JP2022534864A - System for additive manufacturing of composite structures - Google Patents
System for additive manufacturing of composite structures Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022534864A JP2022534864A JP2021567985A JP2021567985A JP2022534864A JP 2022534864 A JP2022534864 A JP 2022534864A JP 2021567985 A JP2021567985 A JP 2021567985A JP 2021567985 A JP2021567985 A JP 2021567985A JP 2022534864 A JP2022534864 A JP 2022534864A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- additive manufacturing
- module
- outer cover
- manufacturing system
- head
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 239000000654 additive Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 title claims abstract description 21
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 51
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 14
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 24
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 10
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 9
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 7
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 5
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 5
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 2
- 239000003351 stiffener Substances 0.000 description 47
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 30
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 13
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 description 8
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 6
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 4
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 3
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000109 continuous material Substances 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 2
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000012255 powdered metal Substances 0.000 description 2
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 2
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 2
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 229920002522 Wood fibre Polymers 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 125000000816 ethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000002783 friction material Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002557 mineral fiber Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 238000011022 operating instruction Methods 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- -1 photopolymers Polymers 0.000 description 1
- 230000021715 photosynthesis, light harvesting Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 150000003573 thiols Chemical class 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 150000003673 urethanes Chemical class 0.000 description 1
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 description 1
- 239000002025 wood fiber Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/10—Processes of additive manufacturing
- B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
- B29C64/205—Means for applying layers
- B29C64/209—Heads; Nozzles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
- B29C64/205—Means for applying layers
- B29C64/218—Rollers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
- B29C64/264—Arrangements for irradiation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
- B29C70/38—Automated lay-up, e.g. using robots, laying filaments according to predetermined patterns
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
- B29C70/38—Automated lay-up, e.g. using robots, laying filaments according to predetermined patterns
- B29C70/382—Automated fiber placement [AFP]
- B29C70/384—Fiber placement heads, e.g. component parts, details or accessories
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y70/00—Materials specially adapted for additive manufacturing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C47/00—Making alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments
- C22C47/14—Making alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments by powder metallurgy, i.e. by processing mixtures of metal powder and fibres or filaments
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Robotics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
Abstract
構造物(12)の製造に使用するための付加製造システム(10)が開示される。付加製造システムは、支持体(14)と、材料(R+M)を吐出するように構成され、支持体に動作可能に接続され、かつ材料吐出中に垂直移動方向(34)に支持体によって移動可能であるプリントヘッド(16)とを含み得る。プリントヘッドは、垂直移動方向に対して吐出材料の追跡側に配置され、かつ材料を圧縮し、ツールセンターポイント(TCP)で材料を硬化エネルギーにさらすように構成されているモジュール(22)を含み得る。【選択図】図1An additive manufacturing system (10) is disclosed for use in manufacturing a structure (12). The additive manufacturing system is configured to dispense material (R+M) with a support (14), is operably connected to the support, and is movable by the support in a vertical direction of travel (34) during material dispensing. and a printhead (16) that is The printhead includes a module (22) positioned on the trailing side of the ejected material with respect to the direction of vertical movement and configured to compress the material and expose the material to curing energy at the tool center point (TCP). obtain. [Selection drawing] Fig. 1
Description
関連出願
本願は、2019年5月28日および2020年2月25日にそれぞれ出願された62/853,610および62/981,515に基づき、かつそれらの優先権の利益を主張し、これらすべての内容は、参照により本明細書に明示的に組み込まれる。本願はまた、2019年7月18日に出願された米国非仮特許出願第16/516,113号の一部継続出願であり、その内容は参照により本明細書に明示的に組み込まれる。
RELATED APPLICATIONS This application is based on and claims priority benefit from 62/853,610 and 62/981,515, filed May 28, 2019 and February 25, 2020, respectively, and all the contents of which are expressly incorporated herein by reference. This application is also a continuation-in-part of U.S. Nonprovisional Patent Application No. 16/516,113, filed July 18, 2019, the contents of which are expressly incorporated herein by reference.
本開示は、概して、製造システム、より具体的には、複合構造物を付加的に製造するためのシステムに関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates generally to manufacturing systems and, more particularly, to systems for additively manufacturing composite structures.
