutura de armação 68). A estrutura de armação suporta o primeiro membro principal e o primeiro membro de cavidade de forma que eles possam ser usados para moldar a primeira peça de trabalho. A estrutura de armação é uma estrutura genérica configurada para suportar diferentes membros machos e membros fêmeas.[00100] In step 506, method 500 includes assembling the first main member and the first cavity member into a frame structure (e.g., a frame structure comprising first frame structure 63 and second frame structure 68). The frame structure supports the first main member and the first cavity member so that they can be used to shape the first workpiece. The frame structure is a generic structure configured to support different male members and female members.

[00101] Na etapa 508, método 500 inclui moldar a primeira peça de trabalho, usando o primeiro membro principal e o primeiro membro de cavidade, para criar a primeira parte moldada por compressão tendo o primeiro formato determinado. Por exemplo, um dispositivo de compressão tal como a prensa 100 pode ser usado para pressionar o primeiro membro de cavidade contra o primeiro membro principal com a primeira peça de trabalho entre os mesmos, de maneira tal que a primeira peça de trabalho seja moldada na primeira parte moldada por compressão. Moldar da primeira peça de trabalho na etapa 508 tipicamente inclui usar um mecanismo de aquecimento para aquecer a primeira peça de trabalho, por meio disso facilitando a moldagem e/ou cura da primeira peça de trabalho.[00101] In step 508, method 500 includes shaping the first workpiece, using the first main member and the first cavity member, to create the first compression molded part having the first determined shape. For example, a compression device such as press 100 may be used to press the first cavity member against the first main member with the first workpiece therebetween, such that the first workpiece is molded into the first compression molded part. Molding the first workpiece in step 508 typically includes using a heating mechanism to heat the first workpiece, thereby facilitating molding and/or curing of the first workpiece.

[00102] Na etapa 510, o método 500 opcionalmente inclui descarta o primeiro membro principal e o primeiro membro de cavidade. Em virtude de substituições do primeiro membro principal e do primeiro membro de cavidade poderem ser aditivamente fabricadas rapidamente a um custo relativamente baixo, pode ser mais barato descarta o primeiro membro principal e primeiro membro de cavidade após o uso (e/ou após um curto período de desuso) do que armazená-las até novamente necessário. Descartar o primeiro membro principal e primeiro membro de cavidade pode incluir reciclar o primeiro membro principal e/ou o primeiro membro de cavidade de forma que o material do qual o membro principal e/ou fêmea foi fabricado possa ser reusado. Por exemplo, o primeiro membro principal e o primeiro membro de cavidade podem ser fundidos, e pelo menos uma porção do material fundido pode ser reusada como matéria-prima para fabricar aditivamente um outro objeto. O material fundido pode ser armazenado e/ou processado (por exemplo, convertido a um pó, fluido, arame e/ou qualquer outra forma adequada) antes de ser reusado.[00102] In step 510, method 500 optionally includes discarding the first main member and the first cavity member. Because replacements of the first main member and first cavity member can be additively manufactured quickly at relatively low cost, it may be cheaper to discard the first main member and first cavity member after use (and/or after a short period of time). of disuse) than storing them until needed again. Discarding the first main member and first cavity member may include recycling the first main member and/or the first cavity member so that the material from which the main and/or female member was manufactured can be reused. For example, the first main member and the first cavity member may be fused, and at least a portion of the molten material may be reused as raw material to additively manufacture another object. The molten material may be stored and/or processed (e.g., converted to a powder, fluid, wire and/or any other suitable form) before being reused.

[00103] Na etapa 512, o método 500 opcionalmente inclui determinar um segundo formato de uma segunda parte moldada por compressão a ser fabricada. A segunda parte moldada por compressão pode ser um painel interior de aeronave (por exemplo, painel sanduíche 25), e o segundo formato pode ser determinado com base em informação de projeto de aeronave.[00103] In step 512, method 500 optionally includes determining a second shape of a second compression molded part to be manufactured. The second compression molded part may be an aircraft interior panel (e.g., sandwich panel 25), and the second shape may be determined based on aircraft design information.

[00104] Na etapa 514, o método 500 opcionalmente inclui fabricar um segundo membro principal (por exemplo, uma seção intermediária da matriz de compressão convexa tal como a primeira seção intermediária 61) e um segundo membro de cavidade (por exemplo, uma seção intermediária côncava da matriz de compressão tal como a segunda seção intermediária 66) configurada para cooperativamente moldar por compressão uma segunda peça de trabalho (por exemplo, a peça de trabalho 70) no segundo formato determinado na etapa 512. Tipicamente, o segundo membro principal e/ou o segundo membro de cavidade são aditivamente fabricados. O segundo membro principal e/ou o segundo membro de cavidade podem ser parcial ou totalmente fabricados de material obtido por reciclagem do primeiro membro principal e/ou do primeiro membro de cavidade.[00104] In step 514, method 500 optionally includes fabricating a second main member (e.g., a convex compression die middle section such as the first middle section 61) and a second cavity member (e.g., a middle section concave compression die such as second intermediate section 66) configured to cooperatively compression mold a second workpiece (e.g., workpiece 70) into the second shape determined in step 512. Typically, the second main member and/or or the second cavity member are additively manufactured. The second main member and/or the second cavity member may be partially or completely manufactured from material obtained by recycling the first main member and/or the first cavity member.

