CN106273404A - 用于附加制造过程的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

公开了形成加强的附加制造物体的方法和系统。一种用于形成加强的附加制造物体的方法包括：形成具有第一空隙的第一结构层，该第一空隙部分地穿过第一结构层延伸，形成具有第二空隙的第二结构层，该第二空隙完全地穿过第二结构层延伸至第一结构层与第二结构层之间的边界。第一空隙和第二空隙对齐以跨过第一结构层与第二结构层之间的边界形成交叉载荷空隙。利用加强材料填充交叉载荷空隙以形成交叉载荷构件。

Description

用于附加制造过程的系统和方法
技术领域
本发明总体上涉及物体形成，且更具体地，涉及附加制造物体的形成。
背景技术
制造工具、适配器、构造块、和/或其他有用物体可以包括附加制造过程。多个附加制造过程包括在彼此之上形成多层材料。例如，一些附加制造过程包括形成多层感光材料，其中，每层或者层的部分形成为图案并且暴露于光以使层和/或图案在附加层形成之前固化或者凝固。一些附加制造过程包括形成多层液体，其中，每层通过将液体分配到图案中并且使液体/图案暴露于紫外激光以使暴露的液体固化并凝固和/或使层接合至该层下面的先前的层。其他附加制造过程可以使用热和环境温度形成以使材料软化和/或固化而形成层和/或图案。这种附加制造过程可以用于逐层构造具有各种形状、形式、和/或子结构的物体，其复杂性可以从简单的机械螺钉或者垫圈至整个汽车。
通常，各种类型的附加制造过程(可能包括计算机设计和机器人的组合)可以用于构造多维物体。一些惯用的附加制造过程可以生产具有与附加制造过程的类型或者用于形成物体的材料相关联的结构异常的物体。减少这种结构异常的惯用尝试(例如，通过使用需要相对极端的固化温度和/或暴露的不同材料，或者通过需要较高精确度机器人致动器)可相对昂贵和/或复杂。因此，需要改进的附加制造过程、系统、以及设计，例如，在3D印刷领域。
发明内容
公开了用于附加制造系统和方法以在多维附加制造物体中提供加强结构层的技术。附加制造系统可以包括控制器，该控制器被配置为向喷嘴供给材料以形成多维附加制造物体的结构层，其中，每个结构层由一组被指定为结构层的一个或多个子层形成以促进附加制造物体的加强并且依照附加制造物体的总设计，如在此描述的。结构层可以相继地形成在彼此之上和/或以其他方式邻近于彼此形成。此外，结构层可以形成为包括多个空隙，这些空隙部分地或者完全地穿过结构层延伸以跨过结构层之间的边界形成交叉载荷(cross-load，跨载荷)空隙。因而，交叉载荷空隙可以填充有加强材料以跨过边界形成交叉载荷构件以增强、支撑、和/或加强附加制造物体中的结构层。
在一个实施方式中，一种方法可以包括形成包括空隙的第一结构层，该空隙部分地穿过第一结构层延伸；形成包括空隙的第二结构层，该空隙完全地穿过第二结构层延伸至位于第一结构层与第二结构层之间的边界，其中，第一结构层的空隙和第二结构层的空隙对齐以跨过第一结构层与第二结构层之间的边界形成交叉载荷空隙；以及用材料填充交叉载荷空隙以形成交叉载荷构件。
在另一实施方式中，一种附加制造系统可以包括附加制造装置和逻辑设备，该逻辑设备被配置为控制附加制造装置：形成包括第一空隙的第一结构层，该第一空隙部分地穿过第一结构层延伸；形成包括第二空隙的第二结构层，该第二空隙完全地穿过第二结构层延伸至第一结构层与第二结构层之间的边界，其中，第一空隙和第二空隙对齐以跨过第一结构层与第二结构层之间的边界形成交叉载荷空隙；以及用加强材料填充交叉载荷空隙以形成交叉载荷构件。
在又一实施方式中，一种方法可以包括：接收命令以形成附加制造物体(例如，熔丝制造(FFF)物体)；确定包括第一空隙的附加制造物体的第一结构层，该第一空隙穿过第一结构层延伸；以及确定包括第二空隙的附加制造物体的第二结构层，该第二空隙穿过第二结构层延伸至第一结构层与第二结构层之间的边界，其中，第一空隙和第二空隙对齐以跨过第一结构层与第二结构层之间的边界形成交叉载荷空隙。
本发明的范围由权利要求限定，将权利要求通过引用结合到本部分中。通过考虑一个或多个实施方式的以下详细说明，将向本领域技术人员提供对本发明的实施方式的更完整理解、以及其附加优点的认识。将参考首先将简要描述的附图。
附图说明
图1A示出根据本公开的一实施方式的用于形成多维附加制造物体的附加制造装置的示图。
图1B示出根据本公开的一实施方式的用于形成多维附加制造物体的附加制造系统的示图。
图2A和2B示出根据本公开的实施方式的附加制造物体的示图。
图3A-图3J示出根据本公开的实施方式的处于制造的不同阶段的加强的附加制造物体的示图。
图4和图5示出根据本公开的实施方式的加强的附加制造物体的示图。
图6示出根据本公开的一实施方式的流程图。
图7示出根据本公开的一实施方式的流程图。
图8-图13示出根据本公开的实施方式的加强的附加制造物体的示图。
通过参考随后的详细说明，本公开的实施方式和它们的优点得到最好的理解。应该理解的是，相似的参考标号用于识别在一个或多个图中示出的相似设备。
具体实施方式
根据本公开的各种实施方式，公开了用于附加制造系统和方法以在多维附加制造物体中提供加强的结构层的技术。附加制造系统(诸如三维(3D)打印机系统)可以包括被配置为使用附加制造系统以形成多维附加制造物体的结构层的逻辑设备。结构层可以相继地形成在彼此之上和/或以其他方式邻近于彼此形成。此外，结构层可以形成为包括多个对齐的空隙，这些空隙部分地或者完全地穿过结构层延伸以跨过结构层之间的边界形成交叉载荷空隙。交叉载荷空隙可以填充有加强材料以跨过边界形成交叉载荷构件以增强、支撑、和/或加强附加制造物体中的结构层。可以选择和/或调整交叉载荷空隙、以及其中的交叉载荷构件的形状、数量、分布、和/或其他特性，以提供特别适于多维附加制造物体上的期望负载的强度、支撑、和/或加强。
各种附加制造过程包括加热特定材料以使它们足够柔软以形成附加制造物体的子层、结构层、和/或其他结构，例如，和/或使结构彼此附着以形成附加制造物体。例如，一些附加制造过程可以包括加热、软化、和/或熔化材料以形成子层，这些子层可以结合以形成结构层(例如包括多个子层的结构)。在其他实施方式中，附加制造过程可以包括聚焦的热(例如，激光)的使用以选择性地或者直接地熔化特定材料以形成子层和/或结构层。材料的范围可以是元素金属、合金、金属或塑料粉末、石膏、光聚合物、和/或可以使用热可靠地形成为子层和/或其他结构的其他材料。
一些附加制造过程(有时通常被称作熔丝制造(FFF))可以包括挤压过程。在这种挤压过程中，材料被加热并被迫、推动、和/或拉动通过一个或多个喷嘴，这些喷嘴用于使材料图案化为用于形成附加制造物体的形状或者结构。例如，具有所选择的横截面形状和/或尺寸的开口的喷嘴可以被充分地加热以软化或者熔化材料，从而允许材料被迫和/或推动通过具有所选择的形状和/或尺寸的开口。使用这种喷嘴，多个不同类型的附加制造物体(每个具有各种不同的物理特性)可以形成有不同程度的复杂性。另外，本文中描述的实施方式可以应用和/或适用于各种其他类型的附加制造过程，诸如立体平版印刷、激光烧结、和/或电子束熔炼。
图1A示出根据本公开的一实施方式的附加制造装置100A的示图。如在图1A中所示，附加制造装置100A包括挤压机104和喷嘴106。喷嘴106可以具有圆形横截面开口或者孔口，在此挤压件116离开或者穿过喷嘴106。如示出的，挤压机104和喷嘴106用于在平台114上形成附加制造物体102的多个单独的子层108、110、以及112。子层108、110、以及112(也被称作挤压层)可以通过使材料穿过挤压机104以用于从喷嘴106排出而形成。因而，挤压组113(包括子层108、110、以及112)也可以被称为部分形成的结构层。在一些实施方式中，子层108、110、以及112可以由厚度在接近0.1mm至0.3mm的范围内的挤压件116形成。在其他实施方式中，挤压件116的厚度可以更大，例如，诸如在0.3mm至1cm之间。