連続繊維3Dプリンティング(別名CF3D(登録商標))は、可動のプリントヘッドから吐出する母材内に埋め込まれた連続繊維の使用を含む。母材は、従来の熱可塑性プラスチック、粉末金属、液体樹脂(例えば、UV硬化性および/または二液型樹脂)、またはこれらおよび他の既知の母材のいずれかの組み合わせであり得る。プリントヘッドから放出される際に、ヘッドに取り付けられた硬化エンハンサ(例えば、UV光、超音波エミッタ、熱源、触媒供給など)が活性化され、母材の硬化が開始および/または完了する。この硬化は、ほぼ即座に起きるため、支持されていない構造物が自由空間で製造されることを可能にする。繊維、特に連続繊維が構造物内に埋め込まれている場合、構造物の強度は、母材に依存する強度を超えて倍増し得る。この技術の例は、2016年12月6日にTylerに発行された米国特許第9,511,543号(「’543特許」)に開示されている。 Continuous fiber 3D printing (aka CF3D®) involves the use of continuous fibers embedded within a matrix ejected from a moving printhead. The matrix can be conventional thermoplastics, powdered metals, liquid resins (eg, UV curable and/or two-component resins), or combinations of any of these and other known matrixes. Upon exiting the printhead, head-mounted curing enhancers (eg, UV light, ultrasonic emitters, heat sources, catalyst supplies, etc.) are activated to initiate and/or complete curing of the base material. This curing occurs almost instantly, allowing unsupported structures to be manufactured in free space. When fibers, especially continuous fibers, are embedded within the structure, the strength of the structure can be doubled beyond that dependent on the matrix material. An example of this technique is disclosed in U.S. Pat. No. 9,511,543, issued Dec. 6, 2016 to Tyler (the "'543 patent").
CF3D(登録商標)は、連続繊維補強材を利用しない製造プロセスと比較して、増加された強度を提供するが、既存のシステムの構造および/または動作に改善をもたらすことができる。例えば、出願人は、補強材の圧縮および硬化をより細かく制御することにより、補強材の配置、強度、および精度を改善することができることを発見した。開示された付加製造システムは、これらの改善を提供するため、および/または従来技術の他の問題に対処するために独自に構成されている。 CF3D® provides increased strength compared to manufacturing processes that do not utilize continuous fiber reinforcement, yet can provide improvements in the structure and/or operation of existing systems. For example, Applicants have discovered that better control over compression and stiffening of the stiffeners can improve placement, strength, and accuracy of the stiffeners. The disclosed additive manufacturing system is uniquely configured to provide these improvements and/or to address other problems of the prior art.
一態様では、本開示は、付加製造システムに関する。付加製造システムは、支持体と、材料を吐出するように構成され、支持体に動作可能に接続され、かつ材料吐出中に垂直移動方向に支持体によって移動可能であるプリントヘッドとを含み得る。プリントヘッドは、垂直移動方向に対して吐出材料の追跡側に配置され、かつ材料を圧縮し、ツールの中心点で材料を硬化エネルギーにさらすように構成されたモジュールを含み得る。 In one aspect, the present disclosure relates to an additive manufacturing system. The additive manufacturing system may include a support and a printhead configured to eject material, operably connected to the support, and movable by the support in a direction of vertical movement during material ejection. The printhead may include a module positioned on the trailing side of the ejected material with respect to the direction of vertical movement and configured to compress the material and expose it to curing energy at the center point of the tool.
別の態様では、本開示は、別の付加製造システムに関する。この付加製造システムは、支持体と、材料を吐出するように構成され、支持体に動作可能に接続され、かつ材料吐出中に垂直移動方向に支持体によって移動可能であるプリントヘッドとを含み得る。プリントヘッドは、垂直移動方向に対して吐出材料の追跡側に配置され、かつ材料上を転がるように構成された外側カバーと、硬化エネルギーを外側カバーを通して半径方向外向きに向けるように構成されたソースとを含み得る。 In another aspect, the present disclosure relates to another additive manufacturing system. The additive manufacturing system may include a support and a printhead configured to eject material, operably connected to the support, and movable by the support in a vertical direction of travel during material ejection. . The printhead had an outer cover positioned on the trailing side of the ejected material relative to the direction of vertical movement and configured to roll over the material and configured to direct curing energy radially outward through the outer cover. source.