[00105] Em alguns exemplos, o segundo formato da segunda parte moldada por compressão é idêntico ou praticamente idêntico ao primeiro formato da primeira parte moldada por compressão. Dessa forma, os segundos membros macho e fêmea podem ser idênticos ou praticamente idênticos aos primeiros membros macho e fêmea. Por exemplo, se os primeiros membros macho e fêmea fossem descartados na etapa 510, e for posteriormente determinado que uma duplicata da primeira parte moldada por compressão é exigida, então os segundos membros macho e fêmea podem ser aditivamente fabricados quando necessário (por exemplo, sob demanda) para moldar por compressão uma segunda parte tendo o mesmo formato da primeira. A segunda peça de trabalho pode incluir o mesmo material e/ou as mesmas camadas de material sanduíche que a primeira peça de trabalho.[00105] In some examples, the second shape of the second compression molded part is identical or practically identical to the first shape of the first compression molded part. In this way, the second male and female members can be identical or practically identical to the first male and female members. For example, if the first male and female members were discarded in step 510, and it is later determined that a duplicate of the first compression molded part is required, then the second male and female members may be additively manufactured when necessary (e.g., under demand) to compression mold a second part having the same shape as the first. The second workpiece may include the same material and/or the same layers of sandwich material as the first workpiece.

[00106] Na etapa 516, o método 500 opcionalmente inclui montar o segundo membro principal e segundo membro de cavidade na estrutura de armação. Em virtude de a estrutura de armação ser uma estrutura de armação genérica, ela suporta os segundos membros macho e fêmea que são diferentes dos primeiros membros macho e fêmea bem como os segundos membros macho e fêmea que são substancialmente idênticos aos primeiros membros.[00106] In step 516, method 500 optionally includes mounting the second main member and second cavity member to the frame structure. Because the frame structure is a generic frame structure, it supports second male and female members that are different from the first male and female members as well as second male and female members that are substantially identical to the first members.

[00107] Na etapa 518, o método opcionalmente inclui moldar a segunda peça de trabalho na segunda parte moldada por compressão usando o segundo membro principal e o segundo membro de cavidade. A etapa 518 tipicamente inclui usar um dispositivo de compressão e um mecanismo de aquecimento para moldar por compressão a segunda parte. O dispositivo de compressão e/ou mecanismo de aquecimento usados na etapa 518 podem ser o mesmo dispositivo de compressão e/ou mecanismo de aquecimento usado na etapa 508.[00107] In step 518, the method optionally includes molding the second workpiece into the second compression molded part using the second main member and the second cavity member. Step 518 typically includes using a compression device and a heating mechanism to compression mold the second part. The compression device and/or heating mechanism used in step 518 may be the same compression device and/or heating mechanism used in step 508.

[00108] O método 500 pode ser um exemplo de fabricação limpa. Por exemplo, fabricação de componentes de matriz de compressão sob demanda (por exemplo, quando e/ou onde os componentes são necessários) pode reduzir e/ou eliminar a necessidade de armazenar um grande inventário de diferentes componentes de matriz. Em virtude de os componentes de matriz poderem ser fabricados com um tempo de entrega relativamente pequeno, os componentes podem ser feitos de acordo com o pedido (por exemplo, o componente pode ser feito quando uma necessidade do componente ficar aparente, em vez de por antecipação de uma necessidade como essa). Dessa forma, o risco de fabricar um componente de matriz desnecessário é reduzido em relação a métodos convencionais de fabricação de componentes de matriz. Componentes de matriz podem também ser fabricados no local ou próximos ao local onde eles serão usados. Por exemplo, os componentes de matriz podem ser fabricados perto de um dispositivo de compressão que é difícil ou impossível ser movimentado para um outro local. Dessa forma, o método 500 economiza tempo e energia que de outra forma teria que ser gasta no transporte dos componentes de matriz para o local onde eles devem ser usados. Reciclagem de material dos primeiros membros macho e fêmea para criar pelo menos parcialmente os segundos membros macho e fêmea também reduz material residual, de acordo com princípios de fabricação limpa e sustentabilidade ambiental. F. Combinações ilustrativas e Exemplos adicionais[00108] Method 500 may be an example of clean manufacturing. For example, manufacturing compression die components on demand (e.g., when and/or where the components are needed) can reduce and/or eliminate the need to store a large inventory of different die components. Because die components can be manufactured with a relatively short lead time, components can be made to order (e.g., the component can be made when a need for the component becomes apparent, rather than in advance of a need like this). In this way, the risk of manufacturing an unnecessary die component is reduced relative to conventional die component manufacturing methods. Die components can also be manufactured on-site or near the location where they will be used. For example, die components may be manufactured near a compression device that is difficult or impossible to move to another location. In this way, method 500 saves time and energy that would otherwise have to be spent on transporting the die components to the location where they are to be used. Recycling material from the first male and female members to at least partially create the second male and female members also reduces waste material, in accordance with principles of clean manufacturing and environmental sustainability. F. Illustrative Combinations and Additional Examples