在挤压过程期间，材料的圆柱杆或者线(诸如上述那些)可以盘绕成卷以将材料供给至挤压机104。喷嘴106可以加热材料，以使材料熔化或者软化，从而使材料以特定的形状和/或尺寸从喷嘴106流出。然后可以使材料硬化(例如，立即或者在相对短的时间段之后)以形成子层108、110、以及112。在一些情况下，子层108、110、以及112可以基于在挤压过程期间使用的材料的类型、施加于喷嘴106的热的量、子层108、110、以及112周围的空气的环境温度、和/或与材料和/或环境相关的其他因素随着时间的过去固化或者硬化。附加制造装置100A可以基于施加于喷嘴106的热的量和/或供给至挤压机104的材料的量控制材料的流动。在一些实施方式中，步进电机或者伺服电机可以被配置为控制挤压机104和喷嘴106的位置和/或移动。在其他实施方式中，一个或多个这种电机可以用于移动平台114，从而保持挤压机104和喷嘴106在挤压过程期间固定。
如示出的，平台114上的第一层被示出为子层108。子层108之上的第二层被示出为子层110。子层110之上的第三层被示出为子层112。此外，子层108、110、以及112中的每层可以形成有通过喷嘴106的圆形横截面开口和/或孔口形成的多个管状挤压件116。另外，喷嘴106在沉积子层112的挤压件116的过程中示出。应注意，在层的各种其他方面中，子层108、110、以及112中的每层还可以形成有其他喷嘴以形成其他形状、尺寸、几何形状、和/或复杂性的挤压件。子层108、110、以及112还可以利用各种材料形成。在一些情况下，材料可以包括金属、合金、塑料(例如热塑性材料)、橡胶、粘土、陶瓷、瓷、硅、食物、和/或这些材料的复合材料。另外，子层108、110、以及112可以使用包括聚合物(诸如丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚碳酸酯(PC)、聚乳酸(PLA)、高密度聚乙烯(HDPE)、PC/ABS、聚苯砜(PPSU)、以及耐冲击性聚苯乙烯(HIPS))的其他类型的材料、由树脂制造的细丝、和/或其他类型的挤压材料形成。
如示出的，子层108、110、以及112中的挤压件116可以形成在邻近的挤压件之间定义的间隙行。例如，间隙118被示出在子层108和110之间。在一些情况下，这种间隙118可以在子层108、110、以及112中形成异常。例如，考虑到其中可能有施加于附加制造物体102的一个或多个力矢量120和122的情形。在这种情况中，与平行于子层108、110、以及112的长度的力矢量122相比，子层108、110、以及112关于垂直于子层108、110、以及112的长度定向的力矢量120可相对薄弱。在一些情况下，力矢量120可引起单独的挤压件116与一个或多个子层108、110、以及112分离或者脱离。
图1B示出根据本公开的一实施方式的附加制造系统100B的示图。如在图1B中所示，附加制造系统100B包括以上在图1A中描述的附加制造装置100A。此外，附加制造系统100B包括被配置为接收用户输入的逻辑设备132(例如，计算机和/或计算设备)。例如，用户输入可以描绘附加制造物体102、力矢量120、122、和/或附加制造物体102的其他特性，并且基于挤压机104、喷嘴106、和/或附加制造装置100A的特性模拟或者确定附加制造物体102的子层108、110、以及112。在一些实施方式中，附加制造系统100B可以实施为用于生成附加制造物体102(包括子层108、110、以及112和/或由子层108、110、以及112形成的结构层)的模型的多维建模系统。
在各种实施方式中，附加制造物体102的一个或多个子层108、110、以及112可以分组为附加制造物体102的挤压组113，如在此描述的。挤压组113可以根据附加制造物体102的空间特性形成(例如，根据附加制造物体102中的子结构之间的相对连续边界(诸如在拐角处)和/或附加制造物体102的形状、材料、和/或其他特性的其他不连续)例如，和/或可以基于附加制造物体102上的空间分布确定。此外，挤压组113(可能为部分形成的挤压层)可以与其他部分形成的挤压层隔离并且使用本公开的实施方式利用附加制造物体102可靠地加强，如在此描述的。例如，逻辑设备132可以被配置为实际上在多维空间中形成附加制造物体102的子层108、110、和/或112并且实际上将子层108、110、和/或112的部分(例如在子层和/或挤压件之间的边界处定义的)分组为挤压组113，挤压组113足够厚以允许跨过结构层形成一个或多个交叉载荷构件，如在此描述的。
在一些情况下，逻辑设备132可以包括计算机辅助设计(CAD)系统、3D计算机图形学和/或建模系统、摄影测量系统、机械设计自动化(MDA)系统、和/或其他类型的3D建模系统。各种类型的这种系统可以用于多维附加制造物体的修改、分析、和/或最优化。此外，在一些情况下，附加制造物体中的各个层可以存储为源于3D建模软件的类型的文件格式，可能也被称作标准镶嵌语言(STL)文件格式。逻辑设备132还可以被配置为控制图1A中示出的一个或多个部件。例如，逻辑设备132可以被配置为模拟如在图1B中所示的子层108、110、以及112和/或产生控制挤压机104、喷嘴106、和/或平台114形成如在图1A中所示的子层108、110、以及112的指令。具体地，逻辑设备132可以被配置为控制挤压机104、喷嘴106、和/或平台114的移动和/或温度以在如上所述的一个或多个挤压过程期间形成子层108、110、以及112。更一般地说，逻辑设备132可以实施为执行在此描述的任何过程，并且可以利用被配置为存储可执行指令的非易失性存储器实施以控制附加制造装置100A执行在此描述的过程。
在一些实施方式中，逻辑设备132可以接收一个或多个命令(例如，来自用户界面，诸如鼠标或者键盘)以形成附加制造物体。例如，逻辑设备132可以接收这种命令以形成附加制造物体的形状、结构、外形、轮廓、和/或图形。基于这种命令，逻辑设备132可以确定形成这种结构层的一个或多个结构层和/或子层108、110、和/或112。具体地，逻辑设备132可以确定这种结构层和/或子层108、110、和/或112的形状、高度、长度、宽度、和/或其他特性。此外，逻辑设备132可以确定可以用于形成结构层和/或子层108、110、和/或112的一种或多种材料。更进一步地，逻辑设备132可以接收期望的力矢量120和/或122的指示，可能作为形成附加制造物体102的命令的部分。因而，逻辑设备132可以基于期望的力矢量120和/或122确定附加制造物体102的结构层和/或子层108、110、和/或112的各种特性。在一些情况下，逻辑设备132可以确定附加制造物体102的一个或多个脆弱(susceptible，敏感)或者相对薄弱部分，这可以至少部分地基于附加制造物体102的期望的力矢量120和/或122和/或形状。因而，基于所识别的脆弱或者薄弱部分，逻辑设备132可以确定结构层和/或子层108、110、和/或112的形状、材料、和/或其他特性以加强附加制造物体102的结构稳定性。
图2A和图2B示出根据本公开的一实施方式的附加制造物体200A的示图。如所示的，图2A是结构层202和204的横截面图，每个结构层可以由一个或多个子层形成，例如，一个或多个子层可以采取以上关于图1A描述的子层108、110、以及112的形式。例如，结构层202和204可以通过一个或多个挤压组113形成。因此，结构层202和204可以通过以上关于图1A和/或图1B描述的附加制造装置100A、附加制造系统100B和/或过程形成。如示出的，边界204B被示出在结构层202与204之间。
方向208、210、以及212描绘附加制造物体200的一个可能的坐标系。如示出的，方向208示出可以基本上平行于层202和/或与层202对齐的Z方向。方向210示出进入页面和/或离开页面的Y方向。方向212示出可以是基本上平行于层204和/或与层204对齐的X方向。此外，力矢量206可以基本上平行于层204和/或与层204对齐，与图1A中基本上平行于子层108、110、和/或112和/或与子层108、110、和/或112对齐的力矢量122类似。如所示的，力矢量206可以沿着结构层202和204之间的边界204B或者与边界204B平行，从而指出附加制造物体200在边界204B处的潜在脆弱或者薄弱部分。
