CN109501239A - 用于增材制造物体的系统和方法 - Google Patents

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M·P·科扎尔
S·F·哈里森
N·S·埃文斯
F·托雷斯
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Abstract

本发明的题目是用于增材制造物体的系统和方法。用于增材制造物体(136)的系统(700)包括原料线供应装置(702)、递送导向器(704)和固化机构(706)。原料线供应装置(702)分配原料线(100),其包括细长纤维(104)、覆盖细长纤维(104)的树脂(124)和散布在细长细丝(104)之间的至少一个光学调节器(123)。递送导向器(704)相对于表面(708)是可移动的,接收原料线(100),并沿着印刷路径(705)沉积原料线(100)。固化机构(706)在沿着印刷路径(705)沉积原料线(100)之后在原料线(100)的外部表面(180)处定向电磁辐射(118)。当电磁辐射(118)撞击至少一个光学调节器(123)的外表面(184)时,光学调节器(123)使得电磁辐射(118)照射原料线(100)的内部体积(182)中的树脂(124),至少部分地由于细长细丝(104),树脂(124)不可直接地受入射在原料线(100)的外部表面(180)上的电磁辐射(118)影响。

Description

用于增材制造物体的系统和方法
技术领域
本公开内容涉及增材制造。
背景技术
3D印刷过程可以使用由印刷头挤出的原料材料以通过使原料材料分层而增材制造零件。原料材料可以包括聚合物和增强纤维,比如碳纤维,其对于可见光和紫外光是不透明的。当原料材料中的聚合物是光聚合物时,固化能量源可以被定向在由印刷头分配的原料材料处,以固结原料材料。但是,当增强纤维对固化能量不透明时,它们投射阴影并且阻止直接地源于固化能量源的固化能量照射和固化阴影中的光聚合物。
发明内容
因此,意欲解决至少上述提及的问题的装置和方法将发现实用性。
下面是根据本发明的主题的实例的非穷尽列举,其可以被要求保护或可以不被要求保护。
根据本发明的主题的一个实例涉及用于增材制造物体的系统。该系统包括原料线供应装置、递送导向器(delivery guide)和固化机构。原料线供应装置被配置为分配原料线。原料线具有原料线长度和外部表面,其限定原料线的内部体积。原料线包括细长纤维、树脂和至少一个光学调节器。细长细丝沿着原料线长度的至少一部分延伸。树脂覆盖细长细丝。至少一个光学调节器具有由树脂覆盖的外表面。至少一个光学调节器在细长细丝之间散布。递送导向器相对于表面是可移动的,并且被配置为接收来自原料线供应装置的原料线并且沿着印刷路径沉积原料线。固化机构被配置为在原料线沿着印刷路径由递送导向器沉积之后在原料线的外部表面处定向电磁辐射,使得当电磁辐射撞击至少一个光学调节器的外表面时,至少一个光学调节器使得电磁辐射照射原料线的内部体积中的树脂,至少部分地由于细长细丝,该树脂不可直接地受入射在原料线的外部表面上的电磁辐射影响(accessible to)。
因此,系统可以被用于由促进树脂的原位固化的纤维增强复合材料制造物体。更具体地,在原料线中包含至少一个光学调节器促进电磁辐射穿透入原料线的内部体积用于照射树脂,而不管树脂的区域是否处于通过电磁辐射的直接(即,视线(line-of-sight))施加投射的细长细丝的阴影中。换句话说,即使当电磁辐射被遮蔽而不能直接地到达树脂的所有区域时,至少一个光学调节器将重定向电磁辐射以间接地到达树脂的区域。结果,原料线可以利用电磁辐射更容易地原位固化,可以利用电磁辐射更均匀地原位固化,可以利用电磁辐射更彻底地原位固化,和/或可以利用电磁辐射更快地原位固化。
根据本发明的主题的另一个实例涉及用于增材制造物体的方法。该方法包括使用递送导向器沿着印刷路径沉积原料线。原料线具有原料线长度和外部表面,其限定原料线的内部体积。原料线包括细长细丝、树脂和至少一个光学调节器。细长细丝沿着原料线长度的至少一部分延伸。树脂覆盖细长细丝。至少一个光学调节器具有由树脂覆盖的外表面。至少一个光学调节器在细长细丝之间散布。该方法还包括在原料线沿着印刷路径由递送导向器沉积之后在原料线的外部表面处定向电磁辐射的步骤。在原料线沿着印刷路径由递送导向器沉积之后在原料线的外部表面处定向电磁辐射的步骤使得电磁辐射撞击至少一个光学调节器的外表面,其又使得电磁辐射照射原料线的内部体积中的树脂,至少部分地由于细长细丝,该树脂不可直接地受入射在原料线的外部表面上的电磁辐射影响。
因此,方法可以被实施为由促进树脂的原位固化的纤维增强复合材料制造物体。而且,方法可以被实施为利用遍及物体以期望和/或预定的取向定向的细长细丝制造物体,从而限定物体的期望性质。此外并且如关于上述系统讨论的,在原料线中包含至少一个光学调节器促进电磁辐射穿透入原料线的内部体积用于照射树脂,而不管树脂的区域是否处于通过电磁辐射的直接(即,视线)施加投射的细长细丝的阴影中。换句话说,即使当电磁辐射被遮蔽而不能直接地到达树脂的所有区域时,至少一个光学调节器将重定向电磁辐射以间接地到达树脂的区域。结果,原料线可以利用电磁辐射更容易地原位固化,可以利用电磁辐射更均匀地原位固化,可以利用电磁辐射更彻底地原位固化,和/或可以利用电磁辐射更快地原位固化。
附图说明
已经如此概括地描述了本发明的一个或多个实例,现在参照附图,其不一定按照比例绘制,并且其中遍及几个视图相同附图标记代表相同或类似零件,并且其中:
图1是示意性地表示根据本公开内容的一个或多个实例的用于增材制造物体的系统的方框图;
图2是示意性地表示根据本公开内容的一个或多个实例的全长光波导管的方框图;
图3是示意性地表示根据本公开内容的一个或多个实例的部分长度光波导管的方框图;
图4是示意性地表示根据本公开内容的一个或多个实例的图1的系统的干束(dry-tow)全长光波导管原料线子系统的方框图;
图5是示意性地表示根据本公开内容的一个或多个实例的图1的系统的预浸料束(prepreg-tow)全长光波导管原料线子系统的方框图;
图6是示意性地表示根据本公开内容的一个或多个实例的图1的系统的干束部分长度光波导管原料线子系统的方框图;
图7是示意性地表示根据本公开内容的一个或多个实例的图1的系统的预浸料束部分长度光波导管原料线子系统的方框图;
图8是示意性地表示根据本公开内容的一个或多个实例的图1的系统的干束颗粒原料线子系统的方框图;
图9是示意性地表示根据本公开内容的一个或多个实例的图1的系统的预浸料束颗粒原料线子系统的方框图;
图10是示意性地表示根据本公开内容的一个或多个实例的光波导管的方框图;
图11是根据本公开内容的一个或多个实例的原料线的示意图;
图12是根据本公开内容的一个或多个实例的原料线的示意图;
图13是根据本公开内容的一个或多个实例的原料线的示意图;
图14是根据本公开内容的一个或多个实例的原料线的示意图;
图15是根据本公开内容的一个或多个实例的原料线的示意图;
图16是根据本公开内容的一个或多个实例的原料线的示意图;
图17是根据本公开内容的一个或多个实例的可以被修改以创建图10的光波导管的光纤的示意图;
图18是根据本公开内容的一个或多个实例的光波导管的示意图;
图19是根据本公开内容的一个或多个实例的光波导管的示意图;
图20是根据本公开内容的一个或多个实例的光波导管的示意图;
图21是根据本公开内容的一个或多个实例的光波导管的示意图;
图22是根据本公开内容的一个或多个实例的图1的系统的示意图;
图23是根据本公开内容的一个或多个实例的图1的系统的示意图;
图24是根据本公开内容的一个或多个实例的图1的系统的示意图;
图25是根据本公开内容的一个或多个实例的图1的系统的示意图;
图26是根据本公开内容的一个或多个实例的图1的系统的示意图;
图27是根据本公开内容的一个或多个实例的图1的系统的示意图;
图28是根据本公开内容的一个或多个实例的图1的系统的示意图;
图29是根据本公开内容的一个或多个实例的光学方向调节颗粒的示意图;
图30是根据本公开内容的一个或多个实例的光学方向调节颗粒的示意图;
图31是根据本公开内容的一个或多个实例的光学方向调节颗粒的示意图;
图32A、32B、32C和32D共同地是根据本公开内容的一个或多个实例的增材制造物体的方法的方框图;
图33是根据本公开内容的一个或多个实例的修改光纤以创建光波导管的方法的方框图;
图34是根据本公开内容的一个或多个实例的修改光纤以创建光波导管的方法的方框图;
图35是根据本公开内容的一个或多个实例的修改光纤以创建光波导管的方法的方框图;
图36是航空器生产和服务方法的方框图;和
图37是航空器的示意图。
具体实施方式
在上面提及的图1-10中,连接各个元件和/或部件的实线——如果有的话——可以表示机械、电、流体、光学、电磁和其它偶联和/或其组合。如本文所使用,“偶联的”意思是直接地以及间接地相关联的。例如,构件A可以直接地与构件B相关联,或者可以例如经由另一个构件C间接地与其相关联。将理解,不是所有的各个公开的元件之间的关系都必需被呈现。因此,也可以存在除了在方框图中描绘的那些之外的偶联。连接指示各个元件和/或部件的方框的虚线——如果有的话——表示在功能和目的方面类似于由实线表示的偶联;但是,由虚线表示的偶联可以被选择性地提供或者可以与本公开内容的可选实例相关。同样地,以虚线表示的元件和/或部件——如果有的话——指出本公开内容的可选实例。以实线和/或虚线示出的一个或多个元件可以从具体实例中省略,而不背离本公开内容的范围。环境要素——如果有的话——以虚线表示。出于清楚,也可以显示虚拟想象的元件。本领域技术人员将领会,在图1-10中图解的特征中的一些可以以各种方式组合而不需要包括在图1-10、其它附图和/或伴随的公开内容中描述的其它特征,即使这样的一种或多种组合在本文中没有被明确地说明。类似地,不限于呈现的实例的额外特征可以与本文示出的和描述的特征中的一些或全部组合。
在上面提及的图32-36中,方框可以表示操作和/或其部分,并且连接各个方框的线不暗示任何这些操作或其部分的具体顺序或依赖性。由虚线表示的方框表明可选操作和/或其部分。连接各个方框的虚线——如果有的话——表示操作或其部分的可选的依赖性。将理解,不是所有的各个公开的操作之间的依赖性都必需被呈现。描述本文陈述的方法的操作的图32-36和伴随的公开内容不应当被解释为必需确定将执行操作的顺序。而是,虽然指出了一个说明性顺序,但是将理解,操作的顺序在适合的适合可以被修改。因此,可以以不同顺序或同时地执行某些操作。另外地,本领域技术人员将领会不是所有描述的操作需要被执行。
在下文描述中,陈述了许多具体细节以提供对公开的概念的透彻理解,该公开的概念可以在没有这些详情的一些或全部的情况下实践。在其他情况下,已知设备和/或过程的细节已经被省略以避免不必要地模糊本公开内容。虽然将结合具体实施例描述一些概念,但是将理解,这些实施例不意欲是限制性的。
除非另有说明,术语“第一”、“第二”等在本文中仅被用作标记,并且不意欲对这些术语所指的项目强加顺序、位置或等级要求。而且,提及例如“第二”项目不要求或排除例如“第一”或较小编号项目和/或例如“第三”和/或更高编号项目的存在。
在本文中提及“一个实施例”意思是在至少一个实施施中包括结合该实施例描述的一个或多个特征、结构或特性。在说明书中各个地方的“一个实施例”可以指或可以不指相同的实施例。
如本文所使用,“配置为”执行规定功能的系统、装置、结构、物品、元件、部件或硬件的确能够在没有任何改变的情况下执行规定的功能,而非仅仅在进一步修改之后具有执行规定功能的潜能。换句话说,“配置为”执行规定功能的系统、装置、结构、物品、元件、部件或硬件被具体地选择、创建、实施、利用、编程和/或设计,用于执行规定功能的目的。如本文所使用,“配置为”表示系统、装置、结构、物品、元件、部件或硬件的现有特性,其使得系统、装置、结构、物品、元件、部件或硬件能够在没有进一步修改的情况下执行规定功能。出于本公开内容的目的,描述为“配置为”执行具体功能的系统、装置、结构、物品、元件、部件或硬件可以另外地或可选地被描述为“适应于”和/或被描述为“可操作以”执行那种功能。
下面提供了根据本公开内容的主题的说明性、非穷尽的实例,其可以被要求保护或可以不被要求保护。
一般地参阅图1并且具体地参阅例如图22-28,公开了用于增材制造物体136的系统700。系统700包括原料线供应装置702、递送导向器704和固化机构706。原料线供应装置702被配置为分配原料线100。原料线100具有原料线长度和外部表面180,其限定原料线100的内部体积182。原料线100包括细长纤维104、树脂124和至少一个光学调节器123。细长细丝104沿着原料线长度的至少一部分延伸。树脂124覆盖细长细丝104。至少一个光学调节器123具有由树脂124覆盖的外表面184。至少一个光学调节器123在细长细丝104之间散布。递送导向器704相对于表面708是可移动的,并且被配置为接收来自原料线供应装置702的原料线100并且沿着印刷路径705沉积原料线100。固化机构706被配置为在原料线100沿着印刷路径705由递送导向器704沉积之后在原料线100的外部表面180处定向电磁辐射118,使得当电磁辐射118撞击至少一个光学调节器123的外表面184时,至少一个光学调节器123使得电磁辐射118照射原料线100的内部体积182中的树脂124,至少部分地由于细长细丝104,该树脂124不可直接地受入射在原料线100的外部表面180上的电磁辐射118影响。该段的前述主题表征本公开内容的实施例1。
因此,系统700可以被用于由促进树脂124的原位固化的纤维增强复合材料制造物体136。更具体地,在原料线100中包含至少一个光学调节器123促进电磁辐射118穿透入原料线100的内部体积182用于照射树脂124,而不管树脂124的区域是否处于通过电磁辐射118的直接(即,视线)施加投射的细长细丝104的阴影中。换句话说,即使当电磁辐射118被遮蔽而不能直接地到达树脂124的所有区域时,至少一个光学调节器123将重定向电磁辐射118以间接地到达树脂124的区域。结果,原料线100可以通过固化机构706更容易地原位固化,可以通过固化机构706更均匀地原位固化,可以通过固化机构706更彻底地原位固化,和/或可以通过固化机构706更快地原位固化。
细长细丝104另外地或可选地可以被描述为增强细丝或纤维,并且可以由任何适合材料构成,其说明性和非限制性实例包括(但不限于)纤维、碳纤维、玻璃纤维、合成有机纤维、芳纶纤维、天然纤维、木纤维、硼纤维、碳化硅纤维、光纤、纤维丛、纤维束、纤维织物、线、金属线、导电线和线丛。原料线100可以包括单一配置或类型的细长细丝104,或者可以包括多于一种配置或类型的细长细丝104。在一些实例中,细长细丝104可以单独地和共同地延伸全部或基本上全部原料线长度,并且因而可以被描述为连续的细长细丝或全长细长细丝。另外地或可选地,细长细丝104可以单独地延伸仅原料线长度的一部分,并且因而可以被描述为部分长度细长细丝或非连续细长细丝。部分长度细长细丝的实例包括(但不限于)所谓的短切纤维。
树脂124可以包括任何适合的材料,其被配置为由于聚合物链的交联——比如响应于施加电磁辐射118——而被固化或硬化。例如,电磁辐射118或固化能量可以包括紫外光、可见光、红外光、x射线、电子束和微波的一种或多种,其中固化机构706为这样的电磁辐射118的来源,并且树脂124可以采取聚合物、树脂、热塑性材料、热固性材料、光聚合物、紫外光光聚合物、可见光光聚合物、红外光光聚合物和x射线光聚合物的一种或多种的形式。如本文所使用,光聚合物是配置为在光——比如紫外光、可见光、红外光和x射线的一种或多种——的存在下固化的聚合物。但是,如讨论的,在原料线100中包含至少一个光学调节器132具体地促进电磁辐射118穿透入细长细丝104的阴影,并且因而电磁辐射118通常将具有不穿透细长细丝104的波长,并且树脂124通常将是光聚合物。
系统700的一些实例另外地或可选地可以被描述为3-D打印机。系统700也可以被描述为熔融细丝构造系统,其中递送导向器704另外地或可选地被描述为印刷头或喷嘴。
一般地参阅图1并且具体地参阅例如图11-16,细长细丝104对电磁辐射118是不透明的。该段的前述主题表征本公开内容的实施例2,其中实施例2还包括根据上面的实施例1的主题。
通常将选择细长细丝104的强度性质并且不选择其光透射性质。例如,碳纤维通常被用于纤维增强复合结构中,并且碳纤维对紫外光和可见光是不透明的。因此,对电磁辐射118不透明的细长细丝104很好地适合于包含在原料线100中,因为至少一个光学调节器123可操作地将重定向电磁辐射118进入细长细丝104的阴影。
一般地参阅图1和2并且具体地参阅例如图11-14和18-21,至少一个光学调节器123包括沿着原料线长度的全部延伸的至少一个全长光波导管102。至少一个全长光波导管102包括全长光学核心110。全长光学核心110包括第一全长光学核心端面112、与第一全长光学核心端面112相对的第二全长光学核心端面114和全长外周表面116,其在第一全长光学核心端面112和第二全长光学核心端面114之间延伸。至少一个全长光波导管102被配置为使得当电磁辐射118经由第一全长光学核心端面112、第二全长光学核心端面114或全长外周表面116的至少一个进入全长光学核心110时,电磁辐射118的至少一部分经由全长外周表面116离开全长光学核心110以照射原料线100的内部体积182中的树脂124,至少部分地由于细长细丝104,该树脂124不可直接地受入射在原料线100的外部表面180上的电磁辐射118影响。该段的前述主题表征本公开内容的实施例3,其中实施例3还包括根据上面的实施例1或2的主题。
在原料线100中包含至少一个全长光波导管102促进电磁辐射118穿透入原料线100的内部体积182用于照射树脂124,而不管树脂124的区域是否处于细长细丝104的阴影中。更具体地,即使当电磁辐射118被遮蔽而不能直接地到达树脂124的全部区域时,至少一个全长光波导管102将经由其第一全长光学核心端面112、其第二全长光学核心端面114或其全长外周表面116的一个或多个接收电磁辐射118,并且经由至少其全长外周表面116分散电磁辐射118以间接地到达树脂124的区域。
一般地参阅图1和2并且具体地参阅例如图11-14和18-21,原料线100被配置为使得当电磁辐射118经由原料线100的外部表面180进入原料线100的内部体积182时,电磁辐射118经由全长外周表面116、第一全长光学核心端面112或第二全长光学核心端面114的至少一个进入至少一个全长光波导管102。该段的前述主题表征本公开内容的实施例4,其中实施例4还包括根据上面的实施例3的主题。
换句话说,在原料线100的一些实例中,至少一个全长光波导管102被定位在原料线100的内部体积182内,使得全长外周表面116、第一全长光学核心端面112或第二全长光学核心端面114的至少一个在电磁辐射118的视线内以接收通过固化机构706定向至原料线100的外部表面180的电磁辐射118,并且然后将电磁辐射118分散入细长细丝104的阴影。例如,全长外周表面116、第一全长光学核心端面112或第二全长光学核心端面114的至少一个可以邻近原料线100的外部表面180。
一般地参阅图2并且具体地参阅例如图11-14和18-21,至少一个全长光波导管102被配置为使得当电磁辐射118进入全长光学核心110的第一全长光学核心端面112时,电磁辐射118的最初部分经由全长外周表面116离开全长光学核心110,并且在电磁辐射118的最初部分离开全长光学核心110后保留在全长光学核心110中的电磁辐射118的最终部分经由第二全长光学核心端面114离开全长光学核心110。该段的前述主题表征本公开内容的实施例5,其中实施例5还包括根据上面的实施例3或4的主题。
换句话说,在原料线100的一些实例中,如果电磁辐射118进入第一全长光学核心端面112,则其将离开全长外周表面116和第二全长光学核心端面114二者,例如与电磁辐射118全部经由全长外周表面116发射相反。因此,这样的全长光波导管102被配置为确保电磁辐射118行进通过全长光学核心110的大部分,有效地沿着该途径泄漏电磁辐射118并且从而穿透原料线100的树脂124的多个区域。
一般地参阅图2并且具体地参阅例如图11-14和18-21,至少一个全长光波导管102被配置为使得经由全长外周表面116离开全长光学核心110的电磁辐射118的最初部分大于或等于经由第二全长光学核心端面114离开全长光学核心110的电磁辐射118的最终部分。该段的前述主题表征本公开内容的实施例6,其中实施例6还包括根据上面的实施例5的主题。
在这样的配置中,确保当通过增材制造系统或以增材制造方法利用原料线100时,期望量的电磁辐射118经由全长外周表面116离开全长光学核心110以可操作地在原料线100的内部体积182内固化细长细丝104之间的树脂124。
一般地参阅图1并且具体地参阅例如图11-14,至少一个全长光波导管102与细长细丝104平行、大体平行、扭结、交织或编织的至少一种。该段的前述主题表征本公开内容的实施例7,其中实施例7还包括根据上面的实施例3-6中任一项的主题。
通过至少一个全长光波导管102大体平行于细长细丝104,原料线100内并且因而物体136内的细长细丝104的增强性质实质上不受影响。通过与细长细丝104扭结、交织或编织,至少一个全长光波导管102散布细长细丝104,使得离开至少一个全长光波导管102的电磁辐射118被递送至内部体积182的位于细长细丝104的阴影中的区域。
一般地参阅图2并且具体地参阅例如图18-20,全长光学核心110具有全长光学核心折射率。至少一个全长光波导管102进一步包括至少部分地覆盖全长光学核心110的全长光学核心包层154。全长光学核心包层154包括至少第一全长光学核心包层树脂156,其具有全长光学核心第一包层树脂折射率。全长光学核心包层154沿着至少一个全长光波导管102是不均匀的。全长光学核心折射率大于全长光学核心第一包层树脂折射率。该段的前述主题表征本公开内容的实施例8,其中实施例8还包括根据上面的实施例3-7中任一项的主题。
通过全长光学核心包层154沿着全长光波导管的长度为不均匀的,电磁辐射118被允许经由全长外周表面116离开全长光学核心110。而且,通过第一全长光学核心包层树脂156具有小于全长光学核心110的折射率的折射率,电磁辐射118在进入全长光学核心110之后被捕获在全长光学核心110内,除了不存在第一全长光学核心包层树脂156处的区域之外。结果,至少一个全长光波导管102可以被构建以提供期望量的电磁辐射118,离开沿着全长外周表面116的各个位置,比如以确保期望量的电磁辐射118穿透细长细丝104的阴影。
一般地参阅图2并且具体地参阅例如图19和20,全长外周表面116具有全长外周表面区域127,其没有第一全长光学核心包层树脂156。全长光学核心包层154进一步包括第二全长光学核心包层树脂158,其具有全长光学核心第二包层树脂折射率。第二全长光学核心包层树脂158覆盖全长外周表面116的全长外周表面区域127。全长光学核心第二包层树脂折射率大于全长光学核心第一包层树脂折射率。该段的前述主题表征本公开内容的实施例9,其中实施例9还包括根据上面的实施例8的主题。
通过利用第二全长光学核心包层树脂158覆盖全长外周表面区域127,其期望的折射率可以被选择以优化电磁辐射118如何离开全长外周表面116。另外地或可选地,具有利用第二全长光学核心包层树脂158覆盖的全长外周表面区域127,第一全长光学核心包层树脂156的完整性可以被确保,使得其在原料线100的储存和处理期间不剥离或脱落(breakoff)。