[00109] Esta seção descreve aspectos e recursos adicionais de um aparelho de matriz de compressão combinada tendo componentes aditivamente fabricados, apresentados sem limitação como uma série de parágrafos, alguns ou todos os quais podem ser alfanumericamente designados para clareza e eficiência. Cada desses parágrafos pode ser combinado com um ou mais outros parágrafos, e/ou com descrição de qualquer lugar neste pedido de qualquer maneira adequada. Alguns dos parágrafos a seguir se referem expressamente a e adicionalmente limitam outros parágrafos, provendo sem limitação exemplos de algumas das combinações adequadas.[00109] This section describes additional aspects and features of a combined compression die apparatus having additively manufactured components, presented without limitation as a series of paragraphs, some or all of which may be alphanumerically designated for clarity and efficiency. Each of these paragraphs may be combined with one or more other paragraphs, and/or descriptions from anywhere in this application in any appropriate manner. Some of the following paragraphs expressly refer to and further limit other paragraphs by providing without limitation examples of some suitable combinations.

[00110] A0. Um aparelho de matriz de compressão combinada, compreendendo um primeiro componente de matriz aditivamente fabricado tendo uma primeira seção intermediária configurada para moldar um contorno em um primeiro lado de uma peça de trabalho, um segundo componente de matriz aditivamente fabricado tendo uma segunda seção intermediária configurada para moldar um contorno em um segundo lado da peça de trabalho, um mecanismo de aquecimento configurado para aquecer as primeira e segunda seções intermediárias suficientemente para curar a peça de trabalho em um formato desejado, e um dispositivo de compressão configurado para aplicar uma força direcionando as primeira e segunda seções intermediárias uma contra a outra.[00110] A0. A combined compression die apparatus, comprising a first additively manufactured die component having a first intermediate section configured to mold a contour on a first side of a workpiece, a second additively manufactured die component having a second intermediate section configured to molding a contour on a second side of the workpiece, a heating mechanism configured to heat the first and second intermediate sections sufficiently to cure the workpiece into a desired shape, and a compression device configured to apply a force directing the first and second intermediate sections against each other.

[00111] A1. O aparelho de parágrafo A0, em que as as primeira e segunda seções intermediárias são compreendidas de um material polimérico.[00111] A1. The apparatus of paragraph A0, wherein the first and second intermediate sections are comprised of a polymeric material.

[00112] A1a. O aparelho de parágrafo A1, em que o material polimérico inclui um material polimérico puro e/ou um material polimérico reforçado.[00112] A1a. The apparatus of paragraph A1, wherein the polymeric material includes a pure polymeric material and/or a reinforced polymeric material.

[00113] A1b. O aparelho de parágrafo A1, em que o material polimérico inclui um material termoplástico ou de termocura, puro e/ou reforçado.[00113] A1b. The apparatus of paragraph A1, wherein the polymeric material includes a pure and/or reinforced thermoplastic or thermosetting material.

[00114] A2. O aparelho de parágrafo A0, em que as primeira e segunda seções intermediárias são compreendidas de um material metálico.[00114] A2. The apparatus of paragraph A0, in which the first and second intermediate sections are comprised of a metallic material.

[00115] A3. O aparelho de qualquer um dos parágrafos A0 a A2, em que o mecanismo de aquecimento inclui uma primeira manta de aquecimento conectada a um lado inferior da primeira seção intermediária, e uma segunda manta de aquecimento conectada a um lado superior da segunda seção intermediária.[00115] A3. The apparatus of any one of paragraphs A0 to A2, wherein the heating mechanism includes a first heating mantle connected to a lower side of the first intermediate section, and a second heating mantle connected to an upper side of the second intermediate section.