如在图2B中所示，附加制造物体200B可以包括如以上关于图2A描述的层202和204。仍然，力矢量206可以引起层202在边界204B处相对于层204脱落或者折叠(collapse，塌陷)。如示出的，力矢量206使用结构层202上的杠杆作用在附加制造物体200B上产生张力和/或应力，这可能引起结构层202在边界204B处与结构层204分离。例如，边界204B可以对应于附加制造物体200A/200B的子层之间的边界。在一些情况下，由于力矢量206平行于边界204B(例如，但是与之隔开)，力矢量206引起脱落或者折叠。
图3A示出根据本公开的一实施方式的附加制造物体300A的示图。图3A是结构层302的横截面图，结构层302可以由一个或多个子层形成，例如，一个或多个子层可以采取以上关于图1A描述的挤压件116的形式。在一个实施方式中，结构层302可以采取以上关于图2A-图2B描述的结构层204的形式。另外，结构层302可以通过以上关于图1A至图2B描述的附加制造装置100A、附加制造系统100B、和/或附加制造过程形成。此外，结构层302可以基于利用附加制造物体300A形成的较大的附加制造物体的形状、尺寸、和/或复杂性形成。
如示出的，结构层302可以形成有空隙304、306、308、310、312、以及314。空隙304-314可以是从层302的顶部表面或者边界部分至结构层302的中间或者中心部分形成的空的空间、沟槽、开口、通道、和/或通孔。例如，空隙304-314中的每个可以包括圆柱形状的开口。在图3A示出的实施方式中，其中结构层302是附加制造物体300A的基层或者基础层，例如，每个空隙304-314部分地穿过结构层302延伸以形成与贯穿空隙或者沟槽相反的各自的部分空隙。例如，空隙304-314可以延伸结构层302的厚度的一半或者四分之三。在各种其他实施方式中，空隙304-314可以完全地穿过结构层302延伸，或者空隙304-314中的一些可以部分地穿过结构层302延伸并且其他可以完全地穿过结构层302延伸。特别地，空隙304-314可以沿着结构层302延伸和/或在沿着结构层302的一个或多个其他尺度的方位延伸。
如所示的，空隙304、306、308、以及310可以基本上均匀地间隔开。例如，空隙304与306之间的距离可以与空隙306与308之间的距离、和/或308与310之间的距离基本上相似。此外，空隙310、312、以及314可以基本上均匀地间隔开。例如，空隙310与312之间的距离可以与空隙312与314之间的距离基本上相似。可以基于附加制造物体300A的形状、尺寸、和/或复杂性选择这些距离以提供附加的稳定性和/或加强，使得结构层302向可能形成在结构层302之上的多个其他层提供基础层。
图3B和图3C示出根据本公开的一实施方式的附加制造物体300B和300C的示图。图3B和图3C包括如以上关于图3A描述的结构层302。图3B和图3C还示出结构层316的横截面图。如所示的，结构层316可以形成在结构层302之上(例如邻近于结构层302)，使得边界302B定义在结构层302与316之间。在各种实施方式中，结构层302和316可以通过如以上关于图1A至图3A描述的附加制造装置100A、附加制造系统100B，和/或附加制造过程形成。
如图3B中示出的，结构层316可以形成有空隙318、320、322、324、326、328、330、332、以及334。在一些情况下，空隙318-334在形状上可以与空隙304-314相似。空隙318、322、326、330、332、以及334可以完全地穿过结构层316的厚度延伸，或者可以部分地穿过结构层316的厚度延伸，与结构层302中的空隙304-314相似。更进一步地，空隙318、322、326、330、332、以及334可以穿过结构层316延伸至位于结构层302与316之间的边界302B。空隙304、306、308、310、312、以及314可以形成为分别与空隙318、322、326、330、332、以及334基本上对齐，以跨过边界302B形成连续的交叉载荷空隙，如所示的。特别地，在各种其他实施方式中，空隙318-334可以沿着结构层316延伸和/或在沿着结构层316的一个或多个其他尺度的方位延伸。
如在图3C中示出的，附加制造物体300C可以包括附加制造物体300B。例如，附加制造物体300C可以包括具有空隙304-314的结构层302和具有空隙318-334的结构层316。更进一步地，空隙318、322、326、330、332、以及334可以穿过结构层316延伸至位于结构层302与316之间的边界302B。因此，空隙304、306、308、310、312、以及314分别与空隙318、322、326、330、332、以及334基本上对齐，从而对于每对基本上对齐的空隙形成交叉载荷空隙。此外，交叉载荷空隙可以填充有一种或多种加强材料以跨过边界302B形成交叉载荷构件304C、306C、308C、310C、312C、以及314C。因而，交叉载荷构件304C、306C、308C、310C、312C、以及314C可以对附加制造物体300C的结构层302和316提供附加的稳定性和/或加强。应当注意的是，在一些情况下，可以通过以上描述的附加制造装置100A和/或附加制造系统100B确定穿过结构层302和316延伸的交叉载荷构件的数量、图案、和/或设置。此外，与在结构层302和316中任意附加除了交叉载荷构件304C-314C之外的更多的交叉载荷构件相反，附加制造系统100B可以确定用于维持或者增加结构层302和316的稳定性的交叉载荷构件的数量、图案、和/或设置。
图3D和图3E示出根据本公开的一实施方式的各自具有附加结构层的附加制造物体300D和300E的示图。图3D和图3E示出层302和316，如以上关于图3C描述的。此外，图3D和图3E示出结构层336的横截面图。如所示的，结构层336可以形成在结构层316之上(例如邻近于结构层316)，使得边界316B定义在结构层316与336之间。因而，结构层302、316、以及336可以通过以上关于图1A至图3C描述的附加制造装置100A、附加制造系统100B、和/或附加制造过程形成。
如图3D示出的，结构层336可以形成有空隙338、340、342、344、346、348、以及350。在一些情况下，空隙338-350在形状上可以与空隙318-334相似。空隙338-350可以穿过结构层336延伸至位于结构层316与336之间的边界316B。此外，空隙318、320、322、324、326、328、以及330分别与空隙338、340、342、344、346、348、以及350对齐以跨过边界316B形成交叉载荷空隙。特别地，在各种其他实施方式中，空隙338-350可以沿着结构层336延伸和/或在沿着结构层336的一个或多个其他尺度的方位延伸。
如在图3E中示出的，附加制造物体300E可以包括附加制造物体300D。例如，附加制造物体300E包括具有空隙304-314的结构层302、具有空隙318-334的结构层316、以及具有空隙338-350的结构层336。空隙340、344、以及348可以穿过结构层336延伸至位于结构层316与336之间的边界316B。因此，结构层316的空隙320、324、以及328分别与结构层336的空隙340、344、以及348基本上对齐，从而对于每对基本上对齐的空隙形成交叉载荷空隙。此外，交叉载荷空隙可以填充有一种或多种加强材料以跨过边界316B形成交叉载荷构件320C、324C、以及328C。应注意的是，空隙350也可以填充有一种或多种加强材料，以形成交叉载荷构件330C(交叉载荷构件330C与交叉载荷构件310C结合，延伸、和/或包括交叉载荷构件310C)，可能穿过结构层302、316、和/或336形成单个交叉载荷构件。通过跨越多个结构层302、316、和/或336，单个交叉载荷构件基于除与附加制造物体300E相关的其他因素之外的附加制造物体300E的形状、尺寸、和/或复杂性可以对附加制造物体300E提供附加的稳定性和/或加强。