さらに別の態様では、本開示は、構造物を付加的に製造する方法に関する。この方法は、プリントヘッドの出口を通して母材で湿った連続補強材を吐出すること、および吐出後に母材で湿った連続補強材にモジュールを押し付けて母材で湿った連続補強材を圧縮することを含み得る。この方法はまた、硬化エネルギーをモジュールを通して半径方向外向きに、圧縮されている母材で湿った連続補強材に向けることを含み得る。 In yet another aspect, the present disclosure relates to a method of additively manufacturing a structure. The method consists of ejecting a matrix-wet continuous reinforcement through the outlet of the printhead and compressing the matrix-wet continuous reinforcement by pressing a module against the matrix-wet continuous reinforcement after ejection. can include The method may also include directing curing energy radially outward through the module to the continuous reinforcement wetted with the matrix being compressed.
図1は、任意の所望の形状を有する複合構造物12を製造するために使用され得る例示的なシステム10を示している。システム10は、支持体14および積層ヘッド(「ヘッド」)16を含み得る。ヘッド16は、支持体14に結合され、支持体14によって移動され得る。図1の開示された実施形態では、支持体14は、構造物12の製造中にヘッド16を複数の方向に移動することができるロボットアームである。代替的に、支持体14は、構造物12の製造中にヘッド16を複数の方向に移動することもできるガントリー(例えば、オーバーヘッドブリッジまたはシングルポストガントリー)またはハイブリッドガントリー/アームを具体化することができる。支持体14は、構造物12に対して6軸移動が可能であるとして示されているが、支持体14は、異なる方式で(例えば、より多いまたはより少ない数の軸に沿ってまたはその周りで)ヘッド16を移動させることが可能であり得ると考えられる。構造物12は、もう1つの移動軸と関連付けられ、支持体14とは独立して、および/またはそれと協調して移動するように構成することができることも考えられる。いくつかの実施形態では、ドライブは、ヘッド16を支持体14に機械的に結合し得、かつヘッド16の一部を移動する、および/または電力もしくは材料をヘッド16に供給するために協調する構成要素を含み得る。
FIG. 1 shows an
ヘッド16は、母材(Mとして示される)を受け取るか、さもなければ収容するように構成され得る。母材は、硬化可能な任意のタイプまたは組み合わせの材料(例えば、ゼロ揮発性有機化合物樹脂などの液体樹脂、粉末金属など)を含み得る。例示的な樹脂には、熱硬化性樹脂、一液型または多液型エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、カチオン性エポキシ、アクリル化エポキシ、ウレタン、エステル、熱可塑性樹脂、フォトポリマー、ポリエポキシド、チオール、アルケン、チオール-エンなどが含まれる。一実施形態では、ヘッド16内側の母材は、例えば、対応する導管(図示せず)を介してヘッド16に流体的に接続された外部デバイス(例えば、押出機、ポンプなど-図示せず)によって(例えば、正および/または負に)加圧され得る。しかしながら、別の実施形態では、圧力は、同様のタイプのデバイスによってヘッド16の完全に内側に生成され得る。さらに他の実施形態では、母材は、ヘッド16内に、および/またはヘッド16を通して重力供給され得る。例えば、母材は、ヘッド16に供給され、1つ以上の連続補強材(Rとして示される)と一緒に、ヘッド16から押し出されるかまたは引き出され得る。場合によって、ヘッド16内側の母材は、未熟な硬化を防止するために、またはそうでなければ吐出後に所望の硬化速度を得るために、冷たくおよび/または暗くして保つ必要があり得る。他の例では、同様の理由で、母材を保温および/または照明する必要があり得る。どちらの状況でも、ヘッド16は、これらの必要性を提供するように特別に構成され得る(例えば、断熱、温度制御、シールドなど)。