[00116] A4. O aparelho de qualquer um dos parágrafos A0 a A3, em que cada dos componentes de matriz tem uma estrutura de armação rígida configurada para suportar seções intermediárias intercambiáveis para moldar peças de trabalho de diferentes formatos.[00116] A4. The apparatus of any one of paragraphs A0 to A3, wherein each of the die components has a rigid frame structure configured to support interchangeable intermediate sections for molding workpieces of different shapes.

[00117] A5. O aparelho de qualquer um dos parágrafos A0 a A4, em que as primeira e segunda seções intermediárias são configuradas para moldar um painel interior para uma aeronave.[00117] A5. The apparatus of any one of paragraphs A0 to A4, wherein the first and second intermediate sections are configured to form an interior panel for an aircraft.

[00118] A6. O aparelho de qualquer um dos parágrafos A0 a A5, em que as primeira e segunda seções intermediárias são configuradas para moldar em núcleo esmagado um painel compósito sanduíche de termocura de núcleo alveolar.[00118] A6. The apparatus of any one of paragraphs A0 to A5, wherein the first and second intermediate sections are configured to form a honeycomb core thermosetting sandwich composite panel on crushed core.

[00119] A6a. O aparelho de qualquer um dos parágrafos A0 a A5, em que as primeira e segunda seções intermediárias são configuradas para moldar um painel de parede termoplástico.[00119] A6a. The apparatus of any one of paragraphs A0 to A5, wherein the first and second intermediate sections are configured to form a thermoplastic wall panel.

[00120] A7. O aparelho de qualquer um dos parágrafos A0 a A6, em que as primeira e segunda seções intermediárias e mantas de aquecimento correspondentes são configuradas para aquecer uma peça de trabalho até uma temperatura entre 93,3 e 148,9 °C (200 e 300 graus Fahrenheit).[00120] A7. The apparatus of any one of paragraphs A0 to A6, wherein the first and second intermediate sections and corresponding heating mantles are configured to heat a workpiece to a temperature between 93.3 and 148.9 °C (200 and 300 degrees Fahrenheit).

[00121] A8. O aparelho de qualquer um dos parágrafos A0 a A7, em que o dispositivo de compressão inclui uma prensa configurada para aplicar uma pressão de pelo menos 0,345 MPa (50 libras por polegada quadrada) forçando as seções intermediárias uma contra a outra.[00121] A8. The apparatus of any one of paragraphs A0 to A7, wherein the compression device includes a press configured to apply a pressure of at least 0.345 MPa (50 pounds per square inch) forcing the intermediate sections together.

[00122] A9. O aparelho de qualquer um dos parágrafos A0 a A8, em que o aparelho pesa menos que 454 kg (1.000 libras).[00122] A9. The apparatus of any one of paragraphs A0 through A8, wherein the apparatus weighs less than 454 kg (1,000 pounds).

[00123] A10. O aparelho de qualquer um dos parágrafos A0 a A8, em que o aparelho pesa menos que 227 kg (500 libras).[00123] A10. The apparatus of any one of paragraphs A0 through A8, wherein the apparatus weighs less than 500 pounds (227 kg).

[00124] B0. Um aparelho de matriz de compressão combinada, compreendendo um membro principal, um membro de cavidade, o membro principal e o membro de cavidade sendo configurados para cooperativamente modelar lados opostos de um painel, uma primeira estrutura de armação configurada para suportar o membro principal, uma segunda estrutura de armação configurada para suportar o membro de cavidade, em que a estruturas de armação são genérica, os membros macho e fêmea sendo seletivamente montados nas estruturas de armação correspondentes e configurados para moldar um formato de painel específico.[00124] B0. A combined compression die apparatus, comprising a main member, a cavity member, the main member and the cavity member being configured to cooperatively shape opposite sides of a panel, a first frame structure configured to support the main member, a second frame structure configured to support the cavity member, wherein the frame structures are generic, the male and female members being selectively mounted to corresponding frame structures and configured to shape a specific panel shape.

[00125] B1. O aparelho de parágrafo B0, em que membros macho e fêmea são feitos por fabricação aditiva.[00125] B1. The apparatus of paragraph B0, in which male and female members are made by additive manufacturing.

[00126] B2. O aparelho de qualquer um dos parágrafos B0 a B1, em que os membros macho e fêmea são feitos de um material metálico.[00126] B2. The apparatus of any one of paragraphs B0 to B1, wherein the male and female members are made of a metallic material.

[00127] B3. O aparelho de qualquer um dos parágrafos B0 a B1, em que os membros macho e fêmea são feitos de um material polimérico.[00127] B3. The apparatus of any one of paragraphs B0 to B1, wherein the male and female members are made of a polymeric material.

[00128] B3a. O aparelho de parágrafo B3, em que o material polimérico inclui um material polimérico puro e/ou um material polimérico reforçado.[00128] B3a. The apparatus of paragraph B3, wherein the polymeric material includes a pure polymeric material and/or a reinforced polymeric material.