一般地参阅图2并且具体地参阅例如图20,第二全长光学核心包层树脂158还覆盖第一全长光学核心包层树脂156。该段的前述主题表征本公开内容的实施例10,其中实施例10还包括根据上面的实施例9的主题。
这样的全长光波导管可以被更容易地制造,因为具有第一全长光学核心包层树脂156的全长光学核心110简单地可以利用第二全长光学核心包层树脂158完全地涂覆。另外地或可选地,全长光波导管的完整性可以在其储存期间以及在原料线100的构建和储存期间被维持。
一般地参阅图1和2并且具体地参阅例如图19和20,树脂124具有树脂折射率。树脂折射率大于全长光学核心第二包层树脂折射率。该段的前述主题表征本公开内容的实施例11,其中实施例11还包括根据上面的实施例9或10的主题。
由于第二全长光学核心包层树脂158具有小于树脂124的折射率的折射率,因此当原料线100被用于通过系统700增材制造物体136时,电磁辐射118将被允许离开第二全长光学核心包层树脂158以穿透和固化树脂124。
一般地参阅图2并且具体地参阅例如图21,全长外周表面116具有表面粗糙度,其被选择为使得当电磁辐射118经由第一全长光学核心端面112、第二全长光学核心端面114或全长外周表面116的至少一个进入全长光学核心110时,电磁辐射118的至少一部分经由全长外周表面116离开全长光学核心110以照射原料线100的内部体积182中的树脂124,至少部分地由于细长细丝104,该树脂124不可直接地受入射在原料线100的外部表面180上的电磁辐射118影响。该段的前述主题表征本公开内容的实施例12,其中实施例12还包括根据上面的实施例3-7中任一项的主题。
不依赖于包层的折射率性质以确保经由全长外周表面116从全长光学核心110期望的电磁辐射118的分散,全长外周表面116的表面粗糙度被选择为使得电磁辐射118以期望量沿着全长外周表面116的长度离开全长光学核心110。例如,表面粗糙度可以在全长光学核心110内创建电磁辐射118的内反射的区域并且可以创建其中电磁辐射118被允许逸出全长光学核心110的区域。
一般地参阅图2并且具体地参阅例如图21,至少一个全长光波导管102没有覆盖全长光学核心110的任何包层。该段的前述主题表征本公开内容的实施例13,其中实施例13还包括根据上面的实施例12的主题。
不具有任何包层的全长光波导管与具有包层的全长光波导管相比在制造上可以是较便宜的。另外,当选择用于原料线100的树脂124时,包层与树脂124之间的折射率的差异不需要被考虑。
一般地参阅图1并且具体地参阅例如图11-14,至少一个全长光波导管102是在细长细丝104之间散布的多个全长光波导管。该段的前述主题表征本公开内容的实施例14,其中实施例14还包括根据上面的实施例3-13中任一项的主题。
通过包括在细长细丝104之间,比如在一丛或一束细长细丝之间散布的多个全长光波导管,电磁辐射118期望穿透入细长细丝104的阴影被确保。
一般地参阅图1并且具体地参阅例如图11-14,细长细丝104与多个全长光波导管扭结、交织或编织的至少一种。该段的前述主题表征本公开内容的实施例15,其中实施例15还包括根据上面的实施例14的主题。
通过与细长细丝104扭结、交织或编织,多个全长光波导管散布细长细丝104使得离开全长光波导管的电磁辐射118被递送至内部体积182的位于细长细丝104的阴影中的区域。
一般地参阅图1和4并且具体地参阅例如图23,原料线供应装置702包括用于创建原料线100的干束全长光波导管原料线子系统200。干束全长光波导管原料线子系统200包括细丝供应装置202、细丝分离器210、全长光波导管供应装置204、组合器212和树脂供应装置206。细丝供应装置202被配置为分配包括细长细丝104的前体束208。细丝分离器210被配置为将由细丝供应装置202分配的前体束208分离为各个的细长细丝104或分离为细长细丝104的子集214。子集214的每个包括多个细长细丝104。全长光波导管供应装置204被配置为分配至少一个全长光波导管102。组合器212被配置为将源于细丝分离器210的各个的细长细丝104与由全长光波导管供应装置204分配的至少一个全长光波导管102,或者将源于细丝分离器210的细长细丝104的子集214与由全长光波导管供应装置204分配的至少一个全长光波导管102组合为衍生的全长光波导管束209,使得每个细长细丝104和至少一个全长光波导管102沿着原料线长度的全部延伸并且至少一个全长光波导管102被散布在细长细丝104之间。树脂供应装置206被配置为提供树脂124以施加至下列的至少一种:(i)由细丝供应装置202分配的前体束208,(ii)源于细丝分离器210的各个的细长细丝104或细长细丝104的子集214,(iii)由全长光波导管供应装置204分配的至少一个全长光波导管102,或(iv)源于组合器212的衍生的全长光波导管束209,使得衍生的全长光波导管束209中的细长细丝104和至少一个全长光波导管102被树脂124覆盖。该段的前述主题表征本公开内容的实施例16,其中实施例16还包括根据上面的实施例3-15中任一项的主题。
通过系统700创建原料线100——例如与仅仅由原料线100的预制造供应装置供给原料线100相反,创建通用的增材制造系统,其中使用者可以定制具有期望性质的原料线100。而且,由前体束208创建原料线100允许使用现成的增强纤维束。细丝分离器210将前体束208分离为各个的细长细丝104或分离为细长细丝104的子集214,使得至少一个全长光波导管102可以可操作地散布细长细丝104。组合器212然后将细长细丝104和至少一个全长光波导管102组合为衍生的全长光波导管束209以最终变为具有树脂124的原料线100。树脂供应装置206在任何适合位置处随着原料线100正被创建分配树脂124,包括下列的一种或多种:(i)在其被分离为各个的细长细丝104或分离为细长细丝104的子集214之前在前体束208处,(ii)在已经从前体束208分离的细长细丝104处,(iii)在其已经与细长细丝104组合之前在至少一个全长光波导管102处,或(iv)在至少一个全长光波导管102已经与细长细丝104组合之后在衍生的全长光波导管束209处。
前体束208可以采取任何适合的形式,这取决于原料线100的期望性质。如提及的,前体束208可以是(但不要求是)现成的前体束,其中这样的实例包括在束内具有1000、3000、6000、12000、24000或48000个连续的单独纤维的束,但是也可以使用其他实例。
细丝分离器210可以采取任何适合的配置,使得其被配置为可操作地将前体束208分离为各个的细长细丝104或细长细丝104的子集214。例如,细丝分离器210可以包括刀、气刀、梳、筛网、滤网、一系列抛光惰轮和本领域中已知的其它机构中的至少一种。
组合器212可以采取任何适合的配置,使得其被配置为可操作地将细长细丝104与至少一个全长光波导管102组合,使得至少一个全长光波导管102被散布在细长细丝104之间。例如,组合器212可以将细长细丝104与至少一个全长光波导管102扭结、交织、编织或以其它方式捆扎在一起的至少一种。组合器212还可以包括固定器,比如筛网或滤网,细长细丝104和全长光波导管(一个或多个)通过其延伸,并且其阻止扭结、交织、编织或捆扎在组合器212的上游传播。
树脂供应装置206可以采取任何适合的配置,使得其被配置为在可操作位置处可操作地分配和施加树脂124。例如,树脂供应装置206可以被配置为喷射或喷雾树脂124。另外地或可选地,树脂供应装置206可以包括树脂124的储器或池,前体束208、各个的细长细丝104、细长细丝104的子集214、全长光波导管(一个或多个)或衍生的全长光波导管束209的至少一种被拉过该储器或池。
在一些实例中,干束全长光波导管原料线子系统200可以进一步包括在细丝分离器210和组合器212之间的室224,并且随着原料线100正被创建,各个的细长细丝104或细长细丝104的子集214穿过该室。在一些这样的实例中,至少一个全长光波导管102也延伸通过室224。而且,在一些这样的实例中,树脂124被施加至室224中的至少细长细丝104,并且在一些实例中,还施加至至少一个全长光波导管102。
一般地参阅图4并且具体地参阅例如图23,细丝分离器210被配置为当前体束208被分离为各个的细长细丝104或分离为细长细丝104的子集214时赋予第一电荷至细长细丝104。树脂供应装置206被配置为当树脂124被施加至(i)源于细丝分离器210的各个的细长细丝104或细长细丝104的子集214,或(ii)源于组合器212的衍生的全长光波导管束209使得衍生的全长光波导管束209中的细长细丝104和至少一个全长光波导管102用树脂124覆盖的至少一种时赋予第二电荷至树脂124。第二电荷和第一电荷具有相反的符号。该段的前述主题表征本公开内容的实施例17,其中实施例17还包括根据上面的实施例16的主题。
通过赋予第一电荷至细长细丝104并当树脂124被施加至细长细丝104时赋予第二相反电荷至树脂124,树脂124将被静电吸引至细长细丝104,从而促进利用树脂124湿润细长细丝104。
一般地参阅图4并且具体地参阅例如图23,组合器212被配置为将源于细丝分离器210的各个的细长细丝104和由全长光波导管供应装置204分配的至少一个全长光波导管102,或源于细丝分离器210的细长细丝104的子集214和由全长光波导管供应装置204分配的至少一个全长光波导管102扭结、交织或编织为衍生的全长光波导管束209的至少一种。该段的前述主题表征本公开内容的实施例18,其中实施例18还包括根据上面的实施例16或17的主题。
如讨论的,通过与细长细丝104扭结、交织或编织,至少一个全长光波导管102散布细长细丝104,使得当由系统700使用原料线100增材制造物体136时,离开至少一个全长光波导管102的电磁辐射118被递送至内部体积182的位于细长细丝104的阴影中的区域。
一般地参阅图1和5并且具体地参阅例如图24,原料线供应装置702包括用于创建原料线100的预浸料束全长光波导管原料线子系统900。预浸料束全长光波导管原料线子系统900包括预浸料束供应装置902、预浸料束分离器910、全长光波导管供应装置204、组合器212和至少一个加热器220。预浸料束供应装置902被配置为分配包括细长细丝104和覆盖细长细丝104的树脂124的前体预浸料束908。预浸料束分离器910被配置为将由预浸料束供应装置902分配的前体预浸料束908分离为至少部分地覆盖有树脂124的各个的细长细丝104,或分离为至少部分地覆盖有树脂124的细长细丝104的子集214。每个子集214包括多个细长细丝104。全长光波导管供应装置204被配置为分配至少一个全长光波导管102。组合器212被配置为将至少部分地覆盖有树脂124的各个的细长细丝104和由全长光波导管供应装置204分配的至少一个全长光波导管102,或将至少部分地覆盖有树脂124的细长细丝104的子集214和由全长光波导管供应装置204分配的至少一个全长光波导管102组合为衍生的全长光波导管预浸料束909,使得细长细丝104的每个和至少一个全长光波导管102沿着原料线长度的全部延伸并且至少一个全长光波导管102在细长细丝104之间散布。至少一个加热器220被配置为加热下列的至少一种:(i)由预浸料束供应装置902分配的前体预浸料束908中的树脂124至第一阈值温度以促进通过预浸料束分离器910将前体预浸料束908分离为各个的细长细丝104或细长细丝104的子集214,(ii)源于预浸料束分离器910的至少部分地覆盖各个的细长细丝104或细长细丝104的子集214的树脂124至第二阈值温度以通过树脂124引起衍生的全长光波导管预浸料束909中的至少一个全长光波导管102和各个的细长细丝104或至少一个全长光波导管102和细长细丝104的子集214的浸透,或(iii)源于组合器212的衍生的全长光波导管预浸料束909中的至少部分地覆盖细长细丝104的树脂124至第三阈值温度以通过树脂124引起衍生的全长光波导管预浸料束909中的至少一个全长光波导管102和细长细丝104的浸透。该段的前述主题表征本公开内容的实施例19,其中实施例19还包括根据上面的实施例3-15中任一项的主题。
如讨论的,通过系统700创建原料线100——与例如仅由原料线100的预制造供应装置供给原料线100相反,创建通用的增材制造系统,其中使用者可以定制具有期望性质的原料线100。由前体预浸料束908创建原料线100允许使用现成的预浸料增强纤维束。预浸料束分离器910将前体预浸料束908分离为至少部分地覆盖有树脂124的各个的细长细丝104或分离为至少部分地覆盖有树脂124的细长细丝104的子集214,使得至少一个全长光波导管102可以可操作地散布细长细丝104。组合器212然后将细长细丝104和至少一个全长光波导管102连同树脂124一起组合为衍生的全长光波导管预浸料束909以最终变为原料线100。至少一个加热器220加热树脂124以促进前体预浸料束908的分离或衍生的全长光波导管预浸料束909中的细长细丝104和至少一个全长光波导管102的浸透中的一者或二者。
如讨论的,组合器212可以采取任何适合的配置,使得其被配置为可操作地将细长细丝104与至少一个全长光波导管102组合,使得至少一个全长光波导管102散布在细长细丝104之间。当组合器212是预浸料束全长光波导管原料线子系统900的部件时,组合器212还将细长细丝104与至少一个全长光波导管102组合,使得细长细丝104和至少一个全长光波导管102在衍生的全长光波导管预浸料束909中至少部分地被树脂124覆盖。
加热器220可以采取任何适合的配置,使得其被配置为随着原料线100正被创建在可操作位置处加热树脂124。在一些实例中,加热器220可以利用加热的流体流,比如加热的气体流以加热树脂124。另外地或可选地,在一些实例中,加热器220可以包括电阻加热器或其它类型的加热器来加热树脂124,比如其穿过预浸料束分离器910或组合器212,比如分别利用包括加热器220的预浸料束分离器910或包括加热器220的组合器212。
在一些实例中,第一阈值温度、第二阈值温度或第三阈值温度中的两种或更多种可以是相同温度。在其它实例中,第一阈值温度、第二阈值温度或第三阈值温度中的两种或更多种可以是不同温度。
一般地参阅图5并且具体地参阅例如图24,预浸料束全长光波导管原料线子系统900进一步包括额外树脂供应装置906,其被配置为提供额外树脂125以施加至下列的至少一种:(i)由预浸料束供应装置902分配的前体预浸料束908,(ii)源于预浸料束分离器910的至少部分地覆盖有树脂124的各个的细长细丝104,或至少部分地覆盖有树脂124的细长细丝104的子集214,(iii)由全长光波导管供应装置204分配的至少一个全长光波导管102,或(iv)源于组合器212的衍生的全长光波导管预浸料束909,使得衍生的全长光波导管预浸料束909中的细长细丝104和至少一个全长光波导管102用树脂124和额外树脂125覆盖。该段的前述主题表征本公开内容的实施例20,其中实施例20还包括根据上面的实施例19的主题。
通过将额外树脂125施加至细长细丝104和全长光波导管(一个或多个),可以在原料线100中实现细长细丝104和全长光波导管(一个或多个)的完全浸透。
额外树脂供应装置906可以采取任何适合的配置,使得其被配置为在可操作位置处可操作地分配和施加额外树脂125。例如,额外树脂供应装置906可以被配置为喷射或喷雾额外树脂125。另外地或可选地,额外树脂供应装置906可以包括额外树脂125的储器或池,前体预浸料束908、各个的细长细丝104、细长细丝104的子集214、全长光波导管(一个或多个)或衍生的全长光波导管预浸料束909的至少一种被拉过该储器或池。
在一些实例中,额外树脂125可以与树脂124相同。在其它实例中,额外树脂125可以与树脂124不同。
在一些实例中,预浸料束全长光波导管原料线子系统900可以进一步包括在预浸料束分离器210和组合器212之间的室224,并且随着原料线100正被创建,各个的细长细丝104或细长细丝104的子集214穿过该室。在一些这样的实例中,至少一个全长光波导管102也延伸通过室224。而且,在一些这样的实例中,额外树脂125被施加至室224中的至少细长细丝104,并且在一些实例中,还施加至至少一个全长光波导管102。
一般地参阅图5并且具体地参阅例如图24,预浸料束分离器910被配置为当前体预浸料束908被分离为至少部分地覆盖有树脂124的各个的细长细丝104或分离为至少部分地覆盖有树脂124的细长细丝104的子集214时赋予第一电荷至细长细丝104或树脂124。额外树脂供应装置906被配置为当额外树脂125被施加至(i)源于预浸料束分离器910的至少部分地覆盖有树脂124的各个的细长细丝104或至少部分地覆盖有树脂124的细长细丝104的子集214,或(ii)源于组合器212的衍生的全长光波导管预浸料束909使得衍生的全长光波导管预浸料束909中的细长细丝104和至少一个全长光波导管102用树脂124和额外树脂125覆盖的至少一种时赋予第二电荷至额外树脂125。第二电荷和第一电荷具有相反的符号。该段的前述主题表征本公开内容的实施例21,其中实施例21还包括根据上面的实施例20的主题。
通过赋予第一电荷至细长细丝104或树脂124并当额外树脂125被施加至细长细丝104和树脂124时赋予第二相反电荷至额外树脂125,额外树脂125将被静电吸引至细长细丝104。
一般地参阅图5并且具体地参阅例如图24,组合器212被配置为将源于预浸料束分离器910的各个的细长细丝104和由全长光波导管供应装置204分配的至少一个全长光波导管102,或源于预浸料束分离器910的细长细丝104的子集214和由全长光波导管供应装置204分配的至少一个全长光波导管102扭结、交织或编织为衍生的全长光波导管预浸料束909的至少一种。该段的前述主题表征本公开内容的实施例22,其中实施例22还包括根据上面的实施例20或21的主题。
如讨论的,通过与细长细丝104扭结、交织或编织,至少一个全长光波导管102散布细长细丝104,使得当由系统700使用原料线100增材制造物体136时,离开至少一个全长光波导管102的电磁辐射118被递送至内部体积182的位于细长细丝104的阴影中的区域。
一般地参阅图1和3并且具体地参阅例如图12、14、16和18–21,至少一个光学调节器123包括部分长度光波导管122。每个部分长度光波导管122包括部分长度光学核心138。每个部分长度光波导管122的部分长度光学核心138包括第一部分长度光学核心端面140、与第一部分长度光学核心端面140相对的第二部分长度光学核心端面142、和部分长度外周表面144,其在第一部分长度光学核心端面140和第二部分长度光学核心端面142之间延伸。每个部分长度光波导管122被配置为使得当电磁辐射118经由第一部分长度光学核心端面140、第二部分长度光学核心端面142或部分长度外周表面144的至少一个进入部分长度光学核心138时,电磁辐射118的至少一部分经由部分长度外周表面144离开部分长度光学核心138以照射原料线100的内部体积182中的树脂124,至少部分地由于细长细丝104,树脂124不可直接地受入射在原料线100的外部表面180上的电磁辐射118影响。该段的前述主题表征本公开内容的实施例23,其中实施例23还包括根据上面的实施例1-15中任一项的主题。
部分长度光波导管122对于创建——比如根据本文公开的各种方法——可以是成本有效的。而且,通过散布在细长细丝104之间,部分长度光波导管122可以直接地接收电磁辐射118并且将电磁辐射118递送入细长细丝104的阴影。
部分长度光波导管122在构建上可以类似于本文公开的全长光波导管,但是在长度上更短。
一般地参阅图1和3并且具体地参阅例如图12、14、16和18–21,原料线100被配置为使得当电磁辐射118经由原料线100的外部表面180进入原料线100的内部体积182时,电磁辐射118经由部分长度光波导管122的至少一个的部分长度外周表面144、第一部分长度光学核心端面140或第二部分长度光学核心端面142中的至少一个进入部分长度光波导管122的至少一个。该段的前述主题表征本公开内容的实施例24,其中实施例24还包括根据上面的实施例23的主题。
换句话说,在原料线100的一些实例中,部分长度光波导管122被定位在原料线100的内部体积182内,使得部分长度外周表面144、第一部分长度光学核心端面140或第二部分长度光学核心端面142的至少一个在电磁辐射118的视线内以接收由固化机构706定向至原料线100的外部表面180的电磁辐射118,并且然后分散或散射内部体积182内的电磁辐射118。
一般地参阅图3并且具体地参阅例如图18–20,部分长度光学核心138具有部分长度光学核心折射率。每个部分长度光波导管122进一步包括部分长度光学核心包层160,其至少部分地覆盖部分长度光学核心138。部分长度光学核心包层160包括至少第一部分长度光学核心包层树脂162,其具有部分长度光学核心第一包层树脂折射率。部分长度光学核心包层160沿着每个部分长度光波导管122是不均匀的。部分长度光学核心折射率大于部分长度光学核心第一包层树脂折射率。该段的前述主题表征本公开内容的实施例25,其中实施例25还包括根据上面的实施例23或24的主题。
通过沿着部分长度光波导管122的长度是不均匀的,电磁辐射118被允许经由部分长度外周表面144离开部分长度光学核心138。而且,通过第一部分长度光学核心包层树脂162具有小于部分长度光学核心138的折射率的折射率,电磁辐射118在进入部分长度光学核心138之后被捕获在部分长度光学核心138内,除了不存在第一部分长度光学核心包层树脂162处的区域之外。结果,部分长度光波导管122可以被构建以提供期望量的电磁辐射118,离开沿着部分长度外周表面144的各个位置,以致确保期望量的电磁辐射118穿透细长细丝104的阴影。
一般地参阅图3并且具体地参阅例如图19和20,每个部分长度光波导管122的部分长度光学核心138的部分长度外周表面144具有没有第一部分长度光学核心包层树脂162的部分长度外周表面区域129。部分长度光学核心包层160进一步包括第二部分长度光学核心包层树脂164,其具有部分长度光学核心第二包层树脂折射率。第二部分长度光学核心包层树脂164覆盖部分长度外周表面144的部分长度外周表面区域129。部分长度光学核心第二包层树脂折射率大于部分长度光学核心第一包层树脂折射率。该段的前述主题表征本公开内容的实施例26,其中实施例26还包括根据上面的实施例25的主题。
通过利用第二部分长度光学核心包层树脂164覆盖部分长度外周表面区域129,其期望折射率可以被选择以优化电磁辐射118如何离开部分长度外周表面144。另外地或可选地,具有利用第二部分长度光学核心包层树脂164覆盖的部分长度外周表面区域129,第一部分长度光学核心包层树脂162的完整性可以被确保,使得其在部分长度光波导管122的储存期间或在原料线100的构建和使用期间不剥离或脱落。
一般地参阅图3并且具体地参阅例如图20,第二部分长度光学核心包层树脂164还覆盖第一部分长度光学核心包层树脂162。该段的前述主题表征本公开内容的实施例27,其中实施例27还包括根据上面的实施例26的主题。
这样的部分长度光波导管122可以被更容易地制造,因为具有第一部分长度光学核心包层树脂162的部分长度光学核心138简单地可以利用第二部分长度光学核心包层树脂164完全地涂覆。另外地或可选地,部分长度光波导管122的完整性可以在其储存期间和在原料线100的构建和使用期间被维持。
一般地参阅图1和3并且具体地参阅例如图19和20,树脂124具有树脂折射率。树脂折射率大于部分长度光学核心第二包层树脂折射率。该段的前述主题表征本公开内容的