图3F和图3G示出根据本公开的一实施方式的各自具有附加的结构层的附加制造物体300F和300G的示图。图3F和图3G示出结构层302、316、以及336，如以上关于图3E描述的。此外，图3F和图3G是结构层352的横截面图。如所示的，结构层352可以形成在结构层336之上(例如邻近于结构层336)，使得边界336B定义在结构层336与352之间。因而，结构层302、316、336、和/或352可以通过以上关于图1A至图3E描述的附加制造装置100A、附加制造系统100B、和/或附加制造过程形成。
如图3F示出的，结构层352可以形成有空隙354、356、358、360、以及362。在一些情况下，空隙354-362可以在形状上与空隙304-314、318-334、和/或338-350相似。例如，如所示的，空隙354-360可以穿过结构层352延伸至位于结构层336与352之间的边界336B。此外，空隙338、340、342、344、以及346分别与空隙354、356、358、360、以及362对齐。更进一步地，结构层336的空隙338、342、以及346分别与结构层352的空隙354、358、以及362对齐以跨过边界336B形成交叉载荷空隙。特别地，在各种其他实施方式中，空隙354-362可以沿着结构层352延伸和/或在沿着结构层352的一个或多个其他尺度的方位延伸。
如在图3G中示出的，附加制造物体300G可以包括附加制造物体300F。例如，附加制造物体300G可以包括具有空隙304-314的结构层302。此外，附加制造物体300G可以包括具有空隙318-334的结构层316。更进一步地，附加制造物体300G可以包括具有空隙338-350的结构层336。另外，附加制造物体300G可以包括具有空隙354-362的结构层352。另外，结构层336的空隙338、342、以及346分别与结构层352的空隙354、358、以及362对齐以跨过边界336B形成交叉载荷空隙。此外，交叉载荷空隙可以填充有一种或多种加强材料以跨过边界336B形成交叉载荷构件338C、342C、和/或346C。
应注意的是，空隙360也可以填充有一种或多种加强材料，以形成交叉载荷构件344C(交叉载荷构件344C与交叉载荷构件324C结合，延伸、和/或包括交叉载荷构件324C)，可能穿过结构层316、336、和/或352形成单个交叉载荷构件。此外，交叉载荷构件338C可以形成为与交叉载荷构件304C结合和/或包括交叉载荷构件304C，可能穿过结构层302、316、336、和/或352形成单个交叉载荷构件。此外，交叉载荷构件342C可以形成为与交叉载荷构件306C结合和/或包括交叉载荷构件306C，可能穿过结构层302、316、336、和/或352形成单个交叉载荷构件。此外，交叉载荷构件346C可以形成为与交叉载荷构件308C结合和/或包括交叉载荷构件308C，可能穿过结构层302、316、336、和/或352形成单个交叉载荷构件。通过跨越多个结构层302、316、336、和/或352，单个交叉载荷构件基于除与附加制造物体300G相关的其他因素之外的附加制造物体300G的形状、尺寸、和/或复杂性可以对附加制造物体300G提供附加的稳定性和/或加强。另外，通过在每个结构层形成时而不是在多个结构层形成之后填充多级交叉载荷空隙，实施方式可以减小由于加强材料部分地固化或者随着其注入交叉载荷空隙中(例如，在结构层的边界处)以形成交叉载荷构件而变得更具粘性所导致的部分地填充交叉载荷空隙的风险。
图3H和图3I示出根据本公开的一实施方式的各自具有附加的结构层的附加制造物体300H和300I的示图。图3H和图3I包括结构层302、316、336、以及352，如以上关于图3G描述的。此外，图3H和图3I示出结构层364的横截面图。如所示的，结构层364可以形成在结构层352之上(例如邻近于结构层352)，以在结构层352与364之间形成边界352B。因此，结构层302、316、336、352、和/或364可以通过以上关于图1A至图3G描述的附加制造系统和/或附加制造过程形成。此外，结构层302、316、336、352、和/或364可以基于形成有附加制造物体300H和/或300I的较大的附加制造物体的形状、尺寸、和/或复杂性形成。
如图3H示出的，结构层364可以形成有空隙366、368、以及370。在一些情况下，空隙366-370可以在形状上与空隙304-314、318-334、338-350、和/或354-362相似。例如，如所示的，空隙366-370可以穿过结构层364延伸至位于结构层352与364之间的边界352B。特别地，在各种其他实施方式中，空隙366-372可以沿着结构层364延伸和/或在沿着结构层364的一个或多个其他尺度的方位延伸。此外，空隙354、356、以及358分别与空隙366、368、以及370对齐。更进一步地，结构层352的空隙356与结构层364的空隙368对齐以跨过边界352B形成交叉载荷空隙。
如在图3I中示出的，附加制造物体300I可以包括附加制造物体300H。例如，附加制造物体300I可以包括具有空隙304-314的结构层302。此外，附加制造物体300I可以包括具有空隙318-334的结构层316。更进一步地，附加制造物体300I可以包括具有空隙338-350的结构层336。另外，附加制造物体300I可以包括具有空隙354-362的结构层352。此外，附加制造物体300I可以包括具有空隙366-370的结构层364。如提到的，空隙356相应地与空隙368对齐以跨过边界352B形成交叉载荷空隙。此外，交叉载荷空隙填充有一种或多种加强材料以跨过边界352B形成交叉载荷构件356C。
应注意的是，空隙366和/或370也可以填充有一种或多种加强材料，以相应地形成交叉载荷构件354C和/或356C。例如，交叉载荷构件354C可以与交叉载荷构件304C和/或338C结合和/或包括交叉载荷构件304C和/或338C，可能穿过结构层302、316、336、和/或352形成单个交叉载荷构件。此外，交叉载荷构件356C可以与交叉载荷构件306C和/或342C结合和/或包括交叉载荷构件306C和/或342C，可能穿过结构层302、316、336、和/或352形成单个交叉载荷构件。此外，交叉载荷构件356C可以形成为与交叉载荷构件320C结合和/或包括交叉载荷构件320C，可能穿过结构层316、336、和/或352形成单个交叉载荷构件。通过跨越多个结构层302、316、336、和/或352，单个交叉载荷构件基于除与附加制造物体300I相关的其他因素之外的附加制造物体300I的形状、尺寸、和/或复杂性对附加制造物体300I提供附加的稳定性和/或加强。
图3J示出根据本公开的一实施方式的附加制造物体300J的示图。如所示，附加制造物体300J可以包括以上关于图3I描述的附加制造物体300I。例如，附加制造物体300J可以包括具有空隙304-314的结构层302、具有空隙318-334的结构层316、具有空隙338-350的结构层336、具有空隙354-362的结构层352、和/或具有空隙366-370的结构层364。更进一步地，图3J可以提供结构层372的横截面图。因此，结构层302、316、336、352、364、和/或372可以通过以上关于图1A至图3I描述的附加制造系统和/或附加制造过程形成。此外，结构层302、316、336、352、364、和/或372可以基于附加制造物体300J的形状、尺寸、和/或复杂性形成。