母材は、任意の数の連続補強材(例えば、別個の繊維、トウ、ロービング、ソックス、および/または連続材料のシート)を少なくとも部分的に被覆するために使用し得、補強材と一緒に、複合構造物12の一部(例えば、壁)を構成し得る。補強材は、ヘッド16内に保管され得るか、そうでなければヘッド16を通過し得る。複数の補強材が同時に使用される場合、補強材は同じ材料組成であり、同じサイジングおよび断面形状(例えば、円形、正方形、長方形など)、または異なるサイジングおよび/または断面形状を持つ材料組成を有し得る。補強材には、例えば、炭素繊維、植物繊維、木質繊維、鉱物繊維、ガラス繊維、プラスチック繊維、金属繊維、光繊維(例えば、チューブ)などが含まれ得る。「補強材」という用語は、ヘッド16から吐出される母材に少なくとも部分的に包まれている構造的および非構造的(例えば、機能的)タイプの連続材料の両方を包含することを意味することに留意されたい。
The matrix can be used to at least partially cover any number of continuous reinforcements (e.g., separate fibers, tows, rovings, socks, and/or sheets of continuous material), together with the reinforcements. , may constitute a portion (eg, a wall) of composite structure 12 . The stiffener may be stored within
補強材がヘッド16の内側にある間、および補強材がヘッド16に渡されている間、および/または補強材がヘッド16から吐出されている間、補強材は、少なくとも部分的に母材で被覆され得る。母材、乾燥した(例えば、含浸されていない)補強材、および/またはすでに母材に露出されている補強材(例えば、事前に含浸された補強材)は、当業者に明らかな任意の方式でヘッド16に伝送され得る。いくつかの実施形態では、充填材料(例えば、切断された繊維、ナノ粒子またはチューブなど)および/または添加剤(例えば、熱開始剤、UV開始剤など)を、連続補強材を母材が被覆する前および/または後に、母材と混合することができる。
While the stiffener is inside the
1つ以上の硬化エンハンサ(例えば、UV光、超音波エミッタ、レーザー、ヒーター、触媒ディスペンサなど)18は、ヘッド16に近接して(例えば、内部、上、および/または隣接して)取り付けられ、ヘッド16から吐出される場合に母材の硬化速度および/または品質を高めるように構成され得る。硬化エンハンサ18は、構造物12の材料の吐出および形成中に、構造物12を部分的にエネルギー(例えば、UV光、電磁放射、振動、熱、化学触媒など)に選択的に曝露するように制御され得る。エネルギーは、母材内で化学反応を引き起こし、化学反応の速度を上げ、母材を焼結し、母材を硬化し、母材を固化し、母材を重合し、またはそうでなければ、ヘッド16から吐出される場合に母材を硬化させ得る。硬化エンハンサ18によって生成されるエネルギーの量は、構造物12がヘッド16から所定の長さを超えて軸方向に成長する前に、母材を硬化させるのに十分であり得る。一実施形態では、構造物12は、軸方向成長の長さが母材被覆された補強材の外径に等しくなる前に、少なくとも部分的に(例えば、完全に)硬化される。
one or more curing enhancers (eg, UV light, ultrasonic emitters, lasers, heaters, catalyst dispensers, etc.) 18 are mounted proximate (eg, within, on, and/or adjacent to)
母材および/または補強材は、任意の数の異なる動作モードを介してヘッド16から一緒に吐出され得る。第1の例示的な動作モードでは、ヘッド16が支持体14によって移動されて構造物12の特徴部を作り出す場合に、母材および/または補強材がヘッド16から押し出される(例えば、圧力および/または機械的力の下で押し出される)。第2の例示的な動作モードでは、少なくとも補強材がヘッド16から引っ張られ、それによって、吐出中に補強材に引張応力が生じる。この第2の動作モードでは、母材は補強材に付着し、それによって補強材とともにヘッド16から引っ張られ、および/または母材は引っ張られた補強材とともに圧力下でヘッド16から吐出され得る。第2の動作モードでは、補強材がヘッド16から引っ張られており、その結果、補強材に生じる張力は、構造物12の強度を増加させ得(例えば、補強材を整列させる、座屈を抑制する、補強材に均等に荷重をかけるなど)、母材の硬化後、支持されていない構造物12のより長い長さをより直線的な軌道にすることも可能にする。すなわち、母材の硬化後に残っている補強材の張力は、重力に逆らって作用し(例えば、重力に対抗するモーメントを生成することによって直接的および/または間接的に)、構造物12の支持を提供し得る。
The base material and/or reinforcement material may be expelled together from