实施例28,其中实施例28还包括根据上面的实施例26或27的主题。
由于第二部分长度光学核心包层树脂164具有小于树脂124的折射率的折射率,因此当原料线100被用于通过系统700增材制造物体136时,电磁辐射118将被允许离开第二部分长度光学核心包层树脂164以穿透和固化树脂124。
一般地参阅图3并且具体地参阅例如图21,每个部分长度光波导管122的部分长度光学核心138的部分长度外周表面144具有如此表面粗糙度,其被选择使得当电磁辐射118经由第一部分长度光学核心端面140、第二部分长度光学核心端面142或部分长度外周表面144的至少一个进入部分长度光学核心138时,电磁辐射118的至少一部分经由部分长度外周表面144离开部分长度光学核心138以照射原料线100的内部体积182中的树脂124,至少部分地由于细长细丝104,树脂124不可直接地受入射在原料线100的外部表面180上的电磁辐射118影响。该段的前述主题表征本公开内容的实施例29,其中实施例29还包括根据上面的实施例23或24的主题。
不依赖于包层的折射率性质以确保经由部分长度外周表面144从部分长度光学核心138期望的电磁辐射118的分散,部分长度外周表面144的表面粗糙度被选择为使得电磁辐射118以期望量沿着部分长度外周表面144的长度离开部分长度光学核心138。例如,表面粗糙度可以在部分长度光学核心138内创建电磁辐射118的内反射的区域并且可以创建其中电磁辐射118被允许逸出部分长度光学核心138的区域。
一般地参阅图3并且具体地参阅例如图21,每个部分长度光波导管122没有覆盖部分长度光学核心138的任何包层。该段的前述主题表征本公开内容的实施例30,其中实施例30还包括根据上面的实施例29的主题。
不具有任何包层的部分长度光波导管122与具有包层的部分长度光波导管122相比在制造上可以是较便宜的。另外,当选择用于原料线100的树脂124时,包层与树脂124之间的折射率的差异不需要被考虑。
一般地参阅图1和6并且具体地参阅例如图25,原料线供应装置包括用于创建原料线100的干束部分长度光波导管原料线子系统1000。干束部分长度光波导管原料线子系统1000包括细丝供应装置202、细丝分离器210、部分长度光波导管供应装置1016、组合器212和树脂供应装置206。细丝供应装置202被配置为分配包括细长细丝104的前体束208。细丝分离器210被配置为将由细丝供应装置202分配的前体束208分离为各个的细长细丝104或分离为细长细丝104的子集214。子集214的每个包括多个细长细丝104。部分长度光波导管供应装置1016被配置为分配部分长度光波导管122以施加至源于细丝分离器210的各个的细长细丝104或细长细丝104的子集214。组合器212被配置为将源于细丝分离器210的各个的细长细丝104与由部分长度光波导管供应装置1016分配的部分长度光波导管122,或者将源于细丝分离器210的细长细丝104的子集214与由部分长度光波导管供应装置1016分配的部分长度光波导管122组合为衍生的部分长度光波导管束1009,使得部分长度光波导管122被散布在细长细丝104之间。树脂供应装置206被配置为提供树脂124以施加至下列的至少一种:(i)由细丝供应装置202分配的前体束208,(ii)源于细丝分离器210的各个的细长细丝104或细长细丝104的子集214,(iii)由部分长度光波导管供应装置216分配的部分长度光波导管122,或(iv)源于组合器212的衍生的部分长度光波导管束1009,使得衍生的部分长度光波导管束1009中的细长细丝104和部分长度光波导管122用树脂124覆盖。该段的前述主题表征本公开内容的实施例31,其中实施例31还包括根据上面的实施例23-30中任一项的主题。
如讨论的,通过系统700创建原料线100——例如与仅仅由原料线100的预制造供应装置供给原料线100相反,创建通用的增材制造系统,其中使用者可以定制具有期望性质的原料线100。还如讨论的,由前体束208创建原料线100允许使用现成的增强纤维束。细丝分离器210将前体束208分离为各个的细长细丝104或分离为细长细丝104的子集214,使得部分长度光波导管122可以可操作地散布细长细丝104。组合器212然后将细长细丝104和部分长度光波导管122组合为衍生的部分长度光波导管束1009以最终变为具有树脂124的原料线100。树脂供应装置206在任何适合位置处随着原料线100正被创建分配树脂124,包括下列的一种或多种:(i)在其被分离为各个的细长细丝104或分离为细长细丝104的子集214之前在前体束208处,(ii)在已经从前体束208分离的细长细丝104处,(iii)在其与细长细丝104组合之前在部分长度光波导管122处或与部分长度光波导管122一起,或(iv)在部分长度光波导管122已经与细长细丝104组合之后在衍生的部分长度光波导管束1009处。
组合器212可以采取任何适合的配置,使得其被配置为可操作地将细长细丝104与部分长度光波导管122组合,使得部分长度光波导管122被散布在细长细丝104之间。例如,组合器212可以将细长细丝104与部分长度光波导管122扭结、交织、编织或以其它方式捆扎在一起的至少一种。组合器212还可以包括固定器,比如筛网或滤网,细长细丝104通过其延伸,并且其阻止扭结、交织、编织或捆扎在组合器212的上游传播。
如讨论的,树脂供应装置206可以采取任何适合的配置,使得其被配置为在可操作位置处可操作地分配和施加树脂124。例如,树脂供应装置206可以被配置为喷射或喷雾树脂124。另外地或可选地,树脂供应装置206可以包括树脂124的储器或池,前体束208、各个的细长细丝104、细长细丝104的子集214、或衍生的部分长度光波导管束1009的至少一种被拉过该储器或池。
在一些实例中,干束部分长度光波导管原料线子系统1000可以进一步包括在细丝分离器210和组合器212之间的室224,并且随着原料线100正被创建,各个的细长细丝104或细长细丝104的子集214穿过该室。而且,在一些这样的实例中,树脂124被施加至室224中的至少细长细丝104,并且在一些实例中,还施加至部分长度光波导管122。
一般地参阅图6并且具体地参阅例如图25,部分长度光波导管供应装置1016和树脂供应装置206一起形成组合的部分长度光波导管树脂供应装置222,其被配置为分配部分长度光波导管122连同树脂124。该段的前述主题表征本公开内容的实施例32,其中实施例32还包括根据上面的实施例31的主题。
即,组合的部分长度光波导管树脂供应装置222可以在树脂124的体积中分配部分长度光波导管122。换句话说,部分长度光波导管122可以悬浮在树脂124内。通过使用组合的部分长度光波导管树脂供应装置222,可以确保部分长度光波导管122的均匀分散,并且干束部分长度光波导管原料线子系统1000可以以减少的成本构建。例如,组合的部分长度光波导管树脂供应装置222可以一起喷射或喷雾树脂124和部分长度光波导管122以施加它们至细长细丝104,或者细长细丝104可以被拉过具有部分长度光波导管122悬浮在其中的树脂124的池。
一般地参阅图6并且具体地参阅例如图25,细丝分离器210被配置为当前体束208被分离为各个的细长细丝104或分离为细长细丝104的子集214时赋予第一电荷至细长细丝104。树脂供应装置206被配置为当树脂124被施加至(i)源于细丝分离器210的各个的细长细丝104或细长细丝104的子集214,或(ii)源于组合器212的衍生的部分长度光波导管束1009使得衍生的部分长度光波导管束1009中的细长细丝104和部分长度光波导管122用树脂124覆盖的至少一种时赋予第二电荷至树脂124。第二电荷和第一电荷具有相反的符号。该段的前述主题表征本公开内容的实施例33,其中实施例33还包括根据上面的实施例31或32的主题。
如讨论的,通过赋予第一电荷至细长细丝104并当树脂124被施加至细长细丝104时赋予第二相反电荷至树脂124,树脂124将被静电吸引至细长细丝104,从而促进利用树脂124湿润细长细丝104。
一般地参阅图1和7并且具体地参阅例如图26,原料线供应装置702包括用于创建原料线100的预浸料束部分长度光波导管原料线子系统1200。预浸料束部分长度光波导管原料线子系统1200包括预浸料束供应装置902、预浸料束分离器910、部分长度光波导管供应装置1016、组合器212和至少一个加热器220。预浸料束供应装置902被配置为分配包括细长细丝104和覆盖细长细丝104的树脂124的前体预浸料束908。预浸料束分离器910被配置为将由预浸料束供应装置902分配的前体预浸料束908分离为至少部分地覆盖有树脂124的各个的细长细丝104,或分离为至少部分地覆盖有树脂124的细长细丝104的子集214。每个子集214包括多个细长细丝104。部分长度光波导管供应装置1016被配置为分配部分长度光波导管122以施加至源于预浸料束分离器910的至少部分地覆盖有树脂124的各个的细长细丝104,或至少部分地覆盖有树脂124的细长细丝104的子集214。组合器212被配置为将至少部分地覆盖有树脂124的各个的细长细丝104和由部分长度光波导管供应装置1016分配的部分长度光波导管122组合,或将至少部分地覆盖有树脂124的细长细丝104的子集214和由部分长度光波导管供应装置1016分配的部分长度光波导管122组合,成为衍生的部分长度光波导管预浸料束1209,使得部分长度光波导管122在细长细丝104之间散布。至少一个加热器220被配置为加热下列的至少一种:(i)由预浸料束供应装置902分配的前体预浸料束908中的树脂124至第一阈值温度以促进通过预浸料束分离器910将前体预浸料束908分离为各个的细长细丝104或细长细丝104的子集214,(ii)源于预浸料束分离器910的至少部分地覆盖各个的细长细丝104或细长细丝104的子集214的树脂124至第二阈值温度以通过树脂124引起衍生的部分长度光波导管预浸料束1209中的部分长度光波导管122和细长细丝104的浸透,或(iii)源于组合器212的衍生的部分长度光波导管预浸料束1209中的至少部分地覆盖细长细丝104的树脂124至第三阈值温度以通过树脂124引起衍生的部分长度光波导管预浸料束1209中的部分长度光波导管122和细长细丝104的浸透。该段的前述主题表征本公开内容的实施例34,其中实施例34还包括根据上面的实施例23-30中任一项的主题。
如讨论的,通过系统700创建原料线100——与例如仅由原料线100的预制造供应装置供给原料线100相反,创建通用的增材制造系统,其中使用者可以定制具有期望性质的原料线100。还如讨论的,由前体预浸料束908创建原料线100允许使用现成的预浸料增强纤维束。预浸料束分离器910将前体预浸料束908分离为至少部分地覆盖有树脂124的各个的细长细丝104或分离为至少部分地覆盖有树脂124的细长细丝104的子集214,使得部分长度光波导管122可以可操作地散布细长细丝104。组合器212然后将细长细丝104和部分长度光波导管122连同树脂124一起组合为衍生的部分长度光波导管预浸料束1209以最终变为原料线100。至少一个加热器220加热树脂124以促进前体预浸料束908的分离或衍生的部分长度光波导管预浸料束1209中的细长细丝104和部分长度光波导管122的浸透中的一者或二者。
如讨论的,组合器212可以采取任何适合的配置,使得其被配置为可操作地将细长细丝104与部分长度光波导管122组合,使得部分长度光波导管122散布在细长细丝104之间。当组合器212是预浸料束部分长度光波导管原料线子系统1200的部件时,组合器212还将细长细丝104与部分长度光波导管122组合,使得细长细丝104和部分长度光波导管122在衍生的部分长度光波导管预浸料束1209中至少部分地被树脂124覆盖。
一般地参阅图1和7并且具体地参阅例如图26,预浸料束部分长度光波导管原料线子系统1200进一步包括额外树脂供应装置906,其被配置为提供额外树脂125以施加至下列的至少一种:(i)由预浸料束供应装置902分配的前体预浸料束908,(ii)源于预浸料束分离器910的至少部分地覆盖有树脂124的各个的细长细丝104,或至少部分地覆盖有树脂124的细长细丝104的子集214,(iii)由部分长度光波导管供应装置1016分配的部分长度光波导管122,或(iv)源于组合器212的衍生的部分长度光波导管预浸料束1209,使得衍生的部分长度光波导管预浸料束1209中的细长细丝104和部分长度光波导管122用树脂124和额外树脂125覆盖。该段的前述主题表征本公开内容的实施例35,其中实施例35还包括根据上面的实施例34的主题。
通过将额外树脂125施加至细长细丝104和部分长度光波导管122,可以在原料线100中实现细长细丝104和部分长度光波导管122的完全浸透。
如讨论的,额外树脂供应装置906可以采取任何适合的配置,使得其被配置为在可操作位置处可操作地分配和施加额外树脂125。例如,额外树脂供应装置906可以被配置为喷射或喷雾额外树脂125。另外地或可选地,额外树脂供应装置906可以包括额外树脂125的储器或池,前体预浸料束908、各个的细长细丝104、细长细丝104的子集214、或衍生的部分长度光波导管预浸料束1209的至少一种被拉过该储器或池。
在一些实例中,额外树脂125可以与树脂124相同。在其它实例中,额外树脂125可以与树脂124不同。
在一些实例中,预浸料束部分长度光波导管原料线子系统1200可以进一步包括在预浸料束分离器210和组合器212之间的室224,并且随着原料线100正被创建,各个的细长细丝104或细长细丝104的子集214穿过该室。而且,在一些这样的实例中,额外树脂125被施加至室224中的至少细长细丝104,并且在一些实例中,还施加至部分长度光波导管122。
一般地参阅图7并且具体地参阅例如图26,部分长度光波导管供应装置1016和额外树脂供应装置906一起形成组合的部分长度光波导管额外树脂供应装置1222,其被配置为分配部分长度光波导管122连同额外树脂125。该段的前述主题表征本公开内容的实施例36,其中实施例36还包括根据上面的实施例35的主题。
即,组合的部分长度光波导管额外树脂供应装置1222可以在额外树脂125的体积中分配部分长度光波导管122。换句话说,部分长度光波导管122可以悬浮在额外树脂125内。通过使用组合的部分长度光波导管额外树脂供应装置1222,可以确保部分长度光波导管122的均匀分散,并且预浸料束部分长度光波导管原料线子系统1200可以以减少的成本构建。例如,组合的部分长度光波导管额外树脂供应装置1222可以一起喷射或喷雾额外树脂125和部分长度光波导管122以施加它们至细长细丝104,或者细长细丝104可以被拉过具有部分长度光波导管122悬浮在其中的额外树脂125的池。
一般地参阅图7并且具体地参阅例如图26,预浸料束分离器910被配置为当前体预浸料束908被分离为至少部分地覆盖有树脂124的各个的细长细丝104或分离为至少部分地覆盖有树脂124的细长细丝104的子集214时赋予第一电荷至细长细丝104或树脂124。额外树脂供应装置906被配置为当额外树脂125被施加至(i)源于预浸料束分离器910的至少部分地覆盖有树脂124的各个的细长细丝104或至少部分地覆盖有树脂124的细长细丝104的子集214,或(ii)源于组合器212的衍生的部分长度光波导管预浸料束1209使得衍生的部分长度光波导管预浸料束1209中的细长细丝104和部分长度光波导管122用树脂124和额外树脂125覆盖的至少一种时赋予第二电荷至额外树脂125。第二电荷和第一电荷具有相反的符号。该段的前述主题表征本公开内容的实施例37,其中实施例37还包括根据上面的实施例35或36的主题。
如讨论的,通过赋予第一电荷至细长细丝104或树脂124并当额外树脂125被施加至细长细丝104和树脂124时赋予第二相反电荷至额外树脂125,额外树脂125将被静电吸引至细长细丝104。
一般地参阅图1并且具体地参阅例如图13-15和29-31,至少一个光学调节器123包括光学方向调节颗粒186。光学方向调节颗粒186被配置为对入射在光学方向调节颗粒186的任一个的外表面184上的电磁辐射118进行反射、折射、衍射或瑞利散射中的至少一种,以在原料线100的内部体积182中分散电磁辐射118以照射树脂124,至少部分地由于细长细丝104,树脂124不可直接地受入射在原料线100的外部表面180上的电磁辐射118影响。该段的前述主题表征本公开内容的实施例38,其中实施例38还包括根据上面的实施例1-15或23-30的任一项的主题。
包含对电磁辐射118进行反射、折射、衍射或瑞利散射中的至少一种的光学方向调节颗粒186提供了在内部体积182内电磁辐射118的分散,用于照射其中的树脂124。而且,由于它们是颗粒,光学方向调节颗粒186更容易地被定位在一丛或一束细长细丝104的细长细丝104之间。另外,在一些实例中,它们可以在内部体积182内遍及树脂124大致均匀地隔开,并且遍及内部体积182有效地散射电磁辐射118以当原料线100正被用于通过系统700增材制造物体136时,在细长细丝104之间穿透并且进入由细长细丝104投射的阴影。在其它实例中,光学方向调节颗粒186在内部体积182内可以具有浓度梯度。
光学方向调节颗粒186可以具有任何适合的材料,使得它们反射、折射、衍射或瑞利散射电磁辐射118。作为说明性、非排他性实例,光学方向调节颗粒186可以具有氧化铝,二氧化硅,或具有结合电磁辐射118的期望反射、折射、衍射或瑞利散射性质的热塑性材料。
在原料线100的一些实例中,可以包括单一类型或配置的光学方向调节颗粒186。在原料线100的其它实例中,可以包括多于一种类型或配置的光学方向调节颗粒186,其中不同类型被选择以实现不同的功能,并且最终共同地均匀遍及内部体积182散射电磁辐射118,包括进入细长细丝104的阴影。例如,第一类型的光学方向调节颗粒186可以被配置为反射电磁辐射118,第二类型的光学方向调节颗粒186可以被配置为折射电磁辐射118,并且第三类型的光学方向调节颗粒186可以被配置为衍射电磁辐射118。
一般地参阅图1并且具体地参阅例如图13-15和29-31,每个细长细丝104具有最小外形尺寸。每个光学方向调节颗粒186具有最大外形尺寸,其小于细长细丝104的任一个的最小外形尺寸的1/8。该段的前述主题表征本公开内容的实施例39,其中实施例39还包括根据上面的实施例38的主题。
通过使最大外形尺寸小于细长细丝104的最小外形尺寸的1/8,光学方向调节颗粒186容易地在细长细丝104之间延伸。而且,当原料线100正被构建时(例如,通过本文的干束颗粒原料线子系统1300、通过本文的预浸料束颗粒原料线子系统1400、或根据本文的方法800),光学方向调节颗粒186可以容易地与树脂124或额外树脂125一起流入一丛或一束细长细丝104。
一般地参阅图1并且具体地参阅例如图13-15和29-31,每个光学方向调节颗粒186具有小于1000nm、500nm、250nm或200nm的最大外形尺寸。该段的前述主题表征本公开内容的实施例40,其中实施例40还包括根据上面的实施例38或39的主题。
典型的复合材料的增强纤维通常具有在5至8微米范围内的直径。通过使最大外形尺寸小于1000nm(1微米)、500nm(0.5微米)、250nm(0.25微米)或200nm(0.200微米),光学方向调节颗粒186容易地在典型大小的细长细丝104之间延伸。而且,当原料线100正被构建时(例如,通过本文的干束颗粒原料线子系统1300、通过本文的预浸料束颗粒原料线子系统1400、或根据本文的方法800),光学方向调节颗粒186可以容易地与树脂124或额外树脂125一起流入一丛或一束细长细丝104。
一般地参阅图1并且具体地参阅例如图13-15和29-31,电磁辐射118具有波长。每个光学方向调节颗粒186具有大于电磁辐射118的波长的1/4的最小外形尺寸。该段的前述主题表征本公开内容的实施例41,其中实施例41还包括根据上面的实施例38-40中任一项的主题。
选择大于电磁辐射118的波长的1/4的光学方向调节颗粒186的最小外形尺寸确保光学方向调节颗粒186将具有使得电磁辐射118在撞击光学方向调节颗粒186之后反射、折射或衍射的预期效果。
一般地参阅图1并且具体地参阅例如图13-15和29-31,每个光学方向调节颗粒186具有大于或等于50nm或大于或等于100nm的最小外形尺寸。该段的前述主题表征本公开内容的实施例42,其中实施例42还包括根据上面的实施例38-41中任一项的主题。
具有大约400nm的波长的紫外光通常与紫外光聚合物结合使用。因此,当树脂124包括光聚合物或由光聚合物组成时,具有大于或等于100nm的最小外形尺寸的光学方向调节颗粒186确保光学方向调节颗粒186将具有使得电磁辐射118在撞击光学方向调节颗粒186之后反射、折射或衍射的预期效果。但是,在其它实例中,低至50nm的最小外形尺寸可以是适合的。
一般地参阅图1并且具体地参阅例如图13-15,光学方向调节颗粒186占小于按重量计原料线100的树脂124的10%、小于按重量计原料线100的树脂124的5%、或小于按重量计原料线100的树脂124的1%。该段的前述主题表征本公开内容的实施例43,其中实施例43还包括根据上面的实施例38-42中任一项的主题。
通过限制光学方向调节颗粒186至参考的阈值百分比,当原料线100正被构建时(例如,通过本文的干束颗粒原料线子系统1300、通过本文的预浸料束颗粒原料线子系统1400、或根据本文的方法800),树脂124将可操作地在细长细丝104之间流动。另外,树脂124、原料线100和最终物体136的期望性质将不被光学方向调节颗粒186的存在消极地影响。
一般地参阅图1并且具体地参阅例如图29-31,光学方向调节颗粒186的至少一些的外表面184是有小面的(faceted)。该段的前述主题表征本公开内容的实施例44,其中实施例44还包括根据上面的实施例38或43的主题。
通过为有小面的,外表面184有效地散射电磁辐射118。
如本文所使用,“有小面的”意思是具有多个平的、或大体平的表面。在有小面的光学方向调节颗粒186的一些实例中,外表面184可以具有六个或更多、八个或更多、十个或更多、100个或更多、或甚至1000个或更多大体平的表面。光学方向调节颗粒186可以具有如此材料:其具有有小面的天然结晶结构。
一般地参阅图1并且具体地参阅例如图13-15和29-31,光学方向调节颗粒186的至少一些的外表面184具有如此表面粗糙度,其被选择使得当电磁辐射118撞击外表面184时,电磁辐射118在原料线100的内部体积182中散射以照射树脂124,至少部分地由于细长细丝104,树脂124不可直接地受入射在原料线100的外部表面180上的电磁辐射118影响。该段的前述主题表征本公开内容的实施例45,其中实施例45还包括根据上面的实施例38-44中任一项的主题。
选择表面粗糙度以散射电磁辐射118促进遍及内部体积128可操作地照射树脂124,包括在细长细丝104的阴影中。
一般地参阅图1并且具体地参阅例如图13-15,树脂124具有树脂折射率。光学方向调节颗粒186的至少一些具有颗粒折射率。颗粒折射率大于或小于树脂折射率。该段的前述主题表征本公开内容的实施例46,其中实施例46还包括根据上面的实施例38-45中任一项的主题。
当光学方向调节颗粒186具有不同于树脂124的折射率(例如,即大于或小于树脂124的折射率至少0.001)的折射率时,入射在其外表面上的电磁辐射118将必然地以不同角度离开外表面,并且因而将遍及树脂124散射,包括进入细长细丝104的阴影。