[00129] B3b. O aparelho de parágrafo B3, em que o material polimérico inclui um material termoplástico ou de termocura, puro e/ou reforçado.[00129] B3b. The apparatus of paragraph B3, wherein the polymeric material includes a pure and/or reinforced thermoplastic or thermosetting material.

[00130] B4. O aparelho de qualquer um dos parágrafos B0 a B3, compreendendo adicionalmente um dispositivo de compressão configurado para aplicar uma força direcionando os membros macho e fêmea um contra o outro.[00130] B4. The apparatus of any one of paragraphs B0 to B3, further comprising a compression device configured to apply a force directing the male and female members against each other.

[00131] B5. O aparelho de qualquer um dos parágrafos B0 a B4, compreendendo adicionalmente uma primeira manta de aquecimento conectada a um lado inferior do membro principal, e uma segunda manta de aquecimento conectada a um lado superior do membro de cavidade.[00131] B5. The apparatus of any one of paragraphs B0 to B4, further comprising a first heating mantle connected to a lower side of the main member, and a second heating mantle connected to an upper side of the cavity member.

[00132] C0. Um método para fabricar uma matriz de molde de compressão combinada, compreendendo fabricar aditivamente um membro principal, fabricar aditivamente um membro de cavidade, conectar um primeiro elemento de aquecimento ao membro principal, conectar um segundo elemento de aquecimento ao membro de cavidade, e montar os membros macho e fêmea em uma estrutura de armação configurada para moldar uma peça de trabalho.[00132] C0. A method for manufacturing a combined compression mold die, comprising additively manufacturing a main member, additively manufacturing a cavity member, connecting a first heating element to the main member, connecting a second heating element to the cavity member, and assembling the male and female members in a frame structure configured to shape a workpiece.

[00133] C1. O método de parágrafo C0, em que a estrutura de armação é genérica, a etapa de montar incluindo intercambiar diferentes membros macho e fêmea na estrutura de armação para fabricar diferentes configurações de painel.[00133] C1. The method of paragraph C0, in which the frame structure is generic, the assembly step including interchanging different male and female members on the frame structure to manufacture different panel configurations.

[00134] C2. O método de qualquer um dos parágrafos C0 a C1, em que os membros macho e fêmea são feitos de um material metálico.[00134] C2. The method of any one of paragraphs C0 to C1, wherein the male and female members are made of a metallic material.

[00135] C3. O método de qualquer um dos parágrafos C0 a C1, em que os membros macho e fêmea são feitos de um material polimérico.[00135] C3. The method of any one of paragraphs C0 to C1, wherein the male and female members are made of a polymeric material.

[00136] C3a. O método de parágrafo C3, em que o material polimérico inclui um material polimérico puro e/ou um material polimérico reforçado.[00136] C3a. The method of paragraph C3, wherein the polymeric material includes a pure polymeric material and/or a reinforced polymeric material.

[00137] C3b. O método de parágrafo C3, em que o material polimérico inclui um material termoplástico ou de termocura, puro e/ou reforçado.[00137] C3b. The method of paragraph C3, wherein the polymeric material includes a pure and/or reinforced thermoplastic or thermosetting material.

[00138] D0. Um método para fabricar uma parte moldada por compressão, compreendendo determinar um primeiro formato de uma primeira parte moldada por compressão a ser fabricada; fabricar um primeiro membro principal e um primeiro membro de cavidade configurados para cooperativamente moldar por compressão uma primeira peça de trabalho no primeiro formato determinado; montar o primeiro membro principal e o primeiro membro de cavidade em uma estrutura de armação; e moldar a primeira peça de trabalho, usando o primeiro membro principal e o primeiro membro de cavidade, para criar a primeira parte moldada por compressão tendo o primeiro formato determinado.[00138] D0. A method for manufacturing a compression molded part, comprising determining a first shape of a first compression molded part to be manufactured; manufacturing a first main member and a first cavity member configured to cooperatively compression mold a first workpiece into the first determined shape; assembling the first main member and the first cavity member into a frame structure; and molding the first workpiece, using the first main member and the first cavity member, to create the first compression molded part having the first determined shape.

[00139] D1. O método de parágrafo D0, em que fabricar o primeiro membro principal e o primeiro membro de cavidade inclui fabricar aditivamente o primeiro membro principal e o primeiro membro de cavidade.[00139] D1. The method of paragraph D0, wherein manufacturing the first main member and the first cavity member includes additively manufacturing the first main member and the first cavity member.