補強材は、ヘッド16が支持体14によってアンカーポイント(例えば、プリントベッド、構造物12の既存の表面、固定具など)から離れるように動かされた結果として、ヘッド16から引っ張られてもよい。例えば、構造物形成の開始時に、ある長さの母材含浸補強材が、ヘッド16から引っ張られ、および/または押し出され、アンカーポイント上に積層され、少なくとも部分的に硬化されて、吐出された材料がアンカーポイントに付着する(あるいは、結合する)。その後、ヘッド16をアンカーポイントから遠ざけることができ、相対的な動きにより、補強材がヘッド16から引っ張られることができる。以下でより詳細に説明されるように、ヘッド16を通る補強材の動きは、必要に応じて、1つ以上の内部供給機構を介して選択的に支援され得る。しかしながら、ヘッド16からの補強材の吐出速度は、主に、ヘッド16とアンカーポイントとの間の相対的な動きの結果である可能性があり、そのため、補強材内に張力が生じる。上で考察されたように、アンカーポイントは、ヘッド16がアンカーポイントから離れて移動される代わりに、またはそれに加えて、ヘッド16から離れて移動され得る。
The stiffener may be pulled from
ヘッド16は、とりわけ、出口22および出口22の上流に位置する母材リザーバ24を含み得る。一例では、出口22は、ほぼ円形、管状、または長方形の断面を有する複合材料を吐出するように構成された単一チャネルの出口である。しかしながら、ヘッド16の構成は、出口22が、同じまたは異なる形状(例えば、平坦またはシート状の断面、マルチトラック断面など)を有する複合材料の複数チャネルを吐出する別の出口に交換されることを可能にし得る。繊維、チューブ、および/または他の補強材は、母材リザーバ24を通過し得(例えば、リザーバ24の内側に位置する1つ以上の内部湿潤機構26を通って)、吐出前に、母材によって湿潤(例えば、少なくとも部分的に被覆、包囲および/または完全に飽和)され得る。
出口22は、異なる形態をとることができる。一例では、ガイドまたはノズル30が湿潤機構26の下流に位置し、コンパクタ32はノズル30を追跡する(例えば、矢印34によって表される、材料吐出中のヘッド16の垂直進行方向に対して)。ノズル30またはコンパクタ32のいずれかが、ヘッド16のツールセンターポイント(TCP)として機能し得、これにより、硬化エンハンサ18によるエネルギーにさらされた場合、硬化前および/または硬化中、母材によって湿潤された補強材を所望の位置に取り付けると考えられる。いくつかの実施形態では、ノズル30を省略し得ることも考えられる。最後に、ヘッド16のTCPは、必ずしもノズル30またはコンパクタ32と関連付けられていなくてもよく、代わりに、これらの場所とは別の硬化エネルギー曝露の場所であり得ると考えられる。TCPは、一部の用途において場所を切り替え得る。
The
1つ以上のコントローラ28が提供され、支持体14およびヘッド16と通信可能に結合され得る。各コントローラ28は、システム10の動作を制御するようにプログラムされ、および/またはそうでなければ構成された単一のプロセッサまたは複数のプロセッサを具体化することができる。コントローラ28は、1つ以上の汎用または特殊目的のプロセッサまたはマイクロプロセッサを含み得る。コントローラ28は、例えば、設計限界、性能特性、動作命令、ツールパス、およびシステム10の各構成要素の対応するパラメータのようなデータを格納するためのメモリをさらに含み得るか、または関連付けられ得る。電源回路、信号調整回路、ソレノイドドライバ回路、通信回路、および他の適切な回路を含む、他の様々な既知の回路をコントローラ28と関連付けることができる。さらに、コントローラ28は、有線および/または無線伝送を介してシステム10の他の構成要素と通信することができ得る。
One or
1つ以上のマップは、コントローラ28のメモリ内に格納され、構造物12の製造中に使用され得る。これらのマップの各々には、ルックアップテーブル、グラフ、および/または方程式の形式でデータの集合が含まれ得る。開示された実施形態では、マップがコントローラ28によって使用され得、構造部12の所望の形状(例えば、サイズ、形状、材料組成、性能パラメータ、および/または輪郭)を生成するために必要なヘッド16の動きを決定し、かつ硬化エンハンサ18および/または動きと協調して他の関連する構成要素の動作を調整する。
One or more maps may be stored in the memory of