如图3J示出的，交叉载荷构件366C可以在结构层372中形成为与交叉载荷构件354C、338C、以及304C结合和/或包括交叉载荷构件354C、338C、以及304C，可能穿过结构层302-372和/或跨过边界302B、316B、336B、352B、以及364B形成单个交叉载荷构件。此外，交叉载荷构件368C可以在结构层372中形成为跨过边界穿过结构层316-372和/或跨过302B、316B、336B、352B、以及364B与交叉载荷构件356C和/或320C结合和/或包括交叉载荷构件356C和/或320C。通过跨越多个结构层302、316、336、352、和/或372，单个交叉载荷构件基于除与附加制造物体300J相关的其他因素之外的附加制造物体300J的形状、尺寸、和/或复杂性对附加制造物体300I提供附加的稳定性和/或加强。例如，力矢量376可以基本上平行于结构层302-372施加和/或与结构层302-372对齐施加。如所示的，力矢量376可以沿着结构层302、316、336、352、364、和/或372之间的边界。仍然，由交叉载荷构件366C、358C、344C、346C、328C、330C、312C、以及314C提供的附加的稳定性和/或加强维持附加制造物体300J的结构和稳定性。
虽然在图3J中未完全地示出，交叉载荷构件366C和368C可以在结构层372的中间形成步骤(诸如在形成结构层372的顶部或者盖部分之前)通过填充交叉载荷空隙366和368形成。在一些实施方式中，结构层372可以被称作附加制造物体300J的顶部或者盖部分。
图4和图5示出根据本公开的实施方式的各自具有加强结构层的附加制造物体400和500的示图。如所示的，附加制造物体400和500是可以通过如以上关于图1A至图3J描述的附加制造装置100A、附加制造系统100B、和/或附加制造过程形成的替代实施方式。在图4中，附加制造物体400可以包括与附加制造物体300J的结构层302-372相似的结构层402-472。仍然，交叉载荷构件404C、406C、以及408C可以穿过结构层402、416、436、452、464、和/或472并且跨过边界402B、416B、436B、452B、和/或464B对角地形成(例如，非垂直地跨过结构层之间的边界)，如示出的。
如图5中示出的，附加制造物体500可以包括与附加制造物体400的结构层相似的结构层。仍然，附加制造物体500可以包括弯曲或者弯曲表面576。因此，交叉载荷构件504C、506C、以及508C还可以穿过层502、516、536、552、564、和/或572并且跨过边界502B、516B、536B、552B、和/或564B弯曲地或者轴向弯曲地形成。如所示的，可能基于附加制造物体500的形状、尺寸、和/或复杂性，交叉载荷构件504C、506C、以及508C可以是圆形、卷曲、弓形、和/或拱形的交叉载荷构件，以基于除与附加制造物体500相关的其他因素之外的附加制造物体500的形状、尺寸、和/或复杂性对附加制造物体500提供附加的稳定性和/或加强。
图6示出根据本公开的一实施方式的流程图600。图6中示出的操作可以实施为通过与图1A和/或图1B的对应元件或者与软件指令和/或电子硬件(例如，电感器、电容器、放大器、或者其他模拟部件和/或数字部件)的任何组合相关联的逻辑设备132执行的软件指令。过程(process，方法)600的任何步骤、子步骤、子过程、或者方框可以不同于图6示出的实施方式的顺序或者布置进行。
在方框602中，过程600包括形成包括空隙的第一结构层，该空隙部分地穿过第一结构层延伸。例如，返回来参考图3A，过程600包括形成包括第一空隙304的第一结构层302，第一空隙304部分地穿过第一结构层302延伸。
在方框604中，过程600包括形成包括第二空隙的第二结构层，该第二空隙完全地穿过第二结构层延伸至第一结构层与第二结构层之间的边界。此外，第一空隙和第二空隙对齐以跨过第一结构层与第二结构层之间的边界形成交叉载荷空隙。例如，返回来参考图3B和3C，过程600包括形成包括第二空隙318的第二结构层316，第二空隙318完全地穿过第二结构层316延伸至位于第一结构层302与第二结构层316之间的边界302B。因而，第一空隙304和第二空隙318对齐以跨过第一结构层302与第二结构层316之间的边界302B形成交叉载荷空隙。
在方框606，过程600包括利用加强材料填充交叉载荷空隙以形成交叉载荷构件。例如，返回来参考图3C，过程600包括利用加强材料填充包括空隙304和318的交叉载荷空隙以形成交叉载荷构件304C。在一些实施方式中，第一结构层302和第二结构层316可以形成除其他类型的附加制造物体之外的熔丝制造(FFF)物体、激光烧结物体、立体平版印刷物体、和/或电子束物体的至少一部分。
在一些实施方式中，在过程600中形成第一结构层302可以包括形成部分地穿过第一结构层延伸的第三空隙306、第四空隙310、以及第五空隙312。如在图3A、3B、和/或3C中所示，第一空隙304可以邻近于第三空隙306，并且第四空隙310可以邻近于第五空隙312。具体地，第一空隙304可以间接地与第三空隙306接触(例如，在相同的结构层302中彼此紧挨着设置，没有填隙空隙)，并且第四空隙310可以间接地与第五空隙312接触。在一些情况下，第一空隙304与第三空隙306之间的距离可以大于第四空隙310与第五空隙312之间的距离。
在一些实施方式中，在过程600中形成第一结构层302还可以包括形成部分地穿过第一结构层302延伸的第三空隙306。此外，在过程600中形成第二结构层316还可以包括形成部分地穿过第二结构层316延伸的第四空隙320和部分地穿过第二结构层316延伸的第五空隙322。如在图3A、图3B、和/或图3C中所示，第四空隙320在结构层316中定位在第二空隙318与第五空隙322之间。因而，第三空隙306和第五空隙322对齐以跨过第一结构层302与第二结构层316之间的边界302B形成第二交叉载荷空隙。因而，过程600可以包括利用加强材料填充第二交叉载荷空隙以形成第二交叉载荷构件306C。
在一些实施方式中，过程600可以包括形成包括附加空隙的附加结构层，以跨过附加结构层之间的各自的边界形成附加交叉载荷空隙。例如，返回来参考图3D-图3J，过程600可以包括形成附加层336、352、364、和/或372，附加层包括跨过各自的边界316B、336B、352B、和/或364B的附加空隙338-350、354-362、和/或366-370。此外，过程600可以包括利用加强材料填充附加交叉载荷空隙以跨过附加结构层之间的各自的边界形成附加交叉载荷构件。例如，过程600可以包括利用加强材料填充附加交叉载荷空隙以跨过附加结构层336-372之间的各自的边界316B-364B形成附加交叉载荷构件308C-368C。
在一些实施方式中，在过程600中形成包括第二空隙318的第二结构层316还可以包括形成包括密封交叉载荷空隙的第二结构层316。例如，密封交叉载荷空隙(可能结合第一空隙304和第二空隙318)可以穿过第一结构层302跨过边界302B从第二结构层316密封。此外，在过程600中利用加强材料填充交叉载荷空隙可以包括防止加强材料从密封交叉载荷空隙泄漏。例如，密封交叉载荷空隙可以防止加强材料从边界302B、第一空隙304、和/或第二空隙318泄漏。在一个实施方式中，密封交叉载荷空隙可以包括围绕交叉载荷空隙以特定的形状、厚度、和/或根据特定的速度或者温度形成子层以减小包围交叉载荷空隙和/或交叉载荷空隙的底部或者端部的子层之间的间隙的风险。在一些实施方式中，在过程600中形成的第一空隙304和第二空隙318可以包括第一轴向弯曲形状和第二轴向弯曲形状。例如，返回来参考图5，第一空隙304和第二空隙318可以包括在结构层336、316、和/或302中示出的交叉载荷构件304C的轴向弯曲形状。
图7示出根据本公开的一实施方式的流程图750。图7的操作可以实施为通过逻辑设备132或者与图1A和/或图1B的对应元件或者与软件指令和/或电子硬件(例如，电感器、电容器、放大器、或者其他模拟部件和/或数字部件)的任何组合相关联的计算机执行的软件指令。过程750的任何步骤、子步骤、子过程、或者方框可以不同于图7示出的实施方式的顺序或者布置进行。
在方框752，过程750包括接收形成附加制造物体的命令。例如，返回来参考图1A和/或图1B，过程600可以包括计算机(诸如逻辑设备132)接收命令以形成除其他可能的附加制造物体300A-300I之外的附加制造物体300J(例如，熔丝制造(FFF))。此外，附加制造物体300J可以图形地呈现在逻辑设备132的显示器上。在一些情况下，形成附加制造物体300J的命令可以指示附加制造物体300J的形状、高度、长度、宽度、厚度、和/或其他特性。