一般地参阅图1并且具体地参阅例如图29,光学方向调节颗粒186的至少一些是球形的。该段的前述主题表征本公开内容的实施例47,其中实施例47还包括根据上面的实施例38-46中任一项的主题。
通过为球形的,光学方向调节颗粒186可以容易地定位在细长细丝104之间,并且当原料线100正被构建时(例如,通过本文的干束颗粒原料线子系统1300、通过本文的预浸料束颗粒原料线子系统1400、或根据本文的方法800),可以容易地与树脂124或额外树脂125一起流入一丛或一束细长细丝104。
如本文所使用,“球形的”包括大体球形的并且意思是这样的光学方向调节颗粒186具有大体一致的纵横比,但是不必须是完美球形的。例如,球形的光学方向调节颗粒186可以是有小面的,如本文所讨论的。
一般地参阅图1并且具体地参阅例如图30,光学方向调节颗粒186的至少一些是棱形的。该段的前述主题表征本公开内容的实施例48,其中实施例48还包括根据上面的实施例38-47中任一项的主题。
通过为棱形的,光学方向调节颗粒186可以被选择以可操作地对电磁辐射118进行反射、折射或衍射的至少一种,如本文所讨论的。
一般地参阅图1和8并且具体地参阅例如图27,原料线供应装置702包括用于创建原料线100的干束颗粒原料线子系统1300。干束颗粒原料线子系统1300包括细丝供应装置202、细丝分离器210、光学方向调节颗粒供应装置1316、组合器212和树脂供应装置206。细丝供应装置202被配置为分配包括细长细丝104的前体束208。细丝分离器210被配置为将由细丝供应装置202分配的前体束208分离为各个的细长细丝104或分离为细长细丝104的子集214。子集214的每个包括多个细长细丝104。光学方向调节颗粒供应装置1316被配置为分配光学方向调节颗粒186以施加至源于细丝分离器210的各个的细长细丝104或细长细丝104的子集214。组合器212被配置为将源于细丝分离器210的各个的细长细丝104与由光学方向调节颗粒供应装置1316分配的光学方向调节颗粒186,或者将源于细丝分离器210的细长细丝104的子集214与由光学方向调节颗粒供应装置1316分配的光学方向调节颗粒186组合为衍生的颗粒束1309,使得光学方向调节颗粒186被散布在细长细丝104之间。树脂供应装置206被配置为提供树脂124以施加至下列的至少一种:(i)由细丝供应装置202分配的前体束208,(ii)源于细丝分离器210的各个的细长细丝104或细长细丝104的子集214,(iii)由光学方向调节颗粒供应装置1316分配的光学方向调节颗粒186,或(iv)源于组合器212的衍生的颗粒束1309,使得衍生的颗粒束1309中的细长细丝104和光学方向调节颗粒186用树脂124覆盖。该段的前述主题表征本公开内容的实施例49,其中实施例49还包括根据上面的实施例38-48中任一项的主题。
如讨论的,通过系统700创建原料线100——例如与仅仅由原料线100的预制造供应装置供给原料线100相反,创建通用的增材制造系统,其中使用者可以定制具有期望性质的原料线100。还如讨论的,由前体束208创建原料线100允许使用现成的增强纤维束。细丝分离器210将前体束208分离为各个的细长细丝104或分离为细长细丝104的子集214,使得光学方向调节颗粒186可以可操作地散布细长细丝104。组合器212然后将细长细丝104和光学方向调节颗粒186组合为衍生的颗粒束1309以最终变为具有树脂124的原料线100。树脂供应装置206在任何适合位置处随着原料线100正被创建分配树脂124,包括下列的一种或多种:(i)在其被分离为各个的细长细丝104或分离为细长细丝104的子集214之前在前体束208处,(ii)在已经从前体束208分离的细长细丝104处,(iii)在其已经与细长细丝104组合之前在光学方向调节颗粒186处或与光学方向调节颗粒186一起,或(iv)在光学方向调节颗粒186已经与细长细丝104组合之后在衍生的颗粒束1309处。
组合器212可以采取任何适合的配置,使得其被配置为可操作地将细长细丝104与光学方向调节颗粒186组合,使得光学方向调节颗粒186被散布在细长细丝104之间。例如,组合器212可以将细长细丝104与光学方向调节颗粒186扭结、交织、编织或以其它方式捆扎在一起的至少一种。
如讨论的,树脂供应装置206可以采取任何适合的配置,使得其被配置为在可操作位置处可操作地分配和施加树脂124。例如,树脂供应装置206可以被配置为喷射或喷雾树脂124。另外地或可选地,树脂供应装置206可以包括树脂124的储器或池,前体束208、各个的细长细丝104、细长细丝104的子集214、或衍生的颗粒束1309的至少一种被拉过该储器或池。
在一些实例中,干束颗粒原料线子系统1300可以进一步包括在细丝分离器210和组合器212之间的室224,并且随着原料线100正被创建,各个的细长细丝104或细长细丝104的子集214穿过该室。而且,在一些这样的实例中,树脂124被施加至室224中的至少细长细丝104,并且在一些实例中,还施加至光学方向调节颗粒186。
一般地参阅图8并且具体地参阅例如图27,光学方向调节颗粒供应装置1316和树脂供应装置206一起形成组合的颗粒树脂供应装置1322,其被配置为分配光学方向调节颗粒186连同树脂124。该段的前述主题表征本公开内容的实施例50,其中实施例50还包括根据上面的实施例49的主题。
即,组合的颗粒树脂供应装置1322可以在树脂124的体积中分配光学方向调节颗粒186。换句话说,光学方向调节颗粒186可以悬浮在树脂124内。通过使用组合的颗粒树脂供应装置1322,可以确保光学方向调节颗粒186的均匀分散,并且干束颗粒原料线子系统1300可以以减少的成本构建。例如,组合的颗粒树脂供应装置1322可以一起喷射或喷雾树脂124和光学方向调节颗粒186以施加它们至细长细丝104,或者细长细丝104可以被拉过具有光学方向调节颗粒186悬浮在其中的树脂124的池。
一般地参阅图8并且具体地参阅例如图27,细丝分离器210被配置为当前体束208被分离为各个的细长细丝104或分离为细长细丝104的子集214时赋予第一电荷至细长细丝104。树脂供应装置206被配置为当树脂124被施加至(i)源于细丝分离器210的各个的细长细丝104或细长细丝104的子集214,或(ii)源于组合器212的衍生的颗粒束1309使得衍生的颗粒束1309中的细长细丝104和光学方向调节颗粒186用树脂124覆盖的至少一种时赋予第二电荷至树脂124。第二电荷和第一电荷具有相反的符号。该段的前述主题表征本公开内容的实施例51,其中实施例51还包括根据上面的实施例49或50的主题。
如讨论的,通过赋予第一电荷至细长细丝104并当树脂124被施加至细长细丝104时赋予第二相反电荷至树脂124,树脂124将被静电吸引至细长细丝104,从而促进利用树脂124湿润细长细丝104。
一般地参阅图1和9并且具体地参阅例如图28,原料线供应装置702包括用于创建原料线100的预浸料束颗粒原料线子系统1400。预浸料束颗粒原料线子系统1400包括预浸料束供应装置902、预浸料束分离器910、光学方向调节颗粒供应装置1316、组合器212和至少一个加热器220。预浸料束供应装置902被配置为分配包括细长细丝104和覆盖细长细丝104的树脂124的前体预浸料束908。预浸料束分离器910被配置为将由预浸料束供应装置902分配的前体预浸料束908分离为至少部分地覆盖有树脂124的各个的细长细丝104,或分离为至少部分地覆盖有树脂124的细长细丝104的子集214。每个子集214包括多个细长细丝104。光学方向调节颗粒供应装置1316被配置为分配光学方向调节颗粒186以施加至源于预浸料束分离器910的至少部分地覆盖有树脂124的各个的细长细丝104,或至少部分地覆盖有树脂124的细长细丝104的子集214。组合器212被配置为将至少部分地覆盖有树脂124的各个的细长细丝104和由光学方向调节颗粒供应装置1316分配的光学方向调节颗粒186组合,或将至少部分地覆盖有树脂124的细长细丝104的子集214和由光学方向调节颗粒供应装置1316分配的光学方向调节颗粒186组合,成为衍生的颗粒预浸料束1409,使得光学方向调节颗粒186在细长细丝104之间散布。至少一个加热器220被配置为加热下列的至少一种:(i)由预浸料束供应装置902分配的前体预浸料束908中的树脂124至第一阈值温度以促进通过预浸料束分离器910将前体预浸料束908分离为各个的细长细丝104或细长细丝104的子集214,(ii)源于预浸料束分离器910的至少部分地覆盖各个的细长细丝104或细长细丝104的子集214的树脂124至第二阈值温度以通过树脂124引起衍生的颗粒预浸料束1409中的光学方向调节颗粒186和细长细丝104的浸透,或(iii)源于组合器212的衍生的颗粒预浸料束1409中的至少部分地覆盖细长细丝104的树脂124至第三阈值温度以通过树脂124引起衍生的颗粒预浸料束1409中的光学方向调节颗粒186和细长细丝104的浸透。该段的前述主题表征本公开内容的实施例52,其中实施例52还包括根据上面的实施例38-48中任一项的主题。
如讨论的,通过系统700创建原料线100——与例如仅由原料线100的预制造供应装置供给原料线100相反,创建通用的增材制造系统,其中使用者可以定制具有期望性质的原料线100。还如讨论的,由前体预浸料束908创建原料线100允许使用现成的预浸料增强纤维束。预浸料束分离器910将前体预浸料束908分离为至少部分地覆盖有树脂124的各个的细长细丝104或分离为至少部分地覆盖有树脂124的细长细丝104的子集214,使得光学方向调节颗粒186可以可操作地散布细长细丝104。组合器212然后将细长细丝104和光学方向调节颗粒186连同树脂124一起组合为衍生的颗粒预浸料束1409以最终变为原料线100。至少一个加热器220加热树脂124以促进前体预浸料束908的分离或衍生的颗粒预浸料束1409中的细长细丝104和光学方向调节颗粒186的浸透中的一者或二者。
如讨论的,组合器212可以采取任何适合的配置,使得其被配置为可操作地将细长细丝104与光学方向调节颗粒186组合,使得光学方向调节颗粒186散布在细长细丝104之间。当组合器212是预浸料束颗粒原料线子系统1400的部件时,组合器212还将细长细丝104与光学方向调节颗粒186组合,使得细长细丝104和光学方向调节颗粒186在衍生的颗粒预浸料束1409中至少部分地被树脂124覆盖。
一般地参阅图9并且具体地参阅例如图28,预浸料束颗粒原料线子系统1400进一步包括额外树脂供应装置906,其被配置为提供额外树脂125以施加至下列的至少一种:(i)由预浸料束供应装置902分配的前体预浸料束908,(ii)源于预浸料束分离器910的至少部分地覆盖有树脂124的各个的细长细丝104,或至少部分地覆盖有树脂124的细长细丝104的子集214,(iii)由光学方向调节颗粒供应装置1316分配的光学方向调节颗粒186,或(iv)源于组合器212的衍生的颗粒预浸料束1409,使得衍生的颗粒预浸料束1409中的细长细丝104和光学方向调节颗粒186用树脂124和额外树脂125覆盖。该段的前述主题表征本公开内容的实施例53,其中实施例53还包括根据上面的实施例52的主题。
通过将额外树脂125施加至细长细丝104和光学方向调节颗粒186,可以在原料线100中实现细长细丝104和光学方向调节颗粒186的完全浸透。
如讨论的,额外树脂供应装置906可以采取任何适合的配置,使得其被配置为在可操作位置处可操作地分配和施加额外树脂125。例如,额外树脂供应装置906可以被配置为喷射或喷雾额外树脂125。另外地或可选地,额外树脂供应装置906可以包括额外树脂125的储器或池,前体预浸料束908、各个的细长细丝104、细长细丝104的子集214、或衍生的颗粒预浸料束1409的至少一种被拉过该储器或池。
在一些实例中,额外树脂125可以与树脂124相同。在其它实例中,额外树脂125可以与树脂124不同。
在一些实例中,预浸料束颗粒原料线子系统1400可以进一步包括在预浸料束分离器210和组合器212之间的室224,并且随着原料线100正被创建,各个的细长细丝104或细长细丝104的子集214穿过该室。而且,在一些这样的实例中,额外树脂125被施加至室224中的至少细长细丝104,并且在一些实例中,还施加至光学方向调节颗粒186。
一般地参阅图9并且具体地参阅例如图28,光学方向调节颗粒供应装置1316和额外树脂供应装置906一起形成组合的颗粒额外树脂供应装置1422,其被配置为分配光学方向调节颗粒186连同额外树脂125。该段的前述主题表征本公开内容的实施例54,其中实施例54还包括根据上面的实施例53的主题。
即,组合的颗粒额外树脂供应装置1422可以在额外树脂125的体积中分配光学方向调节颗粒186。换句话说,光学方向调节颗粒186可以悬浮在额外树脂125内。通过使用组合的颗粒额外树脂供应装置1422,可以确保光学方向调节颗粒186的均匀分散,并且预浸料束颗粒原料线子系统1400可以以减少的成本构建。例如,组合的颗粒额外树脂供应装置1422可以一起喷射或喷雾额外树脂125和光学方向调节颗粒186以施加它们至细长细丝104,或者细长细丝104可以被拉过具有光学方向调节颗粒186悬浮在其中的额外树脂125的池。
一般地参阅图9并且具体地参阅例如图28,预浸料束分离器910被配置为当前体预浸料束908被分离为至少部分地覆盖有树脂124的各个的细长细丝104或分离为至少部分地覆盖有树脂124的细长细丝104的子集214时赋予第一电荷至细长细丝104或树脂124。额外树脂供应装置906被配置为当额外树脂125被施加至(i)源于预浸料束分离器910的至少部分地覆盖有树脂124的各个的细长细丝104或至少部分地覆盖有树脂124的细长细丝104的子集214,或(ii)源于组合器212的衍生的颗粒预浸料束1409使得衍生的颗粒预浸料束1409中的细长细丝104和光学方向调节颗粒186用树脂124和额外树脂125覆盖的至少一种时赋予第二电荷至额外树脂125。第二电荷和第一电荷具有相反的符号。该段的前述主题表征本公开内容的实施例55,其中实施例55还包括根据上面的实施例53或54的主题。
如讨论的,通过赋予第一电荷至细长细丝104或树脂124并当额外树脂125被施加至细长细丝104和树脂124时赋予第二相反电荷至额外树脂125,额外树脂125将被静电吸引至细长细丝104。
一般地参阅图1并且具体地参阅例如图22-28,系统700进一步包括驱动组件710,其可操作地偶联至递送导向器704或表面708的至少一个,并且被配置为在三维中使递送导向器704或表面708的至少一个相对于另一个选择性地移动以增材制造物体136。该段的前述主题表征本公开内容的实施例56,其中实施例56还包括根据上面的实施例1-55中任一项的主题。
驱动组件710促进在递送导向器704和表面708之间的相对移动,使得当原料线100经由递送导向器704沉积时,由原料线100制造物体136。
驱动组件710可以采取任何适合的形式,使得递送导向器704和表面708可以可操作地在三维中相对于彼此移动,用于增材制造物体136。在一些实例中,驱动组件710可以是机械臂,并且递送导向器704可以被描述为机械臂的末端执行器。驱动组件710可以提供以多个自由度在递送导向器704和表面708之间的相对移动,包括例如在三维中相对于另一个正交地、在三维中相对于另一个以至少三个自由度、在三维中相对于另一个以至少六个自由度、在三维中相对于另一个以至少九个自由度、和/或在三维中相对于另一个以至少十二个自由度。
一般地参阅例如图1和22并且具体地参阅图32,公开了增材制造物体136的方法800。方法800包括(方框802)使用递送导向器704沿着印刷路径705沉积原料线100的步骤。原料线100具有原料线长度和外部表面180,其限定原料线100的内部体积182。原料线100包括细长细丝104、树脂124和至少一个光学调节器123。细长细丝104沿着原料线长度的至少一部分延伸。树脂124覆盖细长细丝104。至少一个光学调节器123具有由树脂124覆盖的外表面184。至少一个光学调节器123散布在细长细丝104之间。方法800还包括(方框804)在原料线100沿着印刷路径705由递送导向器704沉积之后在原料线100的外部表面180处定向电磁辐射118的步骤。(方框804)在原料线100沿着印刷路径705由递送导向器704沉积之后在原料线100的外部表面180处定向电磁辐射118的步骤使得电磁辐射118撞击至少一个光学调节器123的外表面184,其又使得电磁辐射118照射原料线100的内部体积182中的树脂124,至少部分地由于细长细丝104,树脂124不可直接地受入射在原料线100的外部表面180上的电磁辐射118影响。该段的前述主题表征本公开内容的实施例57。
因此,方法800可以被实施为由促进树脂124的原位固化的纤维增强复合材料制造物体136。而且,方法800可以被实施为利用遍及物体136以期望和/或预定的取向定向的细长细丝104制造物体136,比如以限定物体136的期望性质。此外并且如结合本文的系统700讨论的,在原料线100中包含至少一个光学调节器123促进电磁辐射118穿透入原料线100的内部体积182用于照射树脂124,而不管树脂124的区域是否处于通过电磁辐射118的直接(即,视线)施加投射的细长细丝104的阴影中。换句话说,即使当电磁辐射118被遮蔽而不能直接地到达树脂124的所有区域时,至少一个光学调节器123将重定向电磁辐射118以间接地到达树脂124的区域。结果,原料线100可以利用电磁辐射118更容易地原位固化,可以利用电磁辐射118更均匀地原位固化,可以利用电磁辐射118更彻底地原位固化,和/或可以利用电磁辐射118更快地原位固化。
一般地参阅例如图1和11-16并且具体地参阅图32,根据方法800,细长细丝104对电磁辐射118是不透明的。该段的前述主题表征本公开内容的实施例58,其中实施例58还包括根据上面的实施例57的主题。
如讨论的,通常将选择细长细丝104的强度性质并且不选择其光透射性质。例如,碳纤维通常被用于纤维增强复合结构中,并且碳纤维对紫外光和可见光是不透明的。因此,对电磁辐射118不透明的细长细丝104很好地适合于包含在原料线100中,这因为至少一个光学调节器123可操作地将重定向电磁辐射118进入细长细丝104的阴影。
一般地参阅例如图1、2、11-14和18-21并且具体地参阅图32,根据方法800,至少一个光学调节器123包括沿着原料线长度的全部延伸的至少一个全长光波导管102。至少一个全长光波导管102包括全长光学核心110。全长光学核心110包括第一全长光学核心端面112、与第一全长光学核心端面112相对的第二全长光学核心端面114和全长外周表面116,其在第一全长光学核心端面112和第二全长光学核心端面114之间延伸。(方框804)在原料线100沿着印刷路径705由递送导向器704沉积之后在原料线100的外部表面180处定向电磁辐射118的步骤使得电磁辐射118经由第一全长光学核心端面112、第二全长光学核心端面114或全长外周表面116的至少一个进入全长光学核心110,其又使得电磁辐射118的至少一部分经由全长外周表面116离开全长光学核心110以照射原料线100的内部体积182中的树脂124,至少部分地由于细长细丝104,树脂124不可直接地受入射在原料线100的外部表面180上的电磁辐射118影响。该段的前述主题表征本公开内容的
实施例59,其中实施例59还包括根据上面的实施例57或58的主题。
如讨论的,在原料线100中包含至少一个全长光波导管102促进电磁辐射118穿透入原料线100的内部体积182用于照射树脂124,而不管树脂124的区域是否处于细长细丝104的阴影中。更具体地,即使当电磁辐射118被遮蔽而不能直接地到达树脂124的全部区域时,至少一个全长光波导管102将经由其第一全长光学核心端面112、其第二全长光学核心端面114或其全长外周表面116的一个或多个接收电磁辐射118,并且经由至少其全长外周表面116分散电磁辐射118以间接地到达树脂124的区域。
一般地参阅例如图1、2、11-14和18-21并且具体地参阅图32,根据方法800,(方框804)在原料线100沿着印刷路径705由递送导向器704沉积之后在原料线100的外部表面180处定向电磁辐射118的步骤使得电磁辐射118进入全长光学核心110的第一全长光学核心端面112,其又使得电磁辐射118的最初部分经由全长外周表面116离开全长光学核心110,并且在电磁辐射118的最初部分离开全长光学核心110后保留在全长光学核心110中的电磁辐射118的最终部分经由第二全长光学核心端面114离开全长光学核心110。该段的前述主题表征本公开内容的实施例60,其中实施例60还包括根据上面的实施例59的主题。
换句话说,当电磁辐射118进入第一全长光学核心端面112时,其将离开全长外周表面116和第二全长光学核心端面114二者,例如与电磁辐射118全部经由全长外周表面116发射相反。因此,确保电磁辐射118行进通过全长光学核心110的大部分,有效地沿着该途径泄漏电磁辐射118并且从而穿透原料线100的树脂124的多个区域。
一般地参阅例如图1、2、11-14和18-21并且具体地参阅图32,根据方法800,经由全长外周表面116离开全长光学核心110的电磁辐射118的最初部分大于或等于经由第二全长光学核心端面114离开全长光学核心110的电磁辐射118的最终部分。该段的前述主题表征本公开内容的实施例61,其中实施例61还包括根据上面的实施例60的主题。
因此,确保期望量的电磁辐射118经由全长外周表面116离开全长光学核心110以可操作地在原料线100的内部体积182内固化细长细丝104之间的树脂124,例如与过量的电磁辐射118始终行进至第二全长光学核心端面114并且不可操作地穿透原料线100内的期望体积的树脂124相反。
一般地参阅例如图1、2和11-14并且具体地参阅图32,根据方法800,至少一个全长光波导管102与细长细丝104平行、大体平行、扭结、交织或编织的至少一种。该段的前述主题表征本公开内容的实施例62,其中实施例62还包括根据上面的实施例59-61中任一项的主题。
如讨论的,通过使至少一个全长光波导管102大体平行于细长细丝104,原料线100内并且因而物体136内的细长细丝104的增强性质实质上不受影响。通过与细长细丝104扭结、交织或编织,至少一个全长光波导管102散布细长细丝104,使得离开至少一个全长光波导管102的电磁辐射118被递送至内部体积182的位于细长细丝104的阴影中的区域。
一般地参阅例如图2和18-20并且具体地参阅图32,根据方法800,全长光学核心110具有全长光学核心折射率。至少一个全长光波导管102进一步包括至少部分地覆盖全长光学核心110的全长光学核心包层154。全长光学核心包层154包括至少第一全长光学核心包层树脂156,其具有全长光学核心第一包层树脂折射率。全长光学核心包层154沿着至少一个全长光波导管102是不均匀的。全长光学核心折射率大于全长光学核心第一包层树脂折射率。该段的前述主题表征本公开内容的实施例63,其中实施例63还包括根据上面的实施例59-62中任一项的主题。
如讨论的,通过全长光学核心包层154沿着全长光波导管的长度为不均匀的,电磁辐射118被允许经由全长外周表面116离开全长光学核心110。而且,通过第一全长光学核心包层树脂156具有小于全长光学核心110的折射率的折射率,电磁辐射118在进入全长光学核心110之后被捕获在全长光学核心110内,除了不存在第一全长光学核心包层树脂156处的区域之外。结果,至少一个全长光波导管102可以被构建以提供期望量的电磁辐射118,离开沿着全长外周表面116的各个位置,比如以确保期望量的电磁辐射118穿透细长细丝104的阴影。