図2、3、および4に示されるように、硬化エンハンサ18およびコンパクタ32は、硬化および圧縮機能の両方を実行することができるモジュール54に統合され得る。これらの図に示されるように、モジュール54は、とりわけ、離間されたベアリング166を介してヘッド16の残りの部分に回転的に取り付けられるシャフト164、硬化エネルギー(例えば、光)をシャフト164内へ向けるように構成されたソース168、シャフト164の周りに配置された分配器170、および吐出材料に圧縮力を提供する、分配器170の上に取り付けられた1つ以上のカバー(例えば、内側コンプライアントカバー172および/または外側保護カバー174)を含む、複数の構成要素の自己完結型アセンブリであり得る。シャフト164に軸方向に向けられたエネルギーは、シャフト164の内端に位置する176光学素子(例えば、バッフル、レンズ、ミラー、研磨されたボアまたは端壁など)、およびシャフト164内に形成された1つ以上の半径方向通路177(図4にのみ示されている)によって、分配され、集束され、および/または半径方向外向きに方向転換され得る。エネルギーは、分配器170の1つ以上の軸方向に延びる円周方向スロット178を通過し得、次に、エネルギー(例えば、約405nmの波長など、約350~450nmの波長の光エネルギー)に対して少なくとも部分的に透明(例えば、約70~100%透明)であり得る関連するカバーを通過し得る。いくつかの実施形態では、スロット178のうちの1つ以上には、カバーを支持するのを助ける透明なスペーサー180を取り付け得る。いくつかの実施形態では、スペーサー180は、それ自体がソース168からのエネルギーを集束、増幅、分配、および/または向けるために機能する光学素子であり得る。
As shown in FIGS. 2, 3 and 4, the curing
いくつかの用途では、モジュール54(例えば、カバー174の外面)は、ヘッド16のTCPを形成し得る。これらの用途では、ヘッド16はノズルレスであり得る。したがって、ヘッド16のTCPは、カバー174の外面と構造物12の活性表面(例えば、モジュール54が接液補強材を表面に押し付ける)との間の、軸方向に配向された接触線に対応し得る。接触線は、例えば、プリント面に対しておよび/または進行方向に対して(例えば、空きスペースにプリントする場合)ヘッド16が支持体14(図1を参照)によって傾けられると、シフトし得ることに留意されたい。
In some applications, module 54 (eg, the outer surface of cover 174) may form the TCP of
一実施形態では、外側カバー174は、低摩擦材料(例えば、ポリテトラフルオロエチレン-PTFE、フッ素化エチレンプロピレン-FEPなど)から製造され得る。一例では、FEPは、PTFEと比較した場合にその透明性が高いため、外側カバー174に利用し得る。
In one embodiment,
内部カバー172の伸展性は、モジュール54の位置決めにおいて高い精度を必要とせずに、補強材に対する適切な係合および圧縮力を可能にし得る。内側カバー172の伸展性はまた、構造物12との係合領域に平坦なスポットをもたらし得る(図6を参照)。この平坦なスポットは、母材で湿った補強材がモジュール54から外れ、構造物12のみに接着するのを助け、また、補強材が構造物12の下にある層に対してより平らになるのを助け得る。さらに、内側カバー172の伸展性は、切断デバイス(図5および6を参照して以下でより詳細に説明される)がモジュール54内にある距離だけ押し込まれることを可能にし、それによって切断性能を改善し得る。外側カバー174は、切断デバイスとの係合により定期的に交換する必要があり得る。一実施形態では、内側カバー172は、約20~50Aショア(例えば、約40Aショア)の硬度を有し得、外側カバー174は、切断中の寿命を延ばすためにより高い硬度(例えば、内側172カバーの硬度より少なくとも5~10%大きい)を有し得る。外側カバー174の厚さは、内側カバー172の厚さよりも薄くてもよく、その結果、内側カバー172の伸展性は、より硬い外側カバー174を通して依然として有効であり得る。例えば、外側カバー174は、内側カバー172の厚さの約1/5~1/25であり得る。いくつかの実施形態では、外側カバー174は、内側カバー172よりも低い摩擦を有し得、モジュール54への母材で湿った補強材の望ましくない付着を防止するのを助ける。
The compliance of
エネルギーはモジュール54を介して母材で湿った補強材に向けられ得るため、TCPにおける硬化(例えば、直前、真上、および/または直後)が可能であり得る。TCP位置から離れる補強材の、あったとしても僅かな動きが起こる前に、補強材を留めるのに十分な硬化が起こり得ることが考えられる。これにより、補強材の配置精度が向上し得る。母材は、外面でのみ硬化され得る(例えば、所望の形状を留めるおよび/または維持するのに十分である)、または母材は、(あらゆる外部環境暴露に加えてまたはそれなしに)ソース168からのエネルギーのみへの曝露によって完全硬化され得ることが考えられる。前者の場合、構造物12の完成後に追加のエネルギー曝露(例えば、オーブンベーキング、オートクレーブ加熱など)が必要となり得る。
Curing in TCP (eg, immediately before, immediately above, and/or immediately after) may be possible because energy may be directed through the