在方框754中，过程750包括确定附加制造物体的第一结构层，该第一结构层包括部分地穿过第一结构层延伸的第一空隙。例如，基于计算机接收形成附加制造物体300J的命令，过程750可以包括确定附加制造物体300J的第一结构层302，第一构造层302包括部分地穿过第一结构层延伸的第一空隙304。
在方框756中，过程750包括确定附加制造物体的第二结构层，该第二结构层包括穿过第二结构层延伸至第一结构层与第二结构层之间的边界的第二空隙。例如，过程750可以包括确定附加制造物体300J的第二结构层316，第二结构层316包括穿过第二结构层316延伸至第一结构层302与第二结构层316之间的边界302B的第二空隙318。因而，第一空隙304和第二空隙318对齐以跨过第一结构层302与第二结构层316之间的边界302B形成交叉载荷空隙。
在各种实施方式中，过程750中的形成附加制造物体300J的命令可以指示附加制造物体300J的形状、高度、长度、宽度、和/或其他特性。在一些情况下，过程750可以包括基于命令确定加强材料以填充交叉载荷空隙并且形成交叉载荷构件304C。
在一些实施方式中，在过程750中接收形成附加制造物体300J的命令可以包括在附加制造物体300J上接收期望的力矢量376。例如，附加制造物体300J上的期望力矢量376可以基本上平行于结构层302和/或316之间的边界302B和/或与边界302B对齐，基本上平行于图3J中的结构层302-372之间的边界302B-364B和/或与边界302B-364B对齐。因而，期望的力矢量376可能使附加制造物体300J的结构变弱。如提到的，由于物体上的张力和/或应力，力矢量可能引起结构层相对于其他层脱落或者折叠。因而，在过程750中确定附加制造物体300J的第一结构层302和第二结构层316可以包括基于期望的力矢量376确定第一结构层302和第二结构层316中的位置以形成第一空隙304和第二空隙318。
在一些实施方式中，例如，期望的力矢量376的指示可以作为提供至逻辑设备132的用户输入接收。此外，过程750可以包括基于期望的力矢量376确定第一空隙304和/或第二空隙318的深度、高度、厚度、形状、和/或宽度。例如，基于附加制造物体300J上的期望的力矢量376基本上平行于层302和/或316之间的边界302B和/或与边界302B对齐，第一空隙304和/或第二空隙318可以轴向地弯曲以形成弯曲的交叉载荷构件，诸如图5中示出的交叉载荷构件504C、506C、和/或508C。
在一些实施方式中，如以上描述的可以接收期望的力矢量376。此外，过程750可以包括基于期望的力矢量376选择第一材料以分别形成第一结构层302和第二结构层316。此外，过程750可以包括基于第二材料的粘度、第二材料的固化时间、第二材料的固化强度、和/或相关联的交叉载荷空隙的可利用尺寸(例如，受物体300J的壁或者其他部分的厚度的限制)选择第二材料以填充交叉载荷空隙。例如，丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)可以是被选择为形成第一结构层302和第二结构层316的第一材料，并且可以基于第二材料的固化强度(第二材料的固化强度高于ABS的固化强度)来选择填充交叉载荷空隙的第二材料。
在一些实施方式中，过程750可以包括确定附加制造物体300J的一个或多个脆弱部分。例如，基于接收形成附加制造物体300J的命令，在过程750中确定附加制造物体300J的第一结构层302和第二结构层316可以包括基于一个或多个脆弱部分确定第一结构层302和/或第二结构层316的位置、尺寸、形状、和/或图案以分别形成第一空隙304和/或第二空隙318。在各种实施方式中，这种脆弱部分可以包括附加制造物体的相对长的或者薄的部分，诸如附加制造物体的长度超过附加制造物体的宽度的地方，或者与附加制造物体的其余部分相比附加制造物体最薄的地方。例如，逻辑设备132可以被配置为基于结构层202的厚度和/或高度相对于结构层204的厚度和/或高度和/或边界204B的宽度确定图2A的附加制造物体200A包括脆弱部分207。而且，这种确定还可以基于形成每个结构层202和204的子层的方位，如果经受将引起子层彼此分层的力，这可以指示脱落的易发性。
图8示出根据本公开的一实施方式的加强的附加制造物体800的示图。如所示的，附加制造物体800可以采取链接的链条(诸如自行车和/或摩托车链条)的形式。此外，附加制造物体800可以通过以上关于图1A至图7描述的附加制造系统和/或附加制造过程形成。具体地，外板802、链销804、和/或辊子806可以通过诸如以上描述的那些结构层和交叉载荷构件形成。如所示的，例如，外板802可以利用结构层808和交叉载荷构件810形成。可以形成几个其他结构层和交叉载荷构件以及对应的布置以形成附加制造物体800。
图9示出根据本公开的一实施方式的加强的附加制造物体900的示图。如所示的，附加制造物体900可以采取铰链(诸如门或者柜子铰链)的形式。此外，附加制造物体900可以通过以上关于图1A至图7描述的附加制造装置100A、附加制造系统100B和/或附加制造过程形成。具体地，翼板920、关节922、和/或销924可以通过诸如以上描述的那些结构层和交叉载荷构件形成。如所示，例如，翼板920可以利用结构层926和交叉载荷构件928形成。可以形成几个其他结构层和交叉载荷构件以及对应的布置以形成附加制造物体900B。
图10示出根据本公开的一实施方式的加强的附加制造物体1000的示图。如所示的，附加制造物体1000可以采取支架或者托架(诸如被配置为安装在一个或多个表面上的搁板支架或者托架)的形式。此外，附加制造物体1000可以通过以上关于图1A至图7描述的附加制造装置100A、附加制造系统100B和/或附加制造过程形成。具体地，板1030可以通过诸如以上描述的那些结构层和交叉载荷构件形成。如所示的，例如，板1030可以利用结构层1032和交叉载荷构件1034形成。可以形成几个其他结构层和交叉载荷构件以及对应的布置以形成附加制造物体1000。
图11示出根据本公开的一实施方式的加强的附加制造物体1100的示图。如所示的，附加制造物体1100可以采取挂钩(诸如衣钩)的形式。此外，附加制造物体1100可以通过以上关于图1A至图7描述的附加制造装置100A、附加制造系统100B和/或附加制造过程形成。具体地，第一挂钩1140和第二挂钩1146可以通过诸如以上描述的那些结构层和交叉载荷构件形成。如所示的，例如，第一挂钩1140可以利用结构层1142和交叉载荷构件1144形成。此外，第二挂钩1146可以利用结构层1148和交叉载荷构件1150形成。可以形成几个其他结构层和交叉载荷构件以及对应的布置以形成附加制造物体1100。
图12示出根据本公开的一实施方式的加强的附加制造物体1200的示图。如所示的，附加制造物体1200可以采取螺栓或者螺钉的形式。此外，附加制造物体1200可以通过以上关于图1A至图7描述的附加制造装置100A、附加制造系统100B和/或附加制造过程形成。具体地，螺栓头1260和轴1262可以通过诸如以上描述的那些结构层和交叉载荷构件形成。如所示，例如，螺栓轴1262可以利用结构层1264和交叉载荷构件1266形成。可以形成几个其他结构层和交叉载荷构件以及对应的布置以形成附加制造物体1200。