[00140] D2. O método de qualquer um dos parágrafos D0 a D1, compreendendo adicionalmente, após a etapa de prensagem, descartar o primeiro membro principal e o primeiro membro de cavidade.[00140] D2. The method of any one of paragraphs D0 to D1, further comprising, after the pressing step, discarding the first main member and the first cavity member.

[00141] D3. O método de qualquer um dos parágrafos D0 a D2, em que a primeira parte moldada por compressão é um painel interior para uma aeronave.[00141] D3. The method of any one of paragraphs D0 to D2, wherein the first compression molded part is an interior panel for an aircraft.

[00142] D4. O método de qualquer um dos parágrafos D0 a D3, compreendendo adicionalmente determinar um segundo formato de uma segunda parte moldada por compressão a ser fabricada; fabricar um segundo membro principal e um segundo membro de cavidade configurados para cooperativamente moldar por compressão uma segunda peça de trabalho no segundo formato determinado; montar o segundo membro principal e o segundo membro de cavidade na estrutura de armação; e moldar a segunda peça de trabalho, usando o segundo membro principal e o segundo membro de cavidade, para criar a segunda parte moldada por compressão tendo o segundo formato determinado.[00142] D4. The method of any one of paragraphs D0 to D3, further comprising determining a second shape of a second compression molded part to be manufactured; manufacturing a second main member and a second cavity member configured to cooperatively compression mold a second workpiece into the second determined shape; mounting the second main member and the second cavity member to the frame structure; and molding the second workpiece, using the second main member and the second cavity member, to create the second compression molded part having the determined second shape.

[00143] D5. O método de parágrafo D4, em que fabricar o segundo membro principal e o segundo membro de cavidade inclui fabricar aditivamente o segundo membro principal e o segundo membro de cavidade.[00143] D5. The method of paragraph D4, wherein manufacturing the second main member and the second cavity member includes additively manufacturing the second main member and the second cavity member.

[00144] D6. O método de qualquer um dos parágrafos D4 a D5, em que o segundo formato é idêntico ao primeiro formato.[00144] D6. The method of any of paragraphs D4 to D5, where the second format is identical to the first format.

[00145] D7. O método de qualquer um dos parágrafos D4 a D6, em que a segunda parte moldada por compressão é um painel de aeronave. Vantagens, Recursos e Benefícios[00145] D7. The method of any one of paragraphs D4 to D6, wherein the second compression molded part is an aircraft panel. Advantages, Features and Benefits

[00146] As diferentes modalidades e exemplos do aparelho de matriz de compressão combinada descritos aqui proporcionam diversas vantagens em relação a soluções conhecidas para moldar por compressão painéis de aeronave de termocura e/ou outras partes. Por exemplo, modalidades e exemplos ilustrativos descritos aqui permitem que os componentes de ferramenta de matriz de compressão sejam produzidos a uma velocidade relativamente alta e baixo custo comparados a métodos de produção tradicionais, especialmente em casos onde os componentes de ferramenta de matriz de compressão são configurados para moldar por compressão partes tendo contornos complexos.[00146] The different embodiments and examples of the combined compression die apparatus described here provide several advantages over known solutions for compression molding thermosetting aircraft panels and/or other parts. For example, embodiments and illustrative examples described herein allow compression die tool components to be produced at a relatively high speed and low cost compared to traditional production methods, especially in cases where compression die tool components are configured for compression molding parts having complex contours.

[00147] Adicionalmente, e entre outros benefícios, modalidades e exemplos ilustrativos descritos aqui permitem fabricar componentes de matriz de compressão tendo seções intermediárias intercambiáveis (por exemplo, membros fêmeas e macho intercambiáveis) suportáveis por seções de armação genéricas. Dessa forma, modalidades e exemplos ilustrativos descritos aqui permitem que ferramentas de matriz de compressão configuradas para moldar diferentes partes sejam fabricadas de forma relativamente rápida e fácil, e sejam armazenadas em uma quantidade de espaço relativamente pequena.[00147] Additionally, and among other benefits, embodiments and illustrative examples described here allow manufacturing compression die components having interchangeable intermediate sections (e.g., interchangeable female and male members) supportable by generic frame sections. Thus, embodiments and illustrative examples described here allow compression die tools configured to shape different parts to be manufactured relatively quickly and easily, and to be stored in a relatively small amount of space.

[00148] Adicionalmente, e dentro outros benefícios, modalidades e exemplos ilustrativos descritos aqui permitem que componentes de matriz de compressão, ou porções da mesma, sejam tratados como descartáveis. Em virtude de componentes de matriz aditivamente fabricados, e/ou seções intermediárias de componentes de matriz, serem fabricados de maneira relativamente rápida e barata, é em alguns casos viável fabricar os componentes (e/ou seções intermediárias de componente) sob demanda e descartá-los após uso em vez de armazená-los.[00148] Additionally, and among other benefits, embodiments and illustrative examples described here allow compression matrix components, or portions thereof, to be treated as disposable. Because additively manufactured die components, and/or die component midsections, can be manufactured relatively quickly and inexpensively, it is in some cases feasible to manufacture the components (and/or component midsections) on demand and discard them. them after use instead of storing them.