一実施形態では、分配器170の形状は、ソース168からのエネルギーをTCPのみに集中させるように(すなわち、半径方向通路177の位置および向きに関連して)選択し得る。例えば、形状は、ソース168からのエネルギーが、TCPに最も近く(例えば、TCPに)位置する1つのスロット178のみを通過することを可能にし、一方、エネルギーが、所与の時間にTCPからさらに離れた他のスロット178を通過することを禁止し得る。より狭いスロット178を有するより厚い壁の分配器は、より焦点を合わせた曝露領域を生成し得る。開示された例では、スロット178は、分配器170上を通過する補強材の幅の約0~2倍の軸方向長さを有し得る。
In one embodiment, the shape of
図5および図6は、とりわけ、硬化および圧縮機能を統合した別のモジュール200を示している。図2-4のモジュール54と同様に、図5および6のモジュール200は、ベアリング166を介してヘッド16の残りの部分に回転接続されたシャフト164、および硬化エネルギー(例えば、UV光、レーザー、または他の硬化エネルギー源202からのエネルギー)を軸方向にシャフト164に向けるソース168を含む。エネルギーは、内側および外側カバー172、174を通って半径方向外向きに、シャフト164および通路177の内端に配置された光学素子176を介してヘッド16のTCPに向け直され得る。一実施形態では、TCPは、分配器170の軸方向中心に配置されている(図5に示されている)。しかしながら、必要に応じて、TCPを分配器170の端部の近くに配置することができると考えられる。
Figures 5 and 6 show, among other things, another
モジュール54と同様に、モジュール200は、内側および外側カバー172、174を半径方向外向きに通過するときにエネルギー散逸および損失を抑制するように構成され得る。しかしながら、モジュール200は、分配器170、スロット178、およびスペーサー180を使用せずにそうし得る。代わりに、モジュール200の内側および/または外側カバー172、174は、1つ以上の仕切り184を介してセグメント化され得る。仕切り184は、ほぼ平坦であり、互いに規則的な間隔で刻まれ、圧縮デバイス150の軸を通して配向され得る。仕切り184は、外側および内側カバー174、172を通って半径方向内向きに延在し得るが、シャフト164の手前またはシャフト164において終端する。仕切り184は、ソース168からTCPに向かうエネルギーを遮断または反射するように構成された材料から製造されるか、そうでなければコーティング、着色、または注入され得る。任意の数の仕切り184を利用して、必要な数の分離されたエネルギー伝達チャネル(例えば、隣接する仕切り184間の弧状セグメント)を作成し得る。例えば、いくつかの実施形態では、仕切り184に加えて、シャフト164の軸に概ね直交するか、または斜めの角度に向けられた平面にある1つ以上の仕切り186を使用して、ソース168からのエネルギーをさらに集束させ得る(例えば、エネルギーを軸方向にTCPに向け得る)。いくつかの用途では、仕切り184および/または186間の間隔は、硬化経路パラメータを選択的に変化させ、焦点を合わせるために、材料吐出中に調整可能であり得る。
Similar to
図6はまた、モジュール200が追加的に切断機能を有することを示している。例えば、いくつかの実施形態では、切断機構188をモジュール200に組み込み得る。切断機構188は、プリンティング操作の間および/または後に、補強材をクランプ、切断、および/または供給するために協調する構成要素を含み得る。これらの構成要素は、とりわけ、シャフト164に対して対向する軸方向端部で枢動可能に取り付けられるバー190、バー190の外側レール194に取り付けられたブレード192、および外側レール194を半径方向に選択的に伸長および収縮させるように構成された1つ以上のアクチュエータ196(例えば、シャフト164の各々の端部におけるリニアアクチュエータ)を含み得る。
FIG. 6 also shows that
操作中、補強材は、ノズル30を通って吐出され、モジュール200の外側カバー174の周りに少なくとも部分的に巻き付けられて、TCPのニップポイントに到達し得る。硬化エネルギーは、軸方向に圧縮モジュール200に流れ、次に半径方向外側に向け直されて、TCPにおいて補強材をコーティングする母材を硬化させ得る。補強材を切断することが望まれる場合(例えば、プリンティングパスの終わりに)、アクチュエータ196は、コントローラ28(図1を参照)によって通電され、バー190を半径方向内側に引っ込めさせ得る。この動作により、補強材が外側レール194と外側カバー174との間に挟まれ、それにより、補強材が図6に示される位置にクランプされ得る。バー190の収縮およびクランプ中に、ブレード192は、補強材を通して、外側カバー174に対して押し付けられ、それによって、補強材を切断し得る。
During operation, the stiffener may be expelled through the