图13示出根据本公开的一实施方式的加强的附加制造物体1300的示图。如所示的，附加制造物体1300可以采取施加喷嘴的形式，该应用喷嘴可以用于将填料和/或其他类型的加压密封材料施加至结构(诸如飞机、汽车、住宅、和/或其他结构)中的接缝和/或线缝。在各种实施方式中，附加制造物体1300可以包括开口和/或孔口1370，除其他形状、尺寸、几何形状、和/或复杂性之外，该开口和/或孔口可以是圆形的。附加制造物体1300还可以包括基本上圆锥形的喷嘴头1372和基本上圆柱形的喷嘴主体1374。在其他实施方式中，喷嘴头1372可以不同地形成，以对不同形状的孔口1370提供结构支撑。同样地，喷嘴主体1374可以替代地是直线的和/或可以包括例如一个或多个弯曲长度和/或肘管段，以例如促进对进入受限的接缝或者接缝施加材料。附加制造物体1300(包括喷嘴主体1374、喷嘴头1372、和/或孔口1370中的每个)可以通过以上关于图1A至图7描述的附加制造装置100A、附加制造系统100B和/或附加制造过程形成。具体地，喷嘴主体1374和/或喷嘴头1372可以利用诸如在此描述的那些加强的交叉载荷构件形成。
例如，喷嘴主体1374可以使用附加制造过程形成，包括多个结构层(例如，每个包括多个子层，这些子层大体上在图13中通过水平线表示)和交叉载荷构件1376和1378。如所示的，可以形成几个结构层、子层、交叉载荷构件、以及对应的布置以形成物体1300。在各种实施方式中，交叉载荷构件1376和1378可能未穿过喷嘴主体1374和/或喷嘴头1372的整个长度延伸，并且，通常，交叉载荷构件可以穿过喷嘴主体1374的大致对应于物体1300F的指定结构层之间的边界的部分延伸。因而，交叉载荷构件(包括1376和1378)的布置可以被配置为加强物体1300F以抵抗沿着构造方向1380(例如，沿着物体1300F的主轴线)的分层，其中每个子层(并且从而每个构成的结构层)在构造方向1380的方向上设置在彼此之上。在一些情况下，交叉载荷构件的数量和/或布置可以被配置为加强和/或稳定物体1300以承受被迫通过喷嘴主体1374和喷嘴头1372并且通过孔口1370出来的材料的内部压力。此外，交叉载荷构件的数量和/或布置可以被配置为防止子层-子层接缝中的横向和/或子层级异常(例如，由于内部压力导致的)而没有完全分层。
如在图8至图13中提供的，各种加强的附加制造物体可以通过以上关于图1A和/或1B描述的一个或多个附加制造装置100A、附加制造系统100B和/或附加制造过程形成。仍然，还应注意的是，诸如以上描述的那些结构层和/或交叉载荷构件同样可以用于形成其他物体，诸如可以使用附加制造过程形成的任意物体，如在此描述的。
在一些实施方式中，附加制造系统(诸如以上关于图1A-图1B描述的那些)利用附加制造装置100A实施。系统100B包括逻辑设备132，逻辑设备132被配置为控制附加制造装置100A形成包括第一空隙的第一结构层，该第一空隙部分地穿过第一结构层延伸。此外，逻辑设备132被配置为形成包括第二空隙的第二结构层，该第二空隙完全地穿过第二结构层延伸至第一结构层与第二结构层之间的边界，其中，第一空隙和第二空隙对齐以跨过第一结构层与第二结构层之间的边界形成交叉载荷空隙。此外，逻辑设备被配置为利用加强材料填充交叉载荷空隙以形成交叉载荷构件。如提到的，第一结构层和/或第二结构层中的子层的厚度可以在0.1mm至0.3mm的范围内。
在一些实施方式中，以上描述的附加制造系统可以包括具有一个或多个喷嘴(例如，包括喷嘴106)的多喷嘴设计。因而，附加制造装置可以包括挤压喷嘴，该挤压喷嘴可能具有圆形横截面形状，被配置为形成第一结构层和/或第二结构层。此外，附加制造装置可以包括被配置为利用加强材料填充交叉载荷空隙的空隙喷嘴(例如，与喷嘴106相似)。因此，喷嘴可以用于形成第一结构层和/或第二结构层和/或使用以下材料中的一种或多种提供加强材料：丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚碳酸酯(PC)、聚乳酸(PLA)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚苯砜(PPSU)、以及耐冲击性聚苯乙烯(HIPS)。在一些实施方式中，第一结构层和/或第二结构层可以包括丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)，并且加强材料可以包括具有比ABS低的粘度的材料。
在一些实施方式中，以上描述的附加制造系统可以包括附加制造装置100A和被配置为控制附加制造装置100A的逻辑设备132。附加制造系统包括用于形成包括第一空隙的第一结构层的装置，该第一空隙部分地穿过第一结构层延伸。附加制造系统包括用于形成包括第二空隙的第二结构层的装置，该第二空隙完全地穿过第二结构层延伸至第一结构层与第二结构层之间的边界，其中，第一空隙和第二空隙对齐以跨过第一结构层与第二结构层之间的边界形成交叉载荷空隙。此外，附加制造系统包括用于利用加强材料填充交叉载荷空隙以形成交叉载荷构件的装置。
在适用的情况下，由本公开提供的各种实施方式可以使用硬件、软件、或者硬件和软件的组合实施。同样在适用的情况下，本文中阐述的各种硬件部件和/或软件部件可以组合为包括软件、硬件、和/或两者的复合部件而不违背本公开的精神。在适用的情况下，本文中阐述的各种硬件部件和/或软件部件可以被分为包括软件、硬件、和/或两者的子部件而不违背本公开的精神。另外，在适用情况下，能预期的是，软件部件可以实施为硬件部件，并且反之亦然。
根据本公开的软件(诸如非易失性指令、程序代码、和/或数据)可以存储在一个或多个非易失性机器可读介质上。还能预期的是，本文中识别的软件可以使用一个或多个通用或者专用计算机和/或计算机系统实施、网络化和/或其他。在适用情况下，本文中描述的各种步骤的顺序可以改变，组合成复合步骤，和/或被分为子步骤以提供本文中描述的特征。
进一步地，本公开包括根据下列项的实施方式：
项1.一种方法，包括：
形成包括第一空隙的第一结构层，该第一空隙部分地穿过第一结构层延伸；
形成包括第二空隙的第二结构层，该第二空隙完全地穿过第二结构层延伸至第一结构层与第二结构层之间的边界，其中，第一空隙和第二空隙对齐以跨过第一结构层与第二结构层之间的边界形成交叉载荷空隙；以及
利用加强材料填充交叉载荷空隙以形成交叉载荷构件。
项2.根据项1所述的方法，其中：
形成第一结构层包括形成第三空隙，该第三空隙部分地穿过第一结构层延伸；
形成第二结构层包括形成第四空隙和第五空隙，该第四空隙部分地穿过第二结构层延伸，该第五空隙完全地穿过第二结构层延伸；
第三空隙和第五空隙对齐以跨过第一结构层与第二结构层之间的边界形成第二交叉载荷空隙；并且
该方法进一步包括利用加强材料填充第二交叉载荷空隙以形成第二交叉载荷构件。
项3.根据项2所述的方法，其中，第四空隙沿着第二结构层横向地设置在第二空隙与第五空隙之间。
项4.根据项1至项3所述的方法，进一步包括：
形成包括附加空隙的附加结构层以跨过附加结构层和/或第一结构层与第二结构层之间的至少一个边界形成附加交叉载荷空隙；以及
利用加强材料填充附加交叉载荷空隙以跨过附加结构层和/或第一结构层与第二结构层之间的至少一个边界形成附加交叉载荷构件。
项5.根据项1或项4所述的方法，其中，形成第一结构层包括形成第三空隙、第四空隙、以及第五空隙，该第三空隙、第四空隙、以及第五空隙部分地穿过第一结构层延伸，并且其中，第一空隙与第三空隙之间的距离大于第四空隙与第五空隙之间的距离。
项6.根据项1至项5所述的方法，其中：
形成第二结构层包括形成包括密封交叉载荷空隙的第二结构层；并且
填充交叉载荷空隙包括防止加强材料从密封交叉载荷空隙泄漏。
项7.根据项1至项6所述的方法，其中，第一空隙和第二空隙每个均包括各自的第一轴向弯曲形状和第二轴向弯曲形状，并且其中，交叉载荷构件根据第一轴向弯曲形状和第二轴向弯曲形状轴向地弯曲。
项8.根据项1至项7所述的方法，其中，第一结构层和第二结构层形成熔丝制造(FFF)物体的至少一部分。
项9.一种系统，包括：
附加制造装置；以及
逻辑设备，被配置为控制附加制造装置：
形成包括第一空隙的第一结构层，该第一空隙部分地穿过第一结构层延伸；
形成包括第二空隙的第二结构层，该第二空隙完全地穿过第二结构层延伸至第一结构层与第二结构层之间的边界，其中，第一空隙和第二空隙对齐以跨过第一结构层与第二结构层之间的边界形成交叉载荷空隙；以及
利用加强材料填充交叉载荷空隙以形成交叉载荷构件。
项10.根据项9所述的系统，其中：
附加制造装置包括被配置为形成第一结构层和/或第二结构层的挤压喷嘴；并且