[00149] Adicionalmente, e entre outros benefícios, modalidades e exemplos ilustrativos descritos aqui permite que componentes de matriz de compressão sejam fabricados de forma barata mesmo em situações onde é de se esperar que os componentes sejam usados para moldar por compressão um pequeno número de partes. Por exemplo, componentes de matriz de compressão podem ser fabricados que são configurados para moldar por compressão um pequeno número de painéis de substituição para modelos de aeronave que não estão sendo mais produzidos. Ao contrário, componentes de matriz de compressão convencionais são tão caros e demorados de fabricar que tipicamente não é viável fabricar componentes que serão usados para moldar apenas um pequeno número de partes.[00149] Additionally, and among other benefits, embodiments and illustrative examples described here allow compression die components to be manufactured inexpensively even in situations where the components can be expected to be used to compression mold a small number of parts . For example, compression die components can be manufactured that are configured to compression mold a small number of replacement panels for aircraft models that are no longer being produced. In contrast, conventional compression die components are so expensive and time-consuming to manufacture that it is typically not feasible to manufacture components that will be used to mold only a small number of parts.

[00150] Adicionalmente, e dentro outros benefícios, modalidades e exemplos ilustrativos descritos aqui permitem que componentes de ferramenta de matriz de compressão sejam fabricados ainda descartando menos material do que é tipicamente gasto em técnicas de fabricação subtrativas.[00150] Additionally, and among other benefits, embodiments and illustrative examples described here allow compression die tool components to be manufactured while still discarding less material than is typically spent in subtractive manufacturing techniques.

[00151] Adicionalmente, e entre outros benefícios, modalidades e exemplos ilustrativos descritos aqui permitem a fabricação de componentes de ferramenta de matriz de compressão que são significativamente mais leves que componentes tradicional. Dessa forma, os componentes de ferramenta de matriz de compressão da presente descrição podem ser movimentados em torno de um ambiente de fabricação para maior flexibilidade durante fabricação de partes moldadas por compressão. Por exemplo, seções intermediárias intercambiáveis dos componentes de matriz de compressão podem facilmente ser movimentados de um espaço de armazenamento para um dispositivo de compressão, e então de volta para o armazenamento. O espaço de armazenamento poderia ser um espaço de armazenamento remoto distante do dispositivo de compressão. Os componentes de ferramenta de matriz de compressão descritos aqui podem também ser usados com um dispositivo de compressão menos potente do que é exigido para componentes de ferramenta tradicionais, especialmente em casos onde o dispositivo de compressão é configurado para levantar um ou mais componentes de ferramenta.[00151] Additionally, and among other benefits, embodiments and illustrative examples described here allow the manufacture of compression die tool components that are significantly lighter than traditional components. In this way, the compression die tool components of the present disclosure can be moved around a manufacturing environment for greater flexibility during manufacturing of compression molded parts. For example, interchangeable middle sections of compression die components can easily be moved from a storage space to a compression device, and then back to storage. The storage space could be a remote storage space away from the compression device. The compression die tool components described herein may also be used with a less powerful compression device than is required for traditional tool components, especially in cases where the compression device is configured to lift one or more tool components.

[00152] Nenhum sistema ou dispositivo conhecido pode realizar essas funções. Entretanto, nem todas as modalidades e exemplos descritos aqui provêm as mesmas vantagens ou o mesmo grau de vantagem. Conclusão[00152] No known system or device can perform these functions. However, not all embodiments and examples described herein provide the same advantages or the same degree of advantage. Conclusion

[00153] A descrição aqui apresentada pode englobar múltiplos distintos exemplos com utilidade independente. Embora cada desses tenha sido descrito em sua(s) forma(s) preferida(s), as modalidades específicas dos mesmos como descrito e ilustrado aqui não são devem ser consideradas em um sentido limitante, em virtude de inúmeras variações serem possíveis. Até o ponto em que os títulos de seção são usados nesta descrição, tais títulos têm propósitos apenas organizacionais. A matéria objeto da descrição inclui todas combinações e subcombinações inovadores e não óbvios dos vários elementos, recursos, funções e/ou propriedades descritos aqui. As reivindicações seguintes particularmente salientam certas combinações e subcombinações consideradas inovadoras e não óbvias. Outras combinações e subcombinações de recursos, funções, elementos e/ou propriedades podem ser reivindicados em pedidos que reivindicam prioridade deste ou de um pedido relacionado. Tais reivindicações, quer mais abrangentes, mais restritas, iguais, ou diferentes quanto ao escopo das reivindicações originais também são consideradas incluídas na matéria objeto da presente descrição.[00153] The description presented here can encompass multiple distinct examples with independent utility. Although each of these has been described in its preferred form(s), the specific embodiments thereof as described and illustrated here should not be considered in a limiting sense, because numerous variations are possible. To the extent section titles are used in this description, such titles are for organizational purposes only. The subject matter of the description includes all innovative and non-obvious combinations and subcombinations of the various elements, features, functions and/or properties described herein. The following claims particularly highlight certain combinations and subcombinations considered innovative and non-obvious. Other combinations and subcombinations of features, functions, elements and/or properties may be claimed in applications claiming priority of this or a related application. Such claims, whether broader, more restricted, the same, or different in scope from the original claims are also considered included in the subject matter of the present description.