バー190は、次のプリンティングパスの開始中にクランプ位置に留まり得、モジュール200の外側カバー174との係合により、それとともに回転され得る。この回転は、補強材をヘッド16から引き出し(例えば、プリンティングの準備のためにノズル30を通して)、外側レール194がTCPに到達するまで継続するように機能し得、その時点で、バー190が押されおよび/または解放されて半径方向外向きに戻ることができ、レール194を回転させてノズル30の出口に戻し得る。レール194の戻りは、必要に応じて、別のアクチュエータ(図示せず)および/またはばね198によって促進され得ると考えられる。この構成では、補強材のクランプおよび切断が提供されるだけでなく、切断された補強材のTCPへの誘導も容易になり得る。
The
産業上の利用可能性
開示されたシステムは、任意の所望の断面形状および長さを有する複合構造物を製造するために使用され得る。複合構造物は、同じまたは異なるタイプで、同じまたは異なる直径の任意の数の異なる繊維、および同じまたは異なる構成の任意の数の異なる母材を含み得る。次に、システム10の動作について詳細に説明する。
Industrial Applicability The disclosed system can be used to manufacture composite structures having any desired cross-sectional shape and length. A composite structure may include any number of different fibers of the same or different types and of the same or different diameters and any number of different matrix materials of the same or different configurations. The operation of
製造イベントの開始時に、所望の構造物12に関する情報をシステム10にロードすることができる(例えば、支持体14および/またはヘッド16の動作の調整を担当するコントローラ28に)。この情報は、とりわけ、サイズ(例えば、直径、壁の厚さ、長さなど)、輪郭(例えば、軌道、表面法線など)、表面の特徴(例えば、隆起のサイズ、位置、厚さ、長さ、フランジのサイズ、位置、厚さ、長さなど)、接続形状(例えば、カップリング、ティー、スプライスなどの位置とサイズ)、補強材の選択、母材の選択、吐出位置、切断位置、硬化仕様、圧縮仕様などを含む。この情報は、必要に応じて、代替的または追加的に、異なる時間に、および/または製造イベント中に継続的にシステム10にロードされ得ることに留意されたい。構成要素情報に基づいて、1つ以上の異なる補強材および/または母材材料が、システム10に装備および/または継続的に供給され得る。
At the start of a manufacturing event, information regarding the desired structure 12 can be loaded into the system 10 (eg, into the
補強材を装備するために、個々の繊維、トウ、および/またはリボンは、母材リザーバ24および出口22を通過することができる(例えば、ノズル30の特徴物を介して、およびコンパクタ32の下で)。いくつかの実施形態では、補強材はまた、引っ張り機(図示せず)および/または取り付け固定具(例えば、アンカーポイント)に接続する必要があり得る。母材材料の設置は、充填ヘッド16(例えば、リザーバ24の湿潤機構26)および/または押出機(図示せず)のヘッド16への結合を含み得る。
Individual fibers, tows, and/or ribbons can be passed through
次に、構成要素情報が、システム10の動作を制御するために、使用され得る。例えば、その場で湿潤された補強材は、支持体14が選択的に移動する場合に(例えば、支持体14の既知の運動学および/または構造物12の既知の形状に基づいて)、ヘッド16の出口22から引っ張られ、および/または押し出され得るので、構造物12が、所望に応じて製造される。
The component information can then be used to control the operation of
支持体14、硬化エンハンサ18、コンパクタ32、モジュール54および/または200、および/またはシステム10の他の構成要素の動作パラメータは、構造物12の所望の結合、強度、張力、形状、および他の特性を提供するために、材料吐出中にリアルタイムで調整され得る。構造物12が所望の長さに成長すると、構造物12はシステム10から切り離され得る。
The operating parameters of
開示されたシステムに様々な修正および変形を行うことができることは当業者には明らかであろう。他の実施形態は、開示されたシステムの明細および実施を考慮することから当業者には明らかであろう。例