附加制造装置包括被配置为利用加强材料填充交叉载荷空隙的空隙喷嘴。
项11.根据项9或项10所述的系统，其中，第一结构层和/或第二结构层和/或加强材料包括丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚碳酸酯(PC)、聚乳酸(PLA)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚苯砜(PPSU)、以及耐冲击性聚苯乙烯(HIPS)中的至少一种。
项12.根据项9至项11所述的系统，其中，第一结构层和/或第二结构层包括丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)，并且其中，加强材料包括具有比ABS高的固化强度的材料。
项13.根据项9至项12所述的系统，其中，第一结构层和/或第二结构层的子层的厚度在0.1mm至0.3mm的范围内。
项14.根据项9至项13所述的系统，其中，第一结构层和第二结构层形成施加喷嘴的至少一部分。
项15.一种方法，包括：
接收形成附加制造物体的命令；
确定附加制造物体的第一结构层，该第一结构层包括穿过第一结构层延伸的第一空隙；以及
确定附加制造物体的第二结构层，该第二结构层包括穿过第二结构层延伸至第一结构层与第二结构层之间的边界的第二空隙，其中，第一空隙和第二空隙对齐以跨过第一结构层与第二结构层之间的边界形成交叉载荷空隙。
项16.根据项15所述的方法，其中，形成附加制造物体的命令指示附加制造物体的形状、高度、长度、宽度、和/或另一物理特性，该方法进一步包括至少部分地基于附加制造物体的形状、高度、长度、宽度、和/或另一物理特性确定加强材料以填充交叉载荷空隙并且形成交叉载荷构件。
项17.根据项15或项16所述的方法，其中：
接收形成附加制造物体的命令包括在附加制造物体上接收期望的力矢量；并且
确定附加制造物体的第一结构层和第二结构层包括至少部分地基于期望的力矢量确定第一结构层和第二结构层中的位置以形成第一空隙和第二空隙。
项18.根据项15至项17所述的方法，其中：
接收形成附加制造物体的命令包括在附加制造物体上接收期望的力矢量；并且
该方法进一步包括至少部分地基于期望的力矢量确定第一空隙和/或第二空隙的深度、高度、厚度、形状、和/或宽度。
项19.根据项15至项18所述的方法，其中，接收形成附加制造物体的命令包括在附加制造物体上接收期望的力矢量，该方法进一步包括：
至少部分地基于期望的力矢量选择第一材料以形成第一结构层和第二结构层；以及
至少部分地基于第二材料的粘度选择第二材料以填充交叉载荷空隙。
项20.根据项15至项19所述的方法，其中，附加制造物体包括熔丝制造(FFF)物体，并且其中，该方法进一步包括：
确定FFF物体的一个或多个脆弱部分，其中，确定FFF物体的第一结构层和/或第二结构层包括至少部分地基于一个或多个脆弱部分确定第一结构层和/或第二结构层中的位置以形成第一空隙和/或第二空隙。
上述的实施方式用于例证而非限制本发明。还应理解的是，根据本发明的原理，很多的变体和变型是可能的。因此，本发明的范围仅通过以下权利要求来限定。

Claims (11)

1.一种方法(600)，包括：
形成(602)包括第一空隙(304)的第一结构层(302)，所述第一空隙部分地穿过所述第一结构层延伸；
形成(604)包括第二空隙(318)的第二结构层(316)，所述第二空隙完全地穿过所述第二结构层延伸至所述第一结构层与所述第二结构层之间的边界(302B)，其中，所述第一空隙和所述第二空隙对齐以跨过所述第一结构层与所述第二结构层之间的所述边界形成交叉载荷空隙；以及
利用加强材料填充(606)所述交叉载荷空隙以形成交叉载荷构件(304C)。
2.根据权利要求1所述的方法(600)，其中：
形成(602)所述第一结构层(302)包括形成第三空隙(306)，所述第三空隙部分地穿过所述第一结构层延伸；
形成(604)所述第二结构层(316)包括形成第四空隙(320)和第五空隙(322)，所述第四空隙部分地穿过所述第二结构层延伸，所述第五空隙完全地穿过所述第二结构层延伸；
所述第三空隙和所述第五空隙对齐以跨过所述第一结构层与所述第二结构层之间的所述边界(302B)形成第二交叉载荷空隙；并且
所述方法进一步包括利用所述加强材料填充(606)所述第二交叉载荷空隙以形成第二交叉载荷构件(306C)。
3.根据权利要求1或2所述的方法(600)，进一步包括：
形成包括附加空隙(338-350、354-362、366-370)的附加结构层(336、352、364、372)以跨过所述附加结构层和/或所述第一结构层(302)与所述第二结构层(316)之间的至少一个边界(316B、336B、352B、364B)形成附加交叉载荷空隙；以及
利用所述加强材料填充所述附加交叉载荷空隙以跨过所述附加结构层和/或所述第一结构层与所述第二结构层之间的所述至少一个边界形成附加交叉载荷构件(320C、324C、328C、330C、338C、342C、344C、346C、354C、356C、366C、368C)。
4.根据权利要求1或2所述的方法(600)，其中，形成(602)所述第一结构层(302)包括形成第三空隙(306)、第四空隙(308)、以及第五空隙(310)，所述第三空隙、所述第四空隙、以及所述第五空隙部分地穿过所述第一结构层延伸，并且其中，所述第一空隙与所述第三空隙之间的距离大于所述第四空隙与所述第五空隙之间的距离。
5.根据权利要求1所述的方法(600)，其中：
形成(604)所述第二结构层(316)包括形成包括密封交叉载荷空隙的所述第二结构层；并且
填充(606)所述交叉载荷空隙包括防止所述加强材料从所述密封交叉载荷空隙泄漏。
6.根据权利要求1所述的方法(600)，其中，所述第一空隙(304)和所述第二空隙(318)每个均包括各自的第一轴向弯曲形状和第二轴向弯曲形状，并且其中，所述交叉载荷构件(304C)根据所述第一轴向弯曲形状和所述第二轴向弯曲形状轴向地弯曲。
7.一种用于制造附加制造物体(300A-300J)的系统，所述系统包括：
附加制造装置(100A、100B)；以及
逻辑设备(132)，被配置为控制所述附加制造装置：
形成包括第一空隙(304)的第一结构层(302)，所述第一空隙部分地穿过所述第一结构层延伸；
形成包括第二空隙(318)的第二结构层(316)，所述第二空隙完全地穿过所述第二结构层延伸至所述第一结构层与所述第二结构层之间的边界(302B)，其中，所述第一空隙和所述第二空隙对齐以跨过所述第一结构层与所述第二结构层之间的所述边界形成交叉载荷空隙；以及
利用加强材料填充所述交叉载荷空隙以形成交叉载荷构件(304C)。
8.根据权利要求7所述的系统，其中：
所述附加制造装置(100A、100B)包括被配置为形成所述第一结构层(302)和/或所述第二结构层(316)的挤压喷嘴(106)；并且
所述附加制造装置包括被配置为利用所述加强材料填充所述交叉载荷空隙的空隙喷嘴(106)。
9.根据权利要求7所述的系统，其中，所述第一结构层(302)和/或所述第二结构层(316)和/或所述加强材料包括丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚碳酸酯(PC)、聚乳酸(PLA)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚苯砜(PPSU)、以及耐冲击性聚苯乙烯(HIPS)中的至少一种，其中，所述第一结构层和/或所述第二结构层包括ABS，并且其中，所述加强材料包括具有比所述ABS高的固化强度的材料。
10.根据权利要求7所述的系统，其中，所述第一结构层(302)和/或所述第二结构层(316)的子层(108、110、112)的厚度在0.1mm至0.3mm的范围内。
11.根据权利要求7所述的系统，其中，所述第一结构层(302)和所述第二结构层(316)形成施加喷嘴(1300)的至少一部分。
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