Claims

1. Combined compression die apparatus (50), characterized by the fact that it comprises: a first additively manufactured die component (55) having a first intermediate section (61) configured to shape a contour on a first side of a workpiece (70), a second additively manufactured die component (56) having a second intermediate section (66) configured to mold a contour on a second side (72) of the workpiece (70), a heating mechanism (58) configured to heat the first and second intermediate sections (61, 66) sufficiently to cure the workpiece (70) into a desired shape, and a compression device (57) configured to apply a force directing the first and second intermediate sections (61 , 66) against each other, wherein the heating mechanism (58) includes a first heating blanket (87) contacting a non-forming surface (93) opposite a first forming surface (73) of the first intermediate section ( 61), and a second heating blanket contacting a non-forming surface (96) opposite a second forming surface (76) of the second intermediate section (66).

2. Apparatus (50) according to claim 1, characterized by the fact that the first and second intermediate sections (61, 66) are comprised of a polymeric material.

3. Apparatus (50) according to claim 1, characterized by the fact that the first and second intermediate sections (61, 66) are comprised of a metallic material.

4. Apparatus (50) according to claim 1, characterized by the fact that each of the die components has an open rigid frame structure configured to support interchangeable intermediate sections for molding workpieces (70) of different shapes.

5. Apparatus (50) according to claim 1, characterized in that the first and second intermediate sections (61, 66) are configured to form an interior panel for an aircraft.

6. Apparatus (50) according to claim 1, characterized by the fact that the first and second intermediate sections (61, 66) are configured to form a honeycomb core thermosetting sandwich composite panel on a crushed core.

7. Apparatus (50) according to claim 1, characterized in that the first and second intermediate sections (61, 66) and corresponding heating mantles are configured to heat a workpiece (70) to a temperature between 93 .3 to 148.9°C (200 to 300 degrees Fahrenheit).

8. Apparatus (50) according to claim 1, characterized in that the compression device (57) includes a press configured to apply a pressure of at least 0.345 MPa (50 pounds per square inch) forcing the intermediate sections a against the other.

9. Apparatus (50) according to claim 1, characterized by the fact that the apparatus weighs less than 454 kg (1,000 pounds).

10. Apparatus (50) according to claim 1, characterized in that each of the first and second heating blankets (87, 90) includes a multi-zone heating blanket system.

11. Apparatus (50) according to claim 1, characterized in that each of the first and second heating blankets (87, 90) is adhesively glued to the respective non-forming surface (93, 96).

12. Apparatus (50) according to claim 1, characterized in that each of the first and second heating blankets (87, 90) includes one or more intelligent susceptors configured to maintain a temperature within a predetermined range in the respective heating blanket.

13. Method (400) for manufacturing a combined compression mold die, characterized in that it comprises: additively manufacturing (402) a main member comprising a first intermediate section (61) of a first die component (55), manufacturing additively (404) a cavity member comprising a second intermediate section (66) of a second matrix component (56), mounting the main member to a first open frame structure, including a peripheral frame portion defining a central opening that provides access to a non-forming side of the main member, connect (406) a first heating blanket (87) to the non-forming side of the main member, mount the cavity member to a second open frame structure including a frame portion peripheral defining a central opening that provides access to a non-forming side of the cavity member, connect (408) a second heating mantle (90) to the non-forming side of the cavity member, and configure the main member and the cavity mounted (410) in their respective rigid frame structures to shape a workpiece (70).

14. Method (400) according to claim 13, characterized in that the rigid frame structure is generic, the assembly step including interchanging different first and second matrix components (55, 56) in the rigid frame structure to manufacture different panel configurations.

15. Method (400) according to claim 13 or 14, characterized in that the first and second matrix components (55, 56) are made of a metallic material or a polymeric material.

16. Method (400) according to any one of claims 13 to 15, characterized in that it further comprises compressing the first and second matrix components (55, 56) against each other.