一般地参阅例如图2、19和20并且具体地参阅图32,根据方法800,全长外周表面116具有全长外周表面区域127,其没有第一全长光学核心包层树脂156。全长光学核心包层154进一步包括第二全长光学核心包层树脂158,其具有全长光学核心第二包层树脂折射率。第二全长光学核心包层树脂158覆盖全长外周表面116的全长外周表面区域127。全长光学核心第二包层树脂折射率大于全长光学核心第一包层树脂折射率。该段的前述主题表征本公开内容的实施例64,其中实施例64还包括根据上面的实施例63的主题。
如讨论的,通过利用第二全长光学核心包层树脂158覆盖全长外周表面区域127,其期望的折射率可以被选择以优化电磁辐射118如何离开全长外周表面116。另外地或可选地,具有利用第二全长光学核心包层树脂158覆盖的全长外周表面区域127,第一全长光学核心包层树脂156的完整性可以被确保,使得其在原料线100的储存和处理期间不剥离或脱落。
一般地参阅例如图2和20并且具体地参阅图32,根据方法800,第二全长光学核心包层树脂158还覆盖第一全长光学核心包层树脂156。该段的前述主题表征本公开内容的实施例65,其中实施例65还包括根据上面的实施例64的主题。
如讨论的,这样的全长光波导管可以被更容易地制造,因为具有第一全长光学核心包层树脂156的全长光学核心110简单地可以利用第二全长光学核心包层树脂158完全地涂覆。另外地或可选地,全长光波导管的完整性可以在其储存期间以及在原料线100的构建和储存期间被维持。
一般地参阅例如图1、2、19和20并且具体地参阅图32,根据方法800,树脂124具有树脂折射率。树脂折射率大于全长光学核心第二包层树脂折射率。该段的前述主题表征本公开内容的实施例66,其中实施例66还包括根据上面的实施例64或65的主题。
如讨论的,由于第二全长光学核心包层树脂158具有小于树脂124的折射率的折射率,因此电磁辐射118将被允许离开第二全长光学核心包层树脂158以穿透和固化树脂124。
一般地参阅例如图2和21并且具体地参阅图32,根据方法800,全长外周表面116具有如此表面粗糙度,其被选择为使得当电磁辐射118经由第一全长光学核心端面112、第二全长光学核心端面114或全长外周表面116的至少一个进入全长光学核心110时,电磁辐射118的至少一部分经由全长外周表面116离开全长光学核心110以照射原料线100的内部体积182中的树脂124,至少部分地由于细长细丝104,树脂124不可直接地受入射在原料线100的外部表面180上的电磁辐射118影响。该段的前述主题表征本公开内容的实施例67,其中实施例67还包括根据上面的实施例59-62中任一项的主题。
如讨论的,不依赖于包层的折射率性质以确保经由全长外周表面116从全长光学核心110期望的电磁辐射118的分散,全长外周表面116的表面粗糙度被选择为使得电磁辐射118以期望量沿着全长外周表面116的长度离开全长光学核心110。例如,表面粗糙度可以在全长光学核心110内创建电磁辐射118的内反射的区域并且可以创建其中电磁辐射118被允许逸出全长光学核心110的区域。
一般地参阅例如图2和21并且具体地参阅图32,根据方法800,至少一个全长光波导管102没有覆盖全长光学核心110的任何包层。该段的前述主题表征本公开内容的实施例68,其中实施例68还包括根据上面的实施例67的主题。
如讨论的,不具有任何包层的全长光波导管与具有包层的全长光波导管相比在制造上可以是较便宜的。另外,当选择用于原料线100的树脂124时,包层与树脂124之间的折射率的差异不需要被考虑。
一般地参阅例如图1和11-14并且具体地参阅图32,根据方法800,至少一个全长光波导管102是在细长细丝104之间散布的多个全长光波导管。该段的前述主题表征本公开内容的实施例69,其中实施例69还包括根据上面的实施例59-68中任一项的主题。
如讨论的,通过包括在细长细丝104之间,比如在一丛或一束细长细丝之间散布的多个全长光波导管,电磁辐射118期望穿透入细长细丝104的阴影被确保。
一般地参阅例如图1和11-14并且具体地参阅图32,根据方法800,细长细丝104与多个全长光波导管扭结、交织或编织的至少一种。该段的前述主题表征本公开内容的实施例70,其中实施例70还包括根据上面的实施例69的主题。
如讨论的,通过与细长细丝104扭结、交织或编织,多个全长光波导管散布细长细丝104使得离开全长光波导管的电磁辐射118被递送至内部体积182的位于细长细丝104的阴影中的区域。
一般地参阅例如图1、4和23并且具体地参阅图32,方法800进一步包括(方框806)在沿着印刷路径705沉积原料线100之前创建原料线100的步骤。(方框806)创建原料线100的步骤包括(方框808)分配包括细长细丝104的前体束208的步骤。(方框806)创建原料线100的步骤还包括(方框810)将前体束208分离为各个的细长细丝104或分离为细长细丝104的子集214的步骤。每个子集214包括多个细长细丝104。(方框806)创建原料线100的步骤进一步包括(方框812)分配至少一个全长光波导管102的步骤。(方框806)创建原料线100的步骤另外地包括(方框814)将各个的细长细丝104与至少一个全长光波导管102,或细长细丝104的子集214与至少一个全长光波导管102组合为衍生的全长光波导管束209,使得每个细长细丝104和至少一个全长光波导管102沿着原料线长度的全部延伸并且至少一个全长光波导管102散布在细长细丝104之间的步骤。(方框806)创建原料线100的步骤还包括(方框816)施加树脂124以覆盖细长细丝104和至少一个全长光波导管102使得细长细丝104和至少一个全长光波导管102被衍生的全长光波导管束209中的树脂124覆盖的步骤。该段的前述主题表征本公开内容的实施例71,其中实施例71还包括根据上面的实施例59-70中任一项的主题。
如结合系统700的干束全长光波导管原料线子系统200讨论的,由前体束208创建原料线100允许使用现成的增强纤维束。通过将前体束208分离为各个的细长细丝104或者分离为细长细丝104的子集214,至少一个全长光波导管102可以可操作地散布细长细丝104。利用树脂124覆盖细长细丝104和全长光波导管102确保细长细丝104和全长光波导管102被湿润并且具有用于增材制造物体136的适合的完整性。
一般地参阅例如图4和23并且具体地参阅图32,根据方法800,在(方框810)将前体束208分离为各个的细长细丝104或分离为细长细丝104的子集214之前或之后的至少一种,树脂124被施加以覆盖细长细丝104和至少一个全长光波导管102,使得细长细丝104和至少一个全长光波导管102被衍生的全长光波导管束209中的树脂124覆盖。该段的前述主题表征本公开内容的实施例72,其中实施例72还包括根据上面的实施例71的主题。
在方法800的一些实施中,在分离前体束208之前施加树脂124能够使得相应系统(例如,本文的系统700和其干束全长光波导管原料线子系统200)调整在每个各个的细长细丝104或细长细丝104的单独子集214上的树脂124的量。例如,当筛网或滤网被用于分离前体束208时,筛网或滤网可以有效地刮掉过量的树脂124,仅在每个各个的细长细丝104或细长细丝104的单独子集214上留下期望量用于与全长光波导管(一个或多个)随后组合以创建原料线100。
在另一方面,在方法800的一些实施中,在分离前体束208之后施加树脂124能够使得足够量的树脂124完全湿润细长细丝104和全长光波导管(一个或多个)。
在方法800的一些实施中,可以在分离前体束208之前和之后二者施加树脂124。
一般地参阅例如图4和23并且具体地参阅图32,根据方法800,在(方框814)将各个的细长细丝104或细长细丝104的子集214与至少一个全长光波导管102组合为衍生的全长光波导管束209之前或之后的至少一种,树脂124被施加以覆盖细长细丝104和至少一个全长光波导管102,使得细长细丝104和至少一个全长光波导管102被衍生的全长光波导管束209中的树脂124覆盖。该段的前述主题表征本公开内容的实施例73,其中实施例73还包括根据上面的实施例71或72的主题。
在方法800的一些实施中,在将细长细丝104和至少一个全长光波导管102组合之前施加树脂124能够使得足够量的树脂124完全湿润细长细丝104和全长光波导管(一个或多个)。
在方法800的一些实施中,在将细长细丝104和全长光波导管(一个或多个)组合为衍生的全长光波导管束209之后施加树脂124确保原料线100在其中具有总体期望量的树脂124。
在方法800的一些实施中,可以在将细长细丝104和全长光波导管(一个或多个)组合之前和之后二者施加树脂124。
一般地参阅例如图4和23并且具体地参阅图32,根据方法800,(方框810)将前体束208分离为各个的细长细丝104或细长细丝104的子集214的步骤包括(方框818)赋予第一电荷至细长细丝104。(方框816)施加树脂124以覆盖细长细丝104和至少一个全长光波导管102使得细长细丝104和至少一个全长光波导管102被衍生的全长光波导管束209中的树脂124覆盖的步骤包括(方框820)赋予第二电荷至树脂124。第二电荷和第一电荷具有相反的符号。该段的前述主题表征本公开内容的实施例74,其中实施例74还包括根据上面的实施例71-73中任一项的主题。
如结合系统700讨论的,通过赋予第一电荷至细长细丝104并当树脂124被施加至细长细丝104时赋予第二相反电荷至树脂124,树脂124将被静电吸引至细长细丝104,从而促进利用树脂124湿润细长细丝104。
一般地参阅例如图4和23并且具体地参阅图32,根据方法800,(方框814)将各个的细长细丝104与至少一个全长光波导管102或细长细丝104的子集214与至少一个全长光波导管102组合为衍生的全长光波导管束209的步骤包括(方框820)将各个的细长细丝104与至少一个全长光波导管102或细长细丝104的子集214与至少一个全长光波导管102扭结、交织或编织为衍生的全长光波导管束209的至少一种。该段的前述主题表征本公开内容的实施例75,其中实施例75还包括根据上面的实施例71-74中任一项的主题。
再次,通过与细长细丝104扭结、交织或编织,至少一个全长光波导管102散布细长细丝104,使得离开至少一个全长光波导管102的电磁辐射118被递送至内部体积182的位于细长细丝104的阴影中的区域。
一般地参阅例如图1、5和24并且具体地参阅图32,方法800进一步包括(方框824)在沿着印刷路径705沉积原料线100之前创建原料线100的步骤。(方框824)创建原料线100的步骤包括(方框826)分配包括细长细丝104和覆盖细长细丝104的树脂124的前体预浸料束908的步骤。(方框824)创建原料线100的步骤进一步包括(方框828)将前体预浸料束908分离为至少部分地覆盖有树脂124的各个的细长细丝104,或分离为至少部分地覆盖有树脂124的细长细丝104的子集214的步骤。每个子集214包括多个细长细丝104。(方框824)创建原料线100的步骤还包括(方框830)分配至少一个全长光波导管102的步骤。(方框824)创建原料线100的步骤另外地包括(方框832)将各个的细长细丝104与至少一个全长光波导管102,或细长细丝104的子集214与至少一个全长光波导管102组合为衍生的全长光波导管预浸料束909使得每个细长细丝104和至少一个全长光波导管102沿着原料线长度的全部延伸并且至少一个全长光波导管102散布在细长细丝104之间的步骤。(方框824)创建原料线100的步骤进一步包括(方框834)加热下列的至少一种的步骤:(i)(方框836)在将前体预浸料束908分离为至少部分地覆盖有树脂124的各个的细长细丝104或至少部分地覆盖有树脂124的细长细丝104的子集214之前,前体预浸料束908中的树脂124至第一阈值温度以促进前体预浸料束908的分离;(ii)(方框838)在(方框810)将前体预浸料束908分离为至少部分地覆盖有树脂124的各个的细长细丝104或至少部分地覆盖有树脂124的细长细丝104的子集214之后,并且在(方框814)将至少部分地覆盖有树脂124的各个的细长细丝104或至少部分地覆盖有树脂124的细长细丝104的子集214与至少一个全长光波导管102组合为衍生的全长光波导管预浸料束909之前,至少部分地覆盖各个的细长细丝104或细长细丝104的子集214的树脂124至第二阈值温度以通过树脂124引起衍生的全长光波导管预浸料束909中的至少一个全长光波导管102和细长细丝104的浸透;或(iii)(方框840)衍生的全长光波导管预浸料束909中的至少部分地覆盖细长细丝104的树脂124至第三阈值温度以通过树脂124引起衍生的全长光波导管预浸料束909中的至少一个全长光波导管102和细长细丝104的浸透。该段的前述主题表征本公开内容的实施例76,其中实施例76还包括根据上面的实施例59-70中任一项的主题。
如结合系统700的预浸料束全长光波导管原料线子系统900讨论的,由前体预浸料束208创建原料线100允许使用现成的预浸料增强纤维束。通过将前体预浸料束208分离为各个的细长细丝104或分离为细长细丝104的子集214,至少一个全长光波导管102可以可操作地散布细长细丝104。加热树脂124促进前体预浸料束208的分离或衍生的全长光波导管预浸料束909中的细长细丝104和至少一个全长光波导管102的浸透中的一者或二者。
一般地参阅例如图5和24并且具体地参阅图32,根据方法800,(方框824)创建原料线100的步骤进一步包括(方框842)施加额外树脂125以覆盖细长细丝104和至少一个全长光波导管102使得细长细丝104和至少一个全长光波导管102被衍生的全长光波导管预浸料束909中的树脂124和额外树脂125覆盖的步骤。该段的前述主题表征本公开内容的实施例77,其中实施例77还包括根据上面的实施例76的主题。
如讨论的,通过将额外树脂125施加至细长细丝104和全长光波导管(一个或多个),可以在原料线100中实现细长细丝104和全长光波导管(一个或多个)的完全浸透。
一般地参阅例如图5和24并且具体地参阅图32,根据方法800,在(方框828)将前体预浸料束908分离为至少部分地覆盖有树脂124的各个的细长细丝104,或分离为至少部分地覆盖有树脂124的细长细丝104的子集214之前或之后的至少一种,额外树脂125被施加以覆盖细长细丝104和至少一个全长光波导管102,使得细长细丝104和至少一个全长光波导管102被衍生的全长光波导管预浸料束909中的树脂124和额外树脂125覆盖。该段的前述主题表征本公开内容的实施例78,其中实施例78还包括根据上面的实施例77的主题。
在方法800的一些实施中,在分离前体预浸料束208之前施加额外树脂125能够使得相应系统(例如,本文的系统700和其预浸料束全长光波导管原料线子系统900)调整在每个各个的细长细丝104或细长细丝104的单独子集214上的额外树脂125的量。例如,当筛网或滤网被用于分离前体预浸料束208时,筛网或滤网可以有效地刮掉过量的树脂124和额外树脂125,仅在每个各个的细长细丝104或细长细丝104的单独子集214上留下期望量用于与全长光波导管(一个或多个)随后组合以创建原料线100。
在另一方面,在方法800的一些实施中,在分离前体预浸料束208之后施加额外树脂125能够使得足够量的额外树脂125以及树脂124完全湿润细长细丝104和全长光波导管(一个或多个)。
在方法800的一些实施中,可以在分离前体预浸料束208之前和之后二者施加额外树脂125。
一般地参阅例如图5和24并且具体地参阅图32,根据方法800,在(方框832)将至少部分地覆盖有树脂124的各个的细长细丝104或至少部分地覆盖有树脂124的细长细丝104的子集214与至少一个全长光波导管102组合为衍生的全长光波导管预浸料束909之前或之后的至少一种,额外树脂125被施加以覆盖细长细丝104和至少一个全长光波导管102,使得细长细丝104和至少一个全长光波导管102被衍生的全长光波导管预浸料束909中的树脂124和额外树脂125覆盖。该段的前述主题表征本公开内容的实施例79,其中实施例79还包括根据上面的实施例77或78的主题。
在方法800的一些实施中,在将细长细丝104和至少一个全长光波导管102组合之前施加额外树脂125能够使得足够量的树脂124和额外树脂125完全湿润细长细丝104和全长光波导管(一个或多个)。
在方法800的一些实施中,在将细长细丝104和全长光波导管(一个或多个)组合为衍生的全长光波导管预浸料束909之后施加额外树脂125确保原料线100在其中具有总体期望量的树脂124和额外树脂125。
在方法800的一些实施中,可以在将细长细丝104和全长光波导管(一个或多个)组合之前和之后二者施加额外树脂125。
一般地参阅例如图5和24并且具体地参阅图32,根据方法800,(方框828)将前体预浸料束908分离为至少部分地覆盖有树脂124的各个的细长细丝104,或分离为至少部分地覆盖有树脂124的细长细丝104的子集214的步骤包括(方框844)赋予第一电荷至细长细丝104或至树脂124。(方框842)施加额外树脂125以覆盖细长细丝104和至少一个全长光波导管102,使得细长细丝104和至少一个全长光波导管102被衍生的全长光波导管预浸料束909中的树脂124和额外树脂125覆盖的步骤包括(方框846)赋予第二电荷至额外树脂125。第二电荷和第一电荷具有相反的符号。该段的前述主题表征本公开内容的实施例80,其中实施例80还包括根据上面的实施例77-79中任一项的主题。
如结合系统700的预浸料束全长光波导管原料线子系统900讨论的,通过赋予第一电荷至细长细丝104或树脂124并当额外树脂125被施加至细长细丝104和树脂124时赋予第二相反电荷至额外树脂125,额外树脂125将被静电吸引至细长细丝104。
一般地参阅例如图5和24并且具体地参阅图32,根据方法800,(方框832)将至少部分地覆盖有树脂124的各个的细长细丝104与至少一个全长光波导管102,或至少部分地覆盖有树脂124的细长细丝104的子集214与至少一个全长光波导管102组合为衍生的全长光波导管预浸料束909的步骤包括(方框848)将至少部分地覆盖有树脂124的各个的细长细丝104与至少一个全长光波导管102,或至少部分地覆盖有树脂124的细长细丝104的子集214与至少一个全长光波导管102扭结、交织或编织为衍生的全长光波导管预浸料束909的至少一种。该段的前述主题表征本公开内容的实施例81,其中实施例81还包括根据上面的实施例76-80中任一项的主题。
再次,通过与细长细丝104扭结、交织或编织,至少一个全长光波导管102散布细长细丝104,使得离开至少一个全长光波导管102的电磁辐射118被递送至内部体积182的位于细长细丝104的阴影中的区域。
一般地参阅例如图1、3、12、14、16和18-21并且具体地参阅图32,根据方法800,至少一个光学调节器123包括部分长度光波导管122。每个部分长度光波导管122包括部分长度光学核心138。每个部分长度光波导管122的部分长度光学核心138包括第一部分长度光学核心端面140、与第一部分长度光学核心端面140相对的第二部分长度光学核心端面142和部分长度外周表面144,其在第一部分长度光学核心端面140与第二部分长度光学核心端面142之间延伸。(方框804)在原料线100沿着印刷路径705由递送导向器704沉积之后在原料线100的外部表面180处定向电磁辐射118的步骤使得电磁辐射118经由第一部分长度光学核心端面140、第二部分长度光学核心端面142或部分长度外周表面144的至少一个进入部分长度光学核心138,其又使得电磁辐射118的至少一部分经由部分长度外周表面144离开部分长度光学核心138以照射原料线100的内部体积182中的树脂124,至少部分地由于细长细丝104,树脂124不可直接地受入射在原料线100的外部表面180上的电磁辐射118影响。该段的前述主题表征本公开内容的实施例82,其中实施例82还包括根据上面的实施例57-70中任一项的主题。
如讨论的,部分长度光波导管122对于创建——比如根据本文公开的各种方法——可以是成本有效的。而且,通过散布在细长细丝104之间,部分长度光波导管122可以直接地接收电磁辐射118并且将电磁辐射118递送入细长细丝104的阴影。
一般地参阅例如图3和18-20并且具体地参阅图32,根据方法800,部分长度光学核心138具有部分长度光学核心折射率。每个部分长度光波导管122进一步包括至少部分地覆盖部分长度光学核心138的部分长度光学核心包层160。部分长度光学核心包层160包括至少第一部分长度光学核心包层树脂162,其具有部分长度光学核心第一包层树脂折射率。部分长度光学核心包层160沿着每个部分长度光波导管122是不均匀的。部分长度光学核心折射率大于部分长度光学核心第一包层树脂折射率。该段的前述主题表征本公开内容的实施例83,其中实施例83还包括根据上面的实施例82的主题。
如讨论的,沿着部分长度光波导管122的长度是不均匀的,电磁辐射118被允许经由部分长度外周表面144离开部分长度光学核心138。而且,通过第一部分长度光学核心包层树脂162具有小于部分长度光学核心138的折射率的折射率,电磁辐射118在进入部分长度光学核心138之后被捕获在部分长度光学核心138内,除了不存在第一部分长度光学核心包层树脂162处的区域之外。结果,部分长度光波导管122可以被构建以提供期望量的电磁辐射118,离开沿着部分长度外周表面144的各个位置,比如以确保期望量的电磁辐射118穿透细长细丝104的阴影。
一般地参阅例如图3、19和20并且具体地参阅图32,根据方法800,每个部分长度光波导管122的部分长度光学核心138的部分长度外周表面144具有没有第一部分长度光学核心包层树脂162的部分长度外周表面区域129。部分长度光学核心包层160进一步包括第二部分长度光学核心包层树脂164,其具有部分长度光学核心第二包层树脂折射率。第二部分长度光学核心包层树脂164覆盖部分长度外周表面144的部分长度外周表面区域129。部分长度光学核心第二包层树脂折射率大于部分长度光学核心第一包层树脂折射率。该段的前述主题表征本公开内容的实施例84,其中实施例84还包括根据上面的实施例83的主题。
如讨论的,通过利用第二部分长度光学核心包层树脂164覆盖部分长度外周表面区域129,其期望折射率可以被选择以优化电磁辐射118如何离开部分长度外周表面144。另外地或可选地,具有利用第二部分长度光学核心包层树脂164覆盖的部分长度外周表面区域129,第一部分长度光学核心包层树脂162的完整性可以被确保,使得其在部分长度光波导管122的储存期间或者在原料线100的构建和使用期间不剥离或脱落。
一般地参阅例如图3和20并且具体地参阅图32,根据方法800,第二部分长度光学核心包层树脂164还覆盖第一部分长度光学核心包层树脂162。该段的前述主题表征本公开内容的实施例85,其中实施例85还包括根据上面的实施例84的主题。
如讨论的,这样的部分长度光波导管122可以被更容易地制造,因为具有第一部分长度光学核心包层树脂162的部分长度光学核心138简单地可以利用第二部分长度光学核心包层树脂164完全地涂覆。另外地或可选地,部分长度光波导管122的完整性可以在其储存期间和在原料线100的构建和使用期间被维持。
一般地参阅例如图1、3、19和20并且具体地参阅图32,根据方法800,树脂124具有树脂折射率。树脂折射率大于部分长度光学核心第二包层树脂折射率。该段的前述主题表征本公开内容的实施例86,其中实施例86还包括根据上面的实施例84或85的主题。
如讨论的,由于第二部分长度光学核心包层树脂164具有小于树脂124的折射率的折射率,因此电磁辐射118离开第二部分长度光学核心包层树脂164以穿透和固化树脂124。
一般地参阅例如图3和21并且具体地参阅图32,根据方法800,每个部分长度光波导管122的部分长度光学核心138的部分长度外周表面144具有如此表面粗糙度,其被选择使得当电磁辐射118经由第一部分长度光学核心端面140、第二部分长度光学核心端面142或部分长度外周表面144的至少一个进入部分长度光学核心138时,电磁辐射118的至少一部分经由部分长度外周表面144离开部分长度光学核心138以照射原料线100的内部体积182中的树脂124,至少部分地由于细长细丝104,树脂124不可直接地受入射在原料线100的外部表面180上的电磁辐射118影响。该段的前述主题表征本公开内容的实施例87,其中实施例87还包括根据上面的实施例82的主题。
如讨论的,不依赖于包层的折射率性质以确保经由部分长度外周表面144从部分长度光学核心138期望的电磁辐射118的分散,部分长度外周表面144的表面粗糙度导致电磁辐射118以期望量沿着部分长度外周表面144的长度离开部分长度光学核心138。例如,表面粗糙度在部分长度光学核心138内创建电磁辐射118的内反射的区域并且创建其中电磁辐射118逸出部分长度光学核心138的区域。
一般地参阅例如图3和21并且具体地参阅图32,根据方法800,每个部分长度光波导管122没有覆盖部分长度光学核心138的任何包层。该段的前述主题表征本公开内容的实施例88,其中实施例88还包括根据上面的实施例87的主题。
如讨论的,不具有任何包层的部分长度光波导管122与具有包层的部分长度光波导管122相比在制造上可以是较便宜的。另外,当选择用于原料线100的树脂124时,包层与树脂124之间的折射率的差异不需要被考虑。
一般地参阅例如图1、6和25并且具体地参阅图32,方法800进一步包括(方框850)在沿着印刷路径705沉积原料线100之前创建原料线100的步骤。(方框850)创建原料线100的步骤包括(方框852)分配包括细长细丝104的前体束208的步骤。(方框850)创建原料线100的步骤进一步包括(方框854)将前体束208分离为各个的细长细丝104或分离为细长细丝104的子集214的步骤。每个子集214包括多个细长细丝104。(方框850)创建原料线100的步骤还包括(方框856)施加部分长度光波导管122至各个的细长细丝104或细长细丝104的子集214的步骤。(方框850)创建原料线100的步骤另外地包括(方框858)将各个的细长细丝104与部分长度光波导管122或细长细丝104的子集214与部分长度光波导管122组合为衍生的部分长度光波导管束1009使得部分长度光波导管122散布在细长细丝104之间的步骤。(方框850)创建原料线100的步骤进一步包括(方框860)施加树脂124以覆盖细长细丝104和部分长度光波导管122使得细长细丝104和部分长度光波导管122用衍生的部分长度光波导管束1009中的树脂124覆盖的步骤。该段的前述主题表征本公开内容的实施例89,其中实施例89还包括根据上面的实施例82-88中任一项的主题。
如结合系统700的干束部分长度光波导管原料线子系统1000讨论的,由前体束208创建原料线100允许使用现成的增强纤维束。通过将前体束208分离为各个的细长细丝104或者分离为细长细丝104的子集214,部分长度光波导管122可以可操作地散布细长细丝104。利用树脂124覆盖细长细丝104和部分长度光波导管122确保细长细丝104和部分长度光波导管122被湿润并且具有用于增材制造物体136的适合的完整性。
一般地参阅例如图6和25并且具体地参阅图32,根据方法800,在(方框854)将前体束208分离为各个的细长细丝104或分离为细长细丝104的子集214之前或之后的至少一种,树脂124被施加以覆盖细长细丝104和部分长度光波导管122,使得细长细丝104和部分长度光波导管122用衍生的部分长度光波导管束1009中的树脂124覆盖。该段的前述主题表征本公开内容的实施例90,其中实施例90还包括根据上面的实施例89的主题。
在方法800的一些实施中,在分离前体束208之前施加树脂124能够使得相应系统(例如,本文的系统700和其干束部分长度光波导管原料线子系统1000)调整在每个各个的细长细丝104或细长细丝104的单独子集214上的树脂124的量。例如,当筛网或滤网被用于分离前体束208时,筛网或滤网可以有效地刮掉过量的树脂124,仅在每个各个的细长细丝104或细长细丝104的单独子集214上留下期望量用于与部分长度光波导管122随后组合以创建原料线100。
在另一方面,在方法800的一些实施中,在分离前体束208之后施加树脂124能够使得足够量的树脂124完全湿润细长细丝104和部分长度光波导管122。
在方法800的一些实施中,可以在分离前体束208之前和之后二者施加树脂124。
一般地参阅例如图6和25并且具体地参阅图32,根据方法800,在(方框874)将各个的细长细丝104与部分长度光波导管122或细长细丝104的子集214与部分长度光波导管122组合为衍生的部分长度光波导管束1009使得部分长度光波导管122散布在细长细丝104之间之前或之后的至少一种,树脂124被施加以覆盖细长细丝104和部分长度光波导管122,使得细长细丝104和部分长度光波导管122用衍生的部分长度光波导管束1009中的树脂124覆盖。该段的前述主题表征本公开内容的实施例91,其中实施例91还包括根据上面的实施例89的主题。
在方法800的一些实施中,在将细长细丝104和部分长度光波导管122组合之前施加树脂124能够使得足够量的树脂124完全湿润细长细丝104和部分长度光波导管122。
在方法800的一些实施中,在将细长细丝104和部分长度光波导管122组合为衍生的部分长度光波导管束1009之后施加树脂124确保原料线100在其中具有总体期望量的树脂124。
在方法800的一些实施中,可以在将细长细丝104和部分长度光波导管122组合之前和之后二者施加树脂124。
一般地参阅例如图6和25并且具体地参阅图32,根据方法800,(方框854)将前体束208分离为各个的细长细丝104或细长细丝104的子集214的步骤包括(方框862)赋予第一电荷至细长细丝104。(方框860)施加树脂124以覆盖细长细丝104和部分长度光波导管122使得细长细丝104和部分长度光波导管122用衍生的部分长度光波导管束1009中的树脂124覆盖的步骤包括赋予第二电荷至树脂124。第二电荷和第一电荷具有相反的符号。该段的前述主题表征本公开内容的实施例92,其中实施例92还包括根据上面的实施例89-91中任一项的主题。
如结合其干束部分长度光波导管原料线子系统1000讨论的,通过赋予第一电荷至细长细丝104并当树脂124被施加至细长细丝104时赋予第二相反电荷至树脂124,树脂124将被静电吸引至细长细丝104,从而促进利用树脂124湿润细长细丝104。
一般地参阅例如图1、7、26并且具体地参阅图32,方法800进一步包括(方框866)在沿着印刷路径705沉积原料线100之前创建原料线100的步骤。(方框866)创建原料线100的步骤包括(方框868)分配包括细长细丝104和覆盖细长细丝104的树脂124的前体预浸料束908的步骤。(方框866)创建原料线100的步骤进一步包括(方框870)将前体预浸料束908分离为至少部分地覆盖有树脂124的各个的细长细丝104,或分离为至少部分地覆盖有树脂124的细长细丝104的子集214的步骤。每个子集214包括多个细长细丝104。(方框866)创建原料线100的步骤还包括(方框872)施加部分长度光波导管122至至少部分地覆盖有树脂124的各个的细长细丝104或至少部分地覆盖有树脂124的细长细丝104的子集214的步骤。(方框866)创建原料线100的步骤另外地包括(方框874)将至少部分地覆盖有树脂124的各个的细长细丝104与部分长度光波导管122,或至少部分地覆盖有树脂124的细长细丝104的子集214与部分长度光波导管122组合为衍生的部分长度光波导管预浸料束1209使得部分长度光波导管122散布在细长细丝104之间的步骤。(方框866)创建原料线100的步骤进一步包括(方框876)加热下列的至少一种的步骤:(i)(方框878)在将前体预浸料束908分离为至少部分地覆盖有树脂124的各个的细长细丝104或至少部分地覆盖有树脂124的细长细丝104的子集214之前,前体预浸料束908中的树脂124至第一阈值温度以促进前体预浸料束908的分离;(ii)(方框880)在(方框870)将前体预浸料束908分离为至少部分地覆盖有树脂124的各个的细长细丝104或至少部分地覆盖有树脂124的细长细丝104的子集214之后,并且在(方框874)将至少部分地覆盖有树脂124的各个的细长细丝104与部分长度光波导管122或至少部分地覆盖有树脂124的细长细丝104的子集214与部分长度光波导管122组合为衍生的部分长度光波导管预浸料束1209之前,至少部分地覆盖各个的细长细丝104或细长细丝104的子集214的树脂124至第二阈值温度以通过树脂124引起衍生的部分长度光波导管预浸料束1209中的部分长度光波导管122和细长细丝104的浸透;或(iii)(方框882)衍生的部分长度光波导管预浸料束1209中的至少部分地覆盖细长细丝104的树脂124至第三阈值温度以通过树脂124引起衍生的部分长度光波导管预浸料束1209中的部分长度光波导管122和细长细丝104的浸透。该段的前述主题表征本公开内容的实施例93,其中实施例93还包括根据上面的实施例82-88中任一项的主题。
如结合系统700的预浸料束部分长度光波导管原料线子系统1200讨论的,由前体预浸料束208创建原料线100允许使用现成的预浸料增强纤维束。通过将前体预浸料束208分离为各个的细长细丝104或分离为细长细丝104的子集214,部分长度光波导管122可以可操作地散布细长细丝104。加热树脂124促进前体预浸料束208的分离或衍生的部分长度光波导管预浸料束1209中的细长细丝104和部分长度光波导管122的浸透中的一者或二者。
一般地参阅例如图7和26并且具体地参阅图32,根据方法800,(方框824)创建原料线100的步骤进一步包括(方框842)施加额外树脂125以覆盖细长细丝104和部分长度光波导管122使得细长细丝104和部分长度光波导管122被衍生的部分长度光波导管预浸料束1209中的树脂124和额外树脂125覆盖的步骤。该段的前述主题表征本公开内容的实施例94,其中实施例94还包括根据上面的实施例93的主题。
如讨论的,通过将额外树脂125施加至细长细丝104和部分长度光波导管122,可以在原料线100中实现细长细丝104和部分长度光波导管122的完全浸透。
一般地参阅例如图7和26并且具体地参阅图32,根据方法800,在(方框870)将前体预浸料束908分离为至少部分地覆盖有树脂124的各个的细长细丝104,或分离为至少部分地覆盖有树脂124的细长细丝104的子集214之前或之后的至少一种,额外树脂125被施加以覆盖细长细丝104和部分长度光波导管122,使得细长细丝104和部分长度光波导管122被衍生的部分长度光波导管预浸料束1209中的树脂124和额外树脂125覆盖。该段的前述主题表征本公开内容的实施例95,其中实施例95还包括根据上面的实施例94的主题。
在方法800的一些实施中,在分离前体预浸料束208之前施加额外树脂125能够使得相应系统(例如,本文的系统700和其预浸料束部分长度光波导管原料线子系统1200)调整在每个各个的细长细丝104或细长细丝104的单独子集214上的额外树脂125的量。例如,当筛网或滤网被用于分离前体预浸料束208时,筛网或滤网可以有效地刮掉过量的树脂124和额外树脂125,仅在每个各个的细长细丝104或细长细丝104的单独子集214上留下期望量用于与部分长度光波导管122随后组合以创建原料线100。
在另一方面,在方法800的一些实施中,在分离前体预浸料束208之后施加额外树脂125能够使得足够量的额外树脂125以及树脂124完全湿润细长细丝104和部分长度光波导管122。
在方法800的一些实施中,可以在分离前体预浸料束208之前和之后二者施加额外树脂125。
一般地参阅例如图7和26并且具体地参阅图32,根据方法800,在(方框874)将至少部分地覆盖有树脂124的各个的细长细丝104或至少部分地覆盖有树脂124的细长细丝104的子集214与部分长度光波导管122组合为衍生的部分长度光波导管预浸料束1209之前或之后的至少一种,额外树脂125被施加以覆盖细长细丝104和部分长度光波导管122,使得细长细丝104和部分长度光波导管122被衍生的部分长度光波导管预浸料束1209中的树脂124和额外树脂125覆盖。该段的前述主题表征本公开内容的实施例96,其中实施例96还包括根据上面的实施例94或95的主题。
在方法800的一些实施中,在将细长细丝104和部分长度光波导管122组合之前施加额外树脂125能够使得足够量的树脂124和额外树脂125完全湿润细长细丝104和部分长度光波导管122。
在方法800的一些实施中,在将细长细丝104和部分长度光波导管122组合为衍生的部分长度光波导管预浸料束1209之后施加额外树脂125确保原料线100在其中具有总体期望量的树脂124和额外树脂125。
在方法800的一些实施中,可以在将细长细丝104和部分长度光波导管122组合之前和之后二者施加额外树脂125。
一般地参阅例如图7和26并且具体地参阅图32,根据方法800,(方框870)将前体预浸料束908分离为至少部分地覆盖有树脂124的各个的细长细丝104,或分离为至少部分地覆盖有树脂124的细长细丝104的子集214的步骤包括(方框886)赋予第一电荷至细长细丝104或至树脂124。(方框884)施加额外树脂125以覆盖细长细丝104和部分长度光波导管122使得细长细丝104和部分长度光波导管122被衍生的部分长度光波导管预浸料束1209中的树脂124和额外树脂125覆盖的步骤包括(方框888)赋予第二电荷至额外树脂125。第二电荷和第一电荷具有相反的符号。该段的前述主题表征本公开内容的实施例97,其中实施例97还包括根据上面的实施例94-96中任一项的主题。
如结合系统700的预浸料束部分长度光波导管原料线子系统1200讨论的,通过赋予第一电荷至细长细丝104或树脂124并当额外树脂125被施加至细长细丝104和树脂124时赋予第二相反电荷至额外树脂125,额外树脂125将被静电吸引至细长细丝104。
一般地参阅例如图1、13-15和29-31并且具体地参阅图32,根据方法800,至少一个光学调节器123包括光学方向调节颗粒186。(方框804)在原料线100沿着印刷路径705由递送导向器704沉积之后在原料线100的外部表面180处定向电磁辐射118的步骤使得电磁辐射118撞击光学方向调节颗粒186的至少一些的外表面184,其又使得对电磁辐射118进行反射、折射、衍射或瑞利散射的至少一种以在原料线100的内部体积182中分散电磁辐射118以照射树脂124,至少部分地由于细长细丝104,树脂124不可直接地受入射在原料线100的外部表面180上的电磁辐射118影响。该段的前述主题表征本公开内容的实施例98,其中实施例98还包括根据上面的实施例57-70或82-88中任一项的主题。
如结合系统700讨论的,包含对电磁辐射118进行反射、折射、衍射或瑞利散射的至少一种的光学方向调节颗粒186促进在内部体积182内的电磁辐射118的分散,以便于照射其中的树脂124。
一般地参阅例如图13-15和29-31并且具体地参阅图32,根据方法800,每个细长细丝104具有最小外形尺寸。每个光学方向调节颗粒186具有最大外形尺寸,其小于细长细丝104的任一个的最小外形尺寸的1/8。该段的前述主题表征本公开内容的实施例99,其中实施例99还包括根据上面的实施例98的主题。
如讨论的,通过使最大外形尺寸小于细长细丝104的最小外形尺寸的1/8,光学方向调节颗粒186容易地在细长细丝104之间延伸。而且,当原料线100正被构建时,光学方向调节颗粒186可以容易地与树脂124或额外树脂125一起流入一丛或一束细长细丝104。
一般地参阅例如图13-15和29-31并且具体地参阅图32,根据方法800,每个光学方向调节颗粒186具有小于1000nm、500nm、250nm或200nm的最大外形尺寸。该段的前述主题表征本公开内容的实施例100,其中实施例100还包括根据上面的实施例98或99的主题。
如讨论的,通过使最大外形尺寸小于1000nm(1微米)、500nm(0.5微米)、250nm(0.25微米)或200nm(0.200微米),光学方向调节颗粒186容易地在典型大小的细长细丝104之间延伸。而且,当原料线100正被构建时,光学方向调节颗粒186可以容易地与树脂124或额外树脂125一起流入一丛或一束细长细丝104。
一般地参阅例如图13-15和29-31并且具体地参阅图32,根据方法800,电磁辐射118具有波长。每个光学方向调节颗粒186具有大于电磁辐射118的波长的1/4的最小外形尺寸。该段的前述主题表征本公开内容的实施例101,其中实施例101还包括根据上面的实施例98-100中任一项的主题。
如讨论的,选择大于电磁辐射118的波长的1/4的光学方向调节颗粒186的最小外形尺寸确保光学方向调节颗粒186将使得电磁辐射118在撞击光学方向调节颗粒186之后反射、折射或衍射。
一般地参阅例如图13-15和29-31并且具体地参阅图32,根据方法800,每个光学方向调节颗粒186具有大于或等于50nm或大于或等于100nm的最小外形尺寸。该段的前述主题表征本公开内容的实施例102,其中实施例102还包括根据上面的实施例98-101中任一项的主题。
如讨论的,具有大约400nm的波长的紫外光通常与紫外光聚合物结合使用。因此,当树脂124包括光聚合物或由光聚合物组成时,具有大于或等于100nm的最小外形尺寸的光学方向调节颗粒186确保光学方向调节颗粒186使得电磁辐射118在撞击光学方向调节颗粒186之后反射、折射或衍射。
一般地参阅例如图1和13-15并且具体地参阅图32,根据方法800,光学方向调节颗粒186占小于按重量计原料线100的树脂124的10%、小于按重量计原料线100的树脂124的5%、或小于按重量计原料线100的树脂124的1%。该段的前述主题表征本公开内容的实施例103,其中实施例103还包括根据上面的实施例98-102中任一项的主题。
如讨论的,通过限制光学方向调节颗粒186至参考的阈值百分比,当原料线100正被构建时,树脂124将可操作地在细长细丝104之间流动。另外,树脂124、原料线100和最终物体136的期望性质将不被光学方向调节颗粒186的存在消极地影响。
一般地参阅例如图1和图29-31并且具体地参阅图32,根据方法800,光学方向调节颗粒186的至少一些的外表面184是有小面的。该段的前述主题表征本公开内容的实施例104,其中实施例104还包括根据上面的实施例98-103中任一项的主题。
如讨论的,通过为有小面的,外表面184有效地散射电磁辐射118。
一般地参阅例如图1、13-15和29-31并且具体地参阅图32,根据方法800,光学方向调节颗粒186的至少一些的外表面184具有如此表面粗糙度,其被选择使得撞击外表面184的电磁辐射118在原料线100的内部体积182中散射以照射树脂124,至少部分地由于细长细丝104,树脂124不可直接地受入射在原料线100的外部表面180上的电磁辐射118影响。该段的前述主题表征本公开内容的实施例105,其中实施例105还包括根据上面的
实施例98-104中任一项的主题。
如讨论的,选择表面粗糙度以散射电磁辐射118促进遍及内部体积128可操作地照射树脂124,包括在细长细丝104的阴影中。
一般地参阅例如图1和13-15并且具体地参阅图32,根据方法800,树脂124具有树脂折射率。光学方向调节颗粒186的至少一些具有颗粒折射率。颗粒折射率大于或小于树脂折射率。该段的前述主题表征本公开内容的实施例106,其中实施例106还包括根据上面的实施例98-105中任一项的主题。
如讨论的,当光学方向调节颗粒186具有不同于树脂124的折射率(例如,即大于或小于树脂124的折射率至少0.001)的折射率时,入射在其外表面上的电磁辐射118将必然地以不同角度离开外表面,并且因而将遍及树脂124散射,包括进入细长细丝104的阴影。
一般地参阅例如图1和29并且具体地参阅图32,根据方法800,光学方向调节颗粒186的至少一些是球形的。该段的前述主题表征本公开内容的实施例107,其中实施例107还包括根据上面的实施例98-106中任一项的主题。
如讨论的,通过为球形的,当原料线100正被构建时,光学方向调节颗粒186可以容易地与树脂124或额外树脂125一起流入一丛或一束细长细丝104。
一般地参阅例如图1和30并且具体地参阅图32,根据方法800,光学方向调节颗粒186的至少一些是棱形的。该段的前述主题表征本公开内容的实施例108,其中实施例108还包括根据上面的实施例98-107中任一项的主题。
如讨论的,通过为棱形的,光学方向调节颗粒186可以被选择以对电磁辐射118进行可操作地反射、折射或衍射的至少一种。
一般地参阅例如图1、8、27并且具体地参阅图32,方法800进一步包括(方框890)在沿着印刷路径705沉积原料线100之前创建原料线100的步骤。(方框890)创建原料线100的步骤包括(方框982)分配包括细长细丝104的前体束208的步骤。(方框890)创建原料线100的步骤进一步包括(方框894)将前体束208分离为各个的细长细丝104或分离为细长细丝104的子集214的步骤,其中每个子集214包括多个细长细丝104。(方框890)创建原料线100的步骤还包括(方框896)施加光学方向调节颗粒186至各个的细长细丝104或细长细丝104的子集214的步骤。(方框890)创建原料线100的步骤另外地包括(方框898)将各个的细长细丝104与光学方向调节颗粒186,或细长细丝104的子集214与光学方向调节颗粒186组合为衍生的颗粒束1309使得光学方向调节颗粒186散布在细长细丝104之间的步骤。(方框890)创建原料线100的步骤进一步包括(方框801)施加树脂124以覆盖细长细丝104和光学方向调节颗粒186使得细长细丝104和光学方向调节颗粒186用衍生的颗粒束1309中的树脂124覆盖的步骤。该段的前述主题表征本公开内容的实施例109,其中实施例109还包括根据上面的实施例98-108中任一项的主题。
如结合系统700的干束颗粒原料线子系统1300讨论的,由前体束208创建原料线100允许使用现成的增强纤维束。通过将前体束208分离为各个的细长细丝104或者分离为细长细丝104的子集214,光学方向调节颗粒186可以可操作地散布细长细丝104。利用树脂124覆盖细长细丝104和光学方向调节颗粒186确保细长细丝104和光学方向调节颗粒186被湿润并且具有用于增材制造物体136的适合的完整性。
一般地参阅例如图8和27并且具体地参阅图32,根据方法800,在(方框894)将前体束208分离为各个的细长细丝104或细长细丝104的子集214之前或之后的至少一种,树脂124被施加以覆盖细长细丝104和光学方向调节颗粒186,使得细长细丝104和光学方向调节颗粒186用衍生的颗粒束1309中的树脂124覆盖。该段的前述主题表征本公开内容的实施例110,其中实施例110还包括根据上面的实施例109的主题。
在方法800的一些实施中,在分离前体束208之前施加树脂124能够使得相应系统(例如,本文的系统700和其干束颗粒原料线子系统1300)调整在每个各个的细长细丝104或细长细丝104的单独子集214上的树脂124的量。例如,当筛网或滤网被用于分离前体束208时,筛网或滤网可以有效地刮掉过量的树脂124,仅在每个各个的细长细丝104或细长细丝104的单独子集214上留下期望量用于与光学方向调节颗粒186随后组合以创建原料线100。
在另一方面,在方法800的一些实施中,在分离前体束208之后施加树脂124能够使得足够量的树脂124完全湿润细长细丝104和光学方向调节颗粒186。
在方法800的一些实施中,可以在分离前体束208之前和之后二者施加树脂124。
一般地参阅例如图8和27并且具体地参阅图32,根据方法800,在(方框898)将各个的细长细丝104与光学方向调节颗粒186或细长细丝104的子集214与光学方向调节颗粒186组合为衍生的颗粒束1309使得光学方向调节颗粒186散布在细长细丝104之间之前或之后的至少一种,树脂124被施加以覆盖细长细丝104和光学方向调节颗粒186,使得细长细丝104和光学方向调节颗粒186用衍生的颗粒束1309中的树脂124覆盖。该段的前述主题表征本公开内容的实施例111,其中实施例111还包括根据上面的实施例109或110的主题。
在方法800的一些实施中,在将细长细丝104和光学方向调节颗粒186组合之前施加树脂124能够使得足够量的树脂124完全湿润细长细丝104和光学方向调节颗粒186。
在方法800的一些实施中,在将细长细丝104和光学方向调节颗粒186组合为衍生的颗粒束1309之后施加树脂124确保原料线100在其中具有总体期望量的树脂124。
在方法800的一些实施中,可以在将细长细丝104和光学方向调节颗粒186组合之前和之后二者施加树脂124。
一般地参阅例如图8和27并且具体地参阅图32,根据方法800,(方框894)将前体束208分离为各个的细长细丝104或细长细丝104的子集214的步骤包括(方框803)赋予第一电荷至细长细丝104。(方框801)施加树脂124以覆盖细长细丝104和光学方向调节颗粒186使得细长细丝104和光学方向调节颗粒186用衍生的颗粒束1309中的树脂124覆盖的步骤包括赋予第二电荷至树脂124。第二电荷和第一电荷具有相反的符号。该段的前述主题表征本公开内容的实施例112,其中实施例112还包括根据上面的实施例109-111中任一项的主题。
如结合干束颗粒原料线子系统1300讨论的,通过赋予第一电荷至细长细丝104并当树脂124被施加至细长细丝104时赋予第二相反电荷至树脂124,树脂124将被静电吸引至细长细丝104,从而促进利用树脂124湿润细长细丝104。
一般地参阅例如图1、9和28并且具体地参阅图32,方法800进一步包括(方框807)在沿着印刷路径705沉积原料线100之前创建原料线100的步骤。(方框807)创建原料线100的步骤包括(方框809)分配包括细长细丝104和覆盖细长细丝104的树脂124的前体预浸料束908的步骤。(方框807)创建原料线100的步骤进一步包括(方框811)将前体预浸料束908分离为至少部分地覆盖有树脂124的各个的细长细丝104,或分离为至少部分地覆盖有树脂124的细长细丝104的子集214的步骤。每个子集214包括多个细长细丝104。(方框807)创建原料线100的步骤还包括(方框813)施加光学方向调节颗粒186至至少部分地覆盖有树脂124的各个的细长细丝104或至少部分地覆盖有树脂124的细长细丝104的子集214的步骤。(方框807)创建原料线100的步骤另外地包括(方框815)将至少部分地覆盖有树脂124的各个的细长细丝104与光学方向调节颗粒186,或至少部分地覆盖有树脂124的细长细丝104的子集214与光学方向调节颗粒186组合为衍生的颗粒预浸料束1409使得光学方向调节颗粒186散布在细长细丝104之间的步骤。(方框807)创建原料线100的步骤进一步包括(方框817)加热下列的至少一种的步骤:(i)(方框819)在(方框811)将前体预浸料束908分离为至少部分地覆盖有树脂124的各个的细长细丝104或至少部分地覆盖有树脂124的细长细丝104的子集214之前,前体预浸料束908中的树脂124至第一阈值温度以促进前体预浸料束908的分离;(ii)(方框821)在(方框811)将前体预浸料束908分离为至少部分地覆盖有树脂124的各个的细长细丝104或至少部分地覆盖有树脂124的细长细丝104的子集214之后,并且在(方框815)将至少部分地覆盖有树脂124的各个的细长细丝104与光学方向调节颗粒186或至少部分地覆盖有树脂124的细长细丝104的子集214与光学方向调节颗粒186组合为衍生的颗粒浸料束1409之前,至少部分地覆盖各个的细长细丝104或细长细丝104的子集214的树脂124至第二阈值温度以通过树脂124引起衍生的颗粒预浸料束1409中的光学方向调节颗粒186和细长细丝104的浸透;或(iii)(方框823)衍生的颗粒预浸料束1409中的至少部分地覆盖细长细丝104的树脂124至第三阈值温度以通过树脂124引起衍生的颗粒预浸料束1409中的光学方向调节颗粒186和细长细丝104的浸透。该段的前述主题表征本公开内容的实施例113,其中实施例113还包括根据上面的实施例98-108中任一项的主题。
如结合系统700的预浸料束颗粒原料线子系统1400讨论的,由前体预浸料束208创建原料线100允许使用现成的预浸料增强纤维束。通过将前体预浸料束208分离为各个的细长细丝104或分离为细长细丝104的子集214,光学方向调节颗粒186可以可操作地散布细长细丝104。加热树脂124促进前体预浸料束208的分离或衍生的颗粒预浸料束1409中的细长细丝104和光学方向调节颗粒186的浸透中的一者或二者。
一般地参阅例如图9和28并且具体地参阅图32,根据方法800,(方框807)创建原料线100的步骤进一步包括(方框825)施加额外树脂125以覆盖细长细丝104和光学方向调节颗粒186使得细长细丝104和光学方向调节颗粒186被衍生的颗粒预浸料束1409中的树脂124和额外树脂125覆盖的步骤。该段的前述主题表征本公开内容的实施例114,其中实施例114还包括根据上面的实施例113的主题。
如讨论的,通过将额外树脂125施加至细长细丝104和光学方向调节颗粒186,可以在原料线100中实现细长细丝104和光学方向调节颗粒186的完全浸透。
一般地参阅例如图9和28并且具体地参阅图32,根据方法800,在(方框811)将前体预浸料束908分离为至少部分地覆盖有树脂124的各个的细长细丝104,或分离为至少部分地覆盖有树脂124的细长细丝104的子集214之前或之后的至少一种,额外树脂125被施加以覆盖细长细丝104和光学方向调节颗粒186,使得细长细丝104和光学方向调节颗粒186被衍生的颗粒预浸料束1409中的树脂124和额外树脂125覆盖。该段的前述主题表征本公开内容的实施例115,其中实施例115还包括根据上面的实施例114的主题。
在方法800的一些实施中,在分离前体预浸料束208之前施加额外树脂125能够使得相应系统(例如,本文的系统700和其预浸料束颗粒原料线子系统1400)调整在每个各个的细长细丝104或细长细丝104的单独子集214上的额外树脂125的量。例如,当筛网或滤网被用于分离前体预浸料束208时,筛网或滤网可以有效地刮掉过量的树脂124和额外树脂125,仅在每个各个的细长细丝104或细长细丝104的单独子集214上留下期望量用于与光学方向调节颗粒186随后组合以创建原料线100。
在另一方面,在方法800的一些实施中,在分离前体预浸料束208之后施加额外树脂125能够使得足够量的额外树脂125以及树脂124完全湿润细长细丝104和光学方向调节颗粒186。
在方法800的一些实施中,可以在分离前体预浸料束208之前和之后二者施加额外树脂125。
一般地参阅例如图9和28并且具体地参阅图32,根据方法800,在(方框815)将至少部分地覆盖有树脂124的各个的细长细丝104或至少部分地覆盖有树脂124的细长细丝104的子集214与光学方向调节颗粒186组合为衍生的颗粒预浸料束1409之前或之后的至少一种,额外树脂125被施加以覆盖细长细丝104和光学方向调节颗粒186,使得细长细丝104和光学方向调节颗粒186被衍生的颗粒预浸料束1409中的树脂124和额外树脂125覆盖。该段的前述主题表征本公开内容的实施例116,其中实施例116还包括根据上面的实施例114或115的主题。
在方法800的一些实施中,在将细长细丝104和光学方向调节颗粒186组合之前施加额外树脂125能够使得足够量的树脂124和额外树脂125完全湿润细长细丝104和光学方向调节颗粒186。
在方法800的一些实施中,在将细长细丝104和光学方向调节颗粒186组合为衍生的颗粒预浸料束1409之后施加额外树脂125确保原料线100在其中具有总体期望量的树脂124和额外树脂125。
在方法800的一些实施中,可以在将细长细丝104和光学方向调节颗粒186组合之前和之后二者施加额外树脂125。
一般地参阅例如图9和28并且具体地参阅图32,根据方法800,(方框811)将前体预浸料束908分离为至少部分地覆盖有树脂124的各个的细长细丝104,或分离为至少部分地覆盖有树脂124的细长细丝104的子集214的步骤包括(方框827)赋予第一电荷至细长细丝104或至树脂124。(方框825)施加额外树脂125以覆盖细长细丝104和光学方向调节颗粒186使得细长细丝104和光学方向调节颗粒186被衍生的颗粒预浸料束1409中的树脂124和额外树脂125覆盖的步骤包括(方框829)赋予第二电荷至额外树脂125。第二电荷和第一电荷具有相反的符号。该段的前述主题表征本公开内容的实施例117,其中实施例117还包括根据上面的实施例114-116中任一项的主题。
如结合系统700的预浸料束颗粒原料线子系统1400讨论的,通过赋予第一电荷至细长细丝104或树脂124并当额外树脂125被施加至细长细丝104和树脂124时赋予第二相反电荷至额外树脂125,额外树脂125将被静电吸引至细长细丝104。
一般地参阅图10并且具体地参阅例如图18-21,公开了光波导管108。光波导管108包括光学核心146,其包括第一端面148、与第一端面148相对的第二端面150和外周表面152,其在第一端面148和第二端面150之间延伸。光波导管108被配置使得当电磁辐射118经由第一端面148、第二端面150或外周表面152的至少一个进入光学核心146时,电磁辐射118的至少一部分经由外周表面152离开光学核心146。该段的前述主题表征本公开内容的实施例118。
由于光波导管108被配置用于电磁辐射经由第一端面148、第二端面150或外周表面152的任一个进入光学核心146,并且然后经由外周表面152离开光学核心146,光波导管108很好地适合于包含在原料线(例如,此处的原料线100)的光聚合物树脂(例如,本文的树脂124)中,原料线还包括增强纤维(例如,本文的细长细丝104)并被用于增材制造物体(例如,通过本文的系统700或根据本文的方法800的本文的物体136)。更具体地,在这样的原料线中包含至少一个光波导管108促进电磁辐射118穿透进入原料线的内部体积以便于照射树脂,而不管树脂的区域是否处于通过电磁辐射118的直接(即,视线)施加投射的增强纤维的阴影中。换句话说,即使当电磁辐射118被遮蔽而不能直接地到达树脂的所有区域时,至少一个光波导管108将经由第一端面148、第二端面150或外周表面152的一个或多个接收电磁辐射118,并且经由至少外周表面152分散电磁辐射118以间接地到达树脂124的区域。结果,原料线可以利用电磁辐射118更容易地固化,可以利用电磁辐射118更均匀地固化,可以利用电磁辐射118更彻底地固化,和/或可以通过利用电磁辐射118更快地固化。这样的原料线配置特别适合于增材制造熔融细丝构造种类(例如,通过本文的系统700或根据本文的方法800),其中原料线被印刷头或喷嘴(例如,本文的递送导向器704)分配,并且固化能量源(例如,本文的固化机构706)随着原料线正被分配在原料线处定向固化能量以原位固化树脂。
全长光波导管和部分长度光波导管是光波导管比如光波导管108的实例。
一般地参阅图10并且具体地参阅例如图18-21,光波导管108被配置使得当电磁辐射118进入光学核心146的第一端面148时,电磁辐射118的最初部分经由外周表面152离开光学核心146,并且在电磁辐射118的最初部分离开光学核心146之后保留在光学核心146中的电磁辐射118的最终部分经由第二端面150离开光学核心146。该段的前述主题表征本公开内容的实施例119,其中实施例119还包括根据上面的实施例118的主题。
即,当电磁辐射118进入第一端面148时,其将离开外周表面152和第二端面150二者,例如与电磁辐射118全部经由外周表面152发射相反。这样的光波导管108的实例很好地适合于包含在利用增材制造系统和方法的原料线中,其中当原料线正被构建时和当物体正被制造时,电磁辐射118定向在第一端面148处。即,在物体正由原料线制造时,和在电磁辐射118正进入第一端面148时,增材制造系统可以被配置为构建原料线。由于电磁辐射118不仅离开外周表面152,而且离开第二端面150,确保足够的电磁辐射118行进光波导管108的全部长度以可操作地固化原料线的处于增强纤维的阴影中的树脂。
一般地参阅图10并且具体地参阅例如图18-21,光波导管108被配置使得经由外周表面152离开光学核心146的电磁辐射118的最初部分大于或等于经由第二端面150离开光学核心146的电磁辐射118的最终部分。该段的前述主题表征本公开内容的实施例120,其中实施例120还包括根据上面的实施例119的主题。
在这样的配置中,确保当通过增材制造系统或以增材制造方法利用原料线时,期望量的电磁辐射118经由外周表面152离开光学核心146以可操作地固化原料线的位于增强纤维的阴影中的树脂。
一般地参阅图10并且具体地参阅例如图18-21,光学核心146具有光学核心折射率。光波导管108进一步包括至少部分地覆盖光学核心146的包层120。包层120包括具有第一树脂折射率的至少第一树脂132。包层120沿着光波导管108是不均匀的。光学核心折射率大于第一树脂折射率。该段的前述主题表征本公开内容的实施例121,其中实施例121还包括根据上面的实施例118-120中任一项的主题。
通过包层120沿着光波导管108的长度为不均匀的,电磁辐射118被允许经由外周表面152离开光学核心146。而且,通过第一树脂132具有小于光学核心146的折射率的折射率,电磁辐射118在进入光学核心146之后被捕获在光学核心146内,除了不存在第一树脂132的区域之外。结果,光波导管108可以被构建以提供期望量的电磁辐射118,离开沿着外周表面152的各个位置,比如以确保当光波导管108包含在被用于增材制造物体的原料线中时,期望量的电磁辐射118穿透增强纤维的阴影。
一般地参阅图10并且具体地参阅例如图19和20,外周表面152具有没有第一树脂132的区域130。包层120进一步包括具有第二树脂折射率的第二树脂134。第二树脂134接触外周表面152的区域130。第二树脂折射率大于第一树脂折射率。该段的前述主题表征本公开内容的实施例122,其中实施例122还包括根据上面的实施例121的主题。
通过利用第二树脂134覆盖区域130,其期望的折射率可以被选择以优化电磁辐射118如何离开外周表面152。另外地或可选地,具有利用第二树脂134覆盖的区域130,第一树脂132的完整性可以被确保,使得其在光波导管108的储存期间和相关原料线的构建期间不剥离或脱落。
一般地参阅图10并且具体地参阅例如图20,第二树脂134覆盖第一树脂132。该段的前述主题表征本公开内容的实施例123,其中实施例123还包括根据上面的实施例122的主题。
光波导管比如光波导管108可以被更容易地制造,因为具有第一树脂132的光学核心146简单地可以被第二树脂134完全地涂覆。另外地或可选地,光波导管的完整性可以在其储存期间和在相关原料线的构建期间被维持。
一般地参阅图10并且具体地参阅例如图21,外周表面152具有如此表面粗糙度,其被选择使得当电磁辐射118经由第一端面148、第二端面150或外周表面152的至少一个进入光学核心146时,电磁辐射118的至少一部分经由外周表面152离开光学核心146。该段的前述主题表征本公开内容的实施例124,其中实施例124还包括根据上面的实施例118-120中任一项的主题。
不依赖于包层的折射率性质以确保经由外周表面152从光学核心146期望的电磁辐射118的分散,外周表面152的表面粗糙度被选择为使得电磁辐射118以期望量沿着外周表面152的长度离开光学核心146。例如,表面粗糙度可以在光学核心146内创建电磁辐射118的内反射的区域并且可以创建其中电磁辐射118被允许逸出光学核心146的区域。
一般地参阅图10并且具体地参阅例如图21,光波导管108没有覆盖光学核心146的任何包层。该段的前述主题表征本公开内容的实施例125,其中实施例125还包括根据上面的实施例124的主题。
不具有任何包层的光波导管与具有包层的光波导管相比在制造上可以是较便宜的。另外,当选择用于原料线的树脂时,包层与原料线的树脂之间的折射率的差异不需要被考虑。
一般地参阅例如图10、17和18并且具体地参阅图33,公开了修改光纤126以创建光波导管108的方法400。光纤126包括具有光学核心折射率的光学核心146和包层120,其至少包括具有小于光学核心折射率的第一树脂折射率的第一树脂132。包层120覆盖光学核心146的外周表面152并在光学核心146的第一端面148和第二端面150之间延伸。方法400包括(方框402)移除包层120的部分128以暴露外周表面152的区域130,使得经由第一端面148、第二端面150或外周表面152的至少一个进入光学核心146的电磁辐射118的至少一部分经由外周表面152的区域130离开光学核心146。该段的前述主题表征本公开内容的实施例126。
方法400提供了用于创建光波导管108的廉价过程。例如,现成的包层的光纤可以被用作光纤126,并且包层120的部分128简单地可以在适当地间隔开的区域130处被移除以产生本文讨论的光波导管108的期望功能。
任何适合的过程可以被用于移除包层120的部分128,包括例如,机械过程、化学过程、热过程(例如,利用激光器)等。
一般地参阅例如图10和17-20并且具体地参阅图33,方法400进一步包括(方框404)施加第二树脂134以接触外周表面152的区域130的步骤。第二树脂134具有大于第一树脂折射率的第二树脂折射率。该段的前述主题表征本公开内容的实施例127,其中实施例127还包括根据上面的实施例126的主题。
如讨论的,通过利用第二树脂134覆盖区域130,其期望的折射率可以被选择以优化电磁辐射118如何离开外周表面152。另外地或可选地,具有利用第二树脂134覆盖的区域130,第一树脂132的完整性可以被确保,使得其在光波导管108的储存期间和相关原料线的构建期间不剥离或脱落。
一般地参阅例如图10、17、18和20并且具体地参阅图33,根据方法400,(方框404)施加第二树脂134以接触外周表面152的区域130的步骤包括(方框406)利用第二树脂134覆盖第一树脂132。该段的前述主题表征本公开内容的实施例128,其中实施例128还包括根据上面的实施例127的主题。
施加第二树脂134使得其还覆盖第一树脂132与施加第二树脂134以仅接触和覆盖区域130相比可以是更简单和更廉价的过程。
一般地参阅例如图10和18并且具体地参阅图34,公开了修改光学核心146以创建光波导管108的方法500。光学核心146包括第一端面148、与第一端面148相对的第二端面150和外周表面152,其在第一端面148和第二端面150之间延伸。方法500包括(方框502)施加第一树脂132至光学核心146的外周表面152使得外周表面152的区域130保持未被第一树脂132覆盖的步骤。第一树脂132具有第一树脂折射率。光学核心146具有大于第一树脂折射率的光学核心折射率。经由第一端面148、第二端面150或外周表面152的至少一个进入光学核心146的电磁辐射118的至少一部分经由外周表面152离开光学核心146。该段的前述主题表征本公开内容的实施例129。
方法500提供了用于创建光波导管108的廉价过程。例如,现成的未包层的光纤可以被用作光学核心146,并且第一树脂132可以被施加至其外周表面152。
可以使用用于施加第一树脂132的任何适合过程,包括例如,在外周表面152上喷射、喷雾或溅射第一树脂132,使得外周表面152的区域130保持未被第一树脂132覆盖。
一般地参阅例如图10和18-20并且具体地参阅图34,方法500进一步包括(方框504)施加第二树脂134以接触外周表面152的区域130以利用第一树脂132创建覆盖光学核心146的外周表面152的包层120。第二树脂134具有大于第一树脂折射率的第二树脂折射率。该段的前述主题表征本公开内容的实施例130,其中实施例130还包括根据上面的实施例129的主题。
与方法400类似,通过利用第二树脂134覆盖区域130,其期望的折射率可以被选择以优化电磁辐射118如何离开外周表面152。另外地或可选地,具有利用第二树脂134覆盖的区域130,第一树脂132的完整性可以被确保,使得其在光波导管108的储存期间和相关原料线的构建期间不剥离或脱落。
一般地参阅例如图10、18和20并且具体地参阅图34,根据方法500,(方框504)施加第二树脂134以接触外周表面152的区域130的步骤包括(方框506)利用第二树脂134覆盖第一树脂132。该段的前述主题表征本公开内容的实施例131,其中实施例131还包括根据上面的实施例130的主题。
再次,施加第二树脂134使得其还覆盖第一树脂132与施加第二树脂134以仅接触和覆盖区域130相比可以是更简单和更廉价的过程。
一般地参阅例如图10和21并且具体地参阅图35,公开了修改光学核心146以创建光波导管108的方法600。光学核心146包括第一端面148、与第一端面148相对的第二端面150和外周表面152,其在第一端面148和第二端面150之间延伸。方法600包括(方框602)增加光学核心146的外周表面152的全部或部分的表面粗糙度,使得经由第一端面148、第二端面150或外周表面152的至少一个进入光学核心146的电磁辐射118的至少一部分经由外周表面152离开光学核心146。该段的前述主题表征本公开内容的实施例132。
方法600提供了用于创建光波导管108的廉价过程。例如,现成的未包层的光纤可以被用作光学核心146,并且其外周表面152可以被粗糙化。
可以使用用于增加外周表面的表面粗糙度的任何适合的过程,包括例如,机械过程、化学过程、热过程(例如,利用激光器)等。
一般地参阅例如图10和21并且具体地参阅图35,方法600进一步包括(方框604)施加包层120以覆盖外周表面152。光学核心146具有光学核心折射率。包层120具有包层折射率。光学核心折射率小于包层折射率。该段的前述主题表征本公开内容的实施例133,其中实施例133还包括根据上面的实施例132的主题。
通过施加包层120以覆盖外周表面152,外周表面152的表面粗糙度的完整性可以被维持,并且通过选择小于光学核心折射率的包层折射率确保电磁辐射118可以可操作地由于外周表面152的表面粗糙度在期望位置离开光学核心146。
本公开内容的实例可以在如图36中显示的航空器制造和服务方法1100和如图37中显示的航空器1102的背景下描述。在生产前期间,说明性方法1100可以包括航空器1102的规格和设计(方框1104)以及材料采购(方框1106)。在生产期间,可以进行航空器1102的组件和子部件制造(方框1108)以及系统集成(方框1110)。其后,航空器1102可以在投入运行(方框1114)前经历认证和交付(方框1112)。运行时,航空器1102可以安排进行日常维护和保养(方框1116)。日常维护和保养可以包括对航空器1102的一个或多个系统进行改装、重新配置、整修等。
说明性方法1100的过程中的每个可以由系统集成商、第三方和/或操作者(例如,客户)执行或实施。出于本描述的目的,系统集成商可以非限制性地包括任何数目的航空器制造商和主系统分包商;第三方可以非限制性地包括任何数目的销售商、分包商和供应商;并且操作者可以是航空公司、租赁公司、军事实体、服务组织等。
如图37中所示,由说明性方法1100生产的航空器1102可以包括机身1118以及多个高级系统1120和内部1122。高级系统1120的实例包括推进系统1124、电气系统1126、液压系统1128和环境系统1130中的一个或多个。可以包括任何数目的其它系统。虽然显示了航天实例,但是本文公开的原理可以应用至其它工业,比如汽车工业。因此,除航空器1102之外,本文公开的原理可以应用至其它交通工具,例如陆上交通工具、海上交通工具、太空交通工具等。
可以在制造和服务方法1100的任何一个或多个阶段期间采用本文显示或描述的设备(一个或多个)和方法(一个或多个)。例如,对应于组件和子部件制造(方框1108)的组件和子部件可以以与当航空器1102在运行(方框1114)时生产的组件或子部件类似的方式装配或制造。同样,可以在生产阶段1108和1110期间利用设备(一个或多个)、方法(一个或多个)或其组合的一个或多个实例,例如,通过大幅地加快航空器1102的组装或降低航空器1102的成本。类似地,可以利用设备或方法实现的一个或多个实例或其组合,例如但不限于,航空器1102在运行中(方框1114)时和/或在维护和保养(方框1116)期间。
本文公开的设备(一个或多个)和方法(一个或多个)的不同的实例包括多种组件、特征和功能。应当理解,本文公开的设备(一个或多个)和方法(一个或多个)的多个实例可以包括以任意组合在本文公开的设备(一个或多个)和方法(一个或多个)的任何其它实例的任何组件、特征和功能,并且所有这些可能性都意欲在本公开内容的范围内。
本公开内容所属领域的技术人员将想到对本文陈述的实例的许多修改具有在上述描述和相关附图中呈现的教导的益处。因此,应当理解,本公开内容不限于阐明的具体的实例,并且修改和其它实例意欲包括在所附权利要求的范围内。而且,虽然上述描述和相关附图在元件和/或功能的某些说明性组合的背景下描述了本公开内容的实例,但是应当领会,元件和/或功能的不同的组合可以由可选的实施提供,而不背离所附权利要求的范围。因此,所附权利要求中括号内的附图标记仅出于说明性的目的呈现,并且不意欲将要求保护的主题限制为本公开内容中提供的具体实例。

Claims (15)

1.用于增材制造物体(136)的系统(700),所述系统(700)包括:
原料线供应装置(702),其被配置为分配原料线(100),所述原料线(100)具有原料线长度和外部表面(180),其限定所述原料线(100)的内部体积(182),其中所述原料线(100)包括:
细长细丝(104),其沿着所述原料线长度的至少一部分延伸;
树脂(124),其覆盖所述细长细丝(104);和
至少一个光学调节器(123),其具有由所述树脂(124)覆盖的外表面(184),并且其中所述至少一个光学调节器(123)散布在所述细长细丝(104)之间;
相对于表面(708)可移动的递送导向器(704),其被配置为接收来自所述原料线供应装置(702)的所述原料线(100)并且沿着印刷路径(705)沉积所述原料线(100);和
固化机构(706),其被配置为在所述原料线(100)沿着所述印刷路径(705)由所述递送导向器(704)沉积之后在所述原料线(100)的所述外部表面(180)处定向电磁辐射(118),使得当所述电磁辐射(118)撞击所述至少一个光学调节器(123)的所述外表面(184)时,所述至少一个光学调节器(123)使得所述电磁辐射(118)照射所述原料线(100)的内部体积(182)中的树脂(124),至少部分地由于所述细长细丝(104),所述树脂(124)不可直接地受入射在所述原料线(100)的所述外部表面(180)上的所述电磁辐射(118)影响。
2.根据权利要求1所述的系统(700),其中所述细长细丝(104)对所述电磁辐射(118)是不透明的。
3.根据权利要求1或2所述的系统(700),其中:
所述至少一个光学调节器(123)包括沿着所述原料线长度的全部延伸的至少一个全长光波导管(102);
所述至少一个全长光波导管(102)包括全长光学核心(110);
所述全长光学核心(110)包括第一全长光学核心端面(112)、与所述第一全长光学核心端面(112)相对的第二全长光学核心端面(114)和全长外周表面(116),其在所述第一全长光学核心端面(112)和所述第二全长光学核心端面(114)之间延伸;和
所述至少一个全长光波导管(102)被配置使得当所述电磁辐射(118)经由所述第一全长光学核心端面(112)、所述第二全长光学核心端面(114)或所述全长外周表面(116)的至少一个进入所述全长光学核心(110)时,所述电磁辐射(118)的至少一部分经由所述全长外周表面(116)离开所述全长光学核心(110)以照射所述原料线(100)的内部体积(182)中的树脂(124),至少部分地由于所述细长细丝(104),所述树脂(124)不可直接地受入射在所述原料线(100)的所述外部表面(180)上的所述电磁辐射(118)影响。
4.根据权利要求3所述的系统(700),其中:
所述原料线供应装置(702)包括用于创建所述原料线(100)的干束全长光波导管原料线子系统(200);和
所述干束全长光波导管原料线子系统(200)包括:
细丝供应装置(202),其被配置为分配包括所述细长细丝(104)的前体束(208);
细丝分离器(210),其配置为将由所述细丝供应装置(202)分配的所述前体束(208)分离为各个的细长细丝(104)或分离为所述细长细丝(104)的子集(214),其中所述子集(214)的每个包括多个所述细长细丝(104);
全长光波导管供应装置(204),其配置为分配所述至少一个全长光波导管(102);
组合器(212),其被配置为将源于所述细丝分离器(210)的所述各个的细长细丝(104)与由所述全长光波导管供应装置(204)分配的所述至少一个全长光波导管(102),或者将源于所述细丝分离器(210)的所述细长细丝(104)的子集(214)与由所述全长光波导管供应装置(204)分配的所述至少一个全长光波导管(102)组合为衍生的全长光波导管束(209),使得每个所述细长细丝(104)和所述至少一个全长光波导管(102)沿着所述原料线长度的全部延伸并且所述至少一个全长光波导管(102)被散布在所述细长细丝(104)之间;和
树脂供应装置(206),其被配置为提供所述树脂(124)以施加至下列的至少一种:(i)由所述细丝供应装置(202)分配的所述前体束(208),(ii)源于所述细丝分离器(210)的所述各个的细长细丝(104)或所述细长细丝(104)的子集(214),(iii)由所述全长光波导管供应装置(204)分配的所述至少一个全长光波导管(102),或(iv)源于所述组合器(212)的所述衍生的全长光波导管束(209),使得所述衍生的全长光波导管束(209)中的所述细长细丝(104)和所述至少一个全长光波导管(102)被所述树脂(124)覆盖。
5.根据权利要求3所述的系统(700),其中:
所述原料线供应装置(702)包括用于创建所述原料线(100)的预浸料束全长光波导管原料线子系统(900);和
所述预浸料束全长光波导管原料线子系统(900)包括:
预浸料束供应装置(902),其被配置为分配包括所述细长细丝(104)和覆盖所述细长细丝(104)的所述树脂(124)的前体预浸料束(908);
预浸料束分离器(910),其被配置为将由所述预浸料束供应装置(902)分配的所述前体预浸料束(908)分离为至少部分地覆盖有所述树脂(124)的各个的细长细丝(104),或分离为至少部分地覆盖有所述树脂(124)的所述细长细丝(104)的子集(214),其中每个所述子集(214)包括多个所述细长细丝(104);
全长光波导管供应装置(204),其被配置为分配所述至少一个全长光波导管(102);
组合器(212),其被配置为将至少部分地覆盖有所述树脂(124)的所述各个的细长细丝(104)与由所述全长光波导管供应装置(204)分配的所述至少一个全长光波导管(102),或者将至少部分地覆盖有所述树脂(124)的所述细长细丝(104)的子集(214)与由所述全长光波导管供应装置(204)分配的所述至少一个全长光波导管(102)组合为衍生的全长光波导管预浸料束(909),使得每个所述细长细丝(104)和所述至少一个全长光波导管(102)沿着所述原料线长度的全部延伸并且所述至少一个全长光波导管(102)被散布在所述细长细丝(104)之间;和
至少一个加热器(220),其被配置为加热下列的至少一种:
由所述预浸料束供应装置(902)分配的所述前体预浸料束(908)中的所述树脂(124)至第一阈值温度以促进通过所述预浸料束分离器(910)将所述前体预浸料束(908)分离为所述各个的细长细丝(104)或所述细长细丝(104)的子集(214);
源于所述预浸料束分离器(910)的至少部分地覆盖所述各个的细长细丝(104)或所述细长细丝(104)的子集(214)的所述树脂(124)至第二阈值温度以通过所述树脂(124)引起所述衍生的全长光波导管预浸料束(909)中的所述至少一个全长光波导管(102)和所述各个的细长细丝(104)或所述至少一个全长光波导管(102)和所述细长细丝(104)的子集(214)的浸透;或
源于所述组合器(212)的所述衍生的全长光波导管预浸料束(909)中的至少部分地覆盖所述细长细丝(104)的所述树脂124至第三阈值温度以通过所述树脂(124)引起所述衍生的全长光波导管预浸料束(909)中的所述至少一个全长光波导管(102)和所述细长细丝(104)的浸透。
6.根据权利要求1所述的系统(700),其中:
所述至少一个光学调节器(123)包括部分长度光波导管(122);
每个所述部分长度光波导管(122)包括部分长度光学核心(138);
每个所述部分长度光波导管(122)的所述部分长度光学核心(138)包括第一部分长度光学核心端面(140)、与所述第一部分长度光学核心端面(140)相对的第二部分长度光学核心端面(142)和部分长度外周表面(144),其在所述第一部分长度光学核心端面(140)与所述第二部分长度光学核心端面(142)之间延伸;和
每个所述部分长度光波导管(122)被配置使得当所述电磁辐射(118)经由所述第一部分长度光学核心端面(140)、所述第二部分长度光学核心端面(142)或所述部分长度外周表面(144)的至少一个进入所述部分长度光学核心(138)时,所述电磁辐射(118)的至少一部分经由所述部分长度外周表面(144)离开所述部分长度光学核心(138)以照射所述原料线(100)的内部体积(182)中的树脂(124),至少部分地由于所述细长细丝(104),所述树脂(124)不可直接地受入射在所述原料线(100)的所述外部表面(180)上的所述电磁辐射(118)影响。
7.根据权利要求6所述的系统(700),其中:
所述原料线供应装置包括用于创建所述原料线(100)的干束部分长度光波导管原料线子系统(1000);和
所述干束部分长度光波导管原料线子系统(1000)包括:
细丝供应装置(202),其被配置为分配包括所述细长细丝(104)的前体束(208);
细丝分离器(210),其被配置为将由所述细丝供应装置(202)分配的所述前体束(208)分离为各个的细长细丝(104)或分离为所述细长细丝(104)的子集(214),其中每个所述子集(214)包括多个所述细长细丝(104);
部分长度光波导管供应装置(1016),其被配置为分配所述部分长度光波导管(122)以施加至源于所述细丝分离器(210)的所述各个的细长细丝(104)或所述细长细丝(104)的子集(214);
组合器(212),其被配置为将源于所述细丝分离器(210)的所述各个的细长细丝(104)与由所述部分长度光波导管供应装置(1016)分配的所述部分长度光波导管(122),或者源于所述细丝分离器(210)的所述细长细丝(104)的子集(214)与由所述部分长度光波导管供应装置(1016)分配的所述部分长度光波导管(122)组合为衍生的部分长度光波导管束(1009),使得所述部分长度光波导管(122)被散布在所述细长细丝(104)之间;和
树脂供应装置(206),其被配置为提供所述树脂(124)以施加至下列的至少一种:(i)由所述细丝供应装置(202)分配的所述前体束(208),(ii)源于所述细丝分离器(210)的所述各个的细长细丝(104)或所述细长细丝(104)的子集(214),(iii)由所述部分长度光波导管供应装置(216)分配的所述部分长度光波导管(122),或(iv)源于所述组合器(212)的所述衍生的部分长度光波导管束(1009),使得所述衍生的部分长度光波导管束(1009)中的所述细长细丝(104)和所述部分长度光波导管(122)覆盖有所述树脂(124)。
8.根据权利要求7所述的系统(700),其中所述部分长度光波导管供应装置(1016)和所述树脂供应装置(206)一起形成组合的部分长度光波导管树脂供应装置(222),其被配置为分配所述部分长度光波导管(122)连同所述树脂(124)。
9.根据权利要求6所述的系统(700),其中:
所述原料线供应装置(702)包括用于创建所述原料线(100)的预浸料束部分长度光波导管原料线子系统(1200);和
所述预浸料束部分长度光波导管原料线子系统(1200)包括:
预浸料束供应装置(902),其被配置为分配包括所述细长细丝(104)和覆盖所述细长细丝(104)的所述树脂(124)的前体预浸料束(908);
预浸料束分离器(910),其被配置为将由所述预浸料束供应装置(902)分配的所述前体预浸料束(908)分离为至少部分地覆盖有所述树脂(124)的各个的细长细丝(104),或分离为至少部分地覆盖有所述树脂(124)的所述细长细丝(104)的子集(214),其中每个所述子集(214)包括多个所述细长细丝(104);
部分长度光波导管供应装置(1016),其被配置为分配所述部分长度光波导管(122)以施加至源于所述预浸料束分离器(910)的至少部分地覆盖有所述树脂(124)的所述各个的细长细丝(104),或至少部分地覆盖有所述树脂(124)的所述细长细丝(104)的子集(214);
组合器(212),其被配置为将至少部分地覆盖有所述树脂(124)的所述各个的细长细丝(104)与由所述部分长度光波导管供应装置(1016)分配的所述部分长度光波导管(122)组合,或者将至少部分地覆盖有所述树脂(124)的所述细长细丝(104)的子集(214)与由所述部分长度光波导管供应装置(1016)分配的所述部分长度光波导管(122)组合,成为衍生的部分长度光波导管预浸料束(1209),使得所述部分长度光波导管(122)被散布在所述细长细丝(104)之间;和
至少一个加热器(220),其被配置为加热下列的至少一种:
由所述预浸料束供应装置(902)分配的所述前体预浸料束(908)中的所述树脂(124)至第一阈值温度以促进通过所述预浸料束分离器(910)将所述前体预浸料束(908)分离为所述各个的细长细丝(104)或所述细长细丝(104)的子集(214);
源于所述预浸料束分离器(910)的至少部分地覆盖所述各个的细长细丝(104)或所述细长细丝(104)的子集(214)的所述树脂(124)至第二阈值温度以通过所述树脂(124)引起所述衍生的部分长度光波导管预浸料束(1209)中的所述部分长度光波导管(122)和所述细长细丝(104)的浸透;或
源于所述组合器(212)的所述衍生的部分长度光波导管预浸料束(1209)中的至少部分地覆盖所述细长细丝(104)的所述树脂124至第三阈值温度以通过所述树脂(124)引起所述衍生的部分长度光波导管预浸料束(1209)中的所述部分长度光波导管(122)和所述细长细丝(104)的浸透。
10.根据权利要求1或6所述的系统(700),其中:
所述至少一个光学调节器(123)包括光学方向调节颗粒(186);和
所述光学方向调节颗粒(186)被配置为对入射在所述光学方向调节颗粒(186)的任一个的所述外表面(184)上的电磁辐射(118)进行反射、折射、衍射或瑞利散射的至少一种,以在所述原料线(100)的所述内部体积(182)中分配所述电磁辐射(118)以照射所述树脂(124),至少部分地由于所述细长细丝(104),所述树脂(124)不可直接地受入射在所述原料线(100)的所述外部表面(180)上的所述电磁辐射(118)影响。
11.根据权利要求10所述的系统(700),其中:
所述原料线供应装置包括用于创建所述原料线(100)的干束颗粒原料线子系统(1300);和
所述干束颗粒原料线子系统(1300)包括:
细丝供应装置(202),其被配置为分配包括所述细长细丝(104)的前体束(208);
细丝分离器(210),其被配置为将由所述细丝供应装置(202)分配的所述前体束(208)分离为各个的细长细丝(104)或所述细长细丝(104)的子集(214),其中每个所述子集(214)包括多个所述细长细丝(104);
光学方向调节颗粒供应装置(1316),其被配置为分配所述光学方向调节颗粒(186)以施加至源于所述细丝分离器(210)的所述各个的细长细丝(104)或所述细长细丝(104)的子集(214);
组合器(212),其被配置为将源于所述细丝分离器(210)的所述各个的细长细丝(104)与由所述光学方向调节颗粒供应装置(1316)分配的所述光学方向调节颗粒(186),或者将源于所述细丝分离器(210)的所述细长细丝(104)的子集(214)与由所述光学方向调节颗粒供应装置(1316)分配的所述光学方向调节颗粒(186)组合为衍生的颗粒束(1309),使得所述光学方向调节颗粒(186)被散布在所述细长细丝(104)之间;和
树脂供应装置(206),其被配置为提供所述树脂(124)以施加至下列的至少一种:(i)由所述细丝供应装置(202)分配的所述前体束(208),(ii)源于所述细丝分离器(210)的所述各个的细长细丝(104)或所述细长细丝(104)的子集(214),(iii)由所述光学方向调节颗粒供应装置(1316)分配的所述光学方向调节颗粒(186),或(iv)源于所述组合器(212)的所述衍生的颗粒束(1309),使得所述衍生的颗粒束(1309)中的所述细长细丝(104)和所述光学方向调节颗粒(186)覆盖有所述树脂(124)。
12.根据权利要求11所述的系统(700),其中所述光学方向调节颗粒供应装置(1316)和所述树脂供应装置(206)一起形成组合的颗粒树脂供应装置(1322),其被配置为分配所述光学方向调节颗粒(186)连同所述树脂(124)。
13.根据权利要求10所述的系统(700),其中:
所述原料线供应装置(702)包括用于创建所述原料线(100)的预浸料束颗粒原料线子系统(1400);和
所述预浸料束颗粒原料线子系统(1400)包括:
预浸料束供应装置(902),其被配置为分配包括所述细长细丝(104)和覆盖所述细长细丝(104)的所述树脂(124)的前体预浸料(908);
预浸料束分离器(910),其被配置为将由所述预浸料束供应装置(902)分配的所述前体预浸料束(908)分离为至少部分地覆盖有所述树脂(124)的各个的细长细丝(104),或分离为至少部分地覆盖有所述树脂(124)的所述细长细丝(104)的子集(214),其中每个所述子集(214)包括多个所述细长细丝(104);
光学方向调节颗粒供应装置(1316),其被配置为分配所述光学方向调节颗粒(186)以施加至源于所述预浸料束分离器(910)的至少部分地覆盖有所述树脂(124)的所述各个的细长细丝(104),或至少部分地覆盖有所述树脂(124)的所述细长细丝(104)的子集(214);
组合器(212),其被配置为将至少部分地覆盖有所述树脂(124)的所述各个的细长细丝(104)与由所述光学方向调节颗粒供应装置(1316)分配的所述光学方向调节颗粒(186)组合,或者将至少部分地覆盖有所述树脂(124)的所述细长细丝(104)的子集(214)与由所述光学方向调节颗粒供应装置(1316)分配的所述光学方向调节颗粒(186)组合,成为衍生的颗粒预浸料束(1409),使得所述光学方向调节颗粒(186)被散布在所述细长细丝(104)之间;和
至少一个加热器(220),其被配置为加热下列的至少一种:
由所述预浸料束供应装置(902)分配的所述前体预浸料束(908)中的所述树脂(124)至第一阈值温度以促进通过所述预浸料束分离器(910)将所述前体预浸料束(908)分离为所述各个的细长细丝(104)或所述细长细丝(104)的子集(214);
源于所述预浸料束分离器(910)的至少部分地覆盖所述各个的细长细丝(104)或所述细长细丝(104)的子集(214)的所述树脂(124)至第二阈值温度以通过所述树脂(124)引起所述衍生的颗粒预浸料束(1409)中的所述光学方向调节颗粒(186)和所述细长细丝(104)的浸透;或
源于所述组合器(212)的所述衍生的颗粒预浸料束(1409)中的至少部分地覆盖所述细长细丝(104)的所述树脂124至第三阈值温度以通过所述树脂(124)引起所述衍生的颗粒预浸料束(1409)中的所述光学方向调节颗粒(186)和所述细长细丝(104)的浸透。
14.根据权利要求1-3中任一项所述的系统(700),进一步包括:
驱动组件(710),其可操作地偶联至所述递送导向器(704)或所述表面(708)的至少一个并且被配置为在三维中使所述递送导向器(704)或所述表面(708)的至少一个相对于另一个选择性地移动,以增材制造所述物体(136)。
15.增材制造物体(136)的方法(800),所述方法(800)包括下列步骤:
使用递送导向器(704)沿着印刷路径(705)沉积原料线(100),并且其中:
所述原料线(100)具有原料线长度和外部表面(180),其限定所述原料线(100)的内部体积(182);
所述原料线(100)包括:
细长细丝(104),其沿着所述原料线长度的至少一部分延伸;
树脂(124),其覆盖所述细长细丝(104);和
至少一个光学调节器(123),其具有由所述树脂(124)覆盖的外表面(184);和
至少一个光学调节器(123)散布在所述细长细丝(104)之间;和
在沿着所述印刷路径(705)由所述递送导向器(704)沉积所述原料线(100)之后在所述原料线(100)的所述外部表面(180)处定向电磁辐射(118);和
其中在沿着所述印刷路径(705)由所述递送导向器(704)沉积所述原料线(100)之后在所述原料线(100)的所述外部表面(180)处定向电磁辐射(118)的步骤使得所述电磁辐射(118)撞击所述至少一个光学调节器(123)的外表面(184),其又使得所述电磁辐射(118)照射所述原料线(100)的所述内部体积(182)中的所述树脂(124),至少部分地由于所述细长细丝(104),所述树脂(124)不可直接地受入射在所述原料线(100)的所述外部表面(180)上的所述电磁辐射(118)影响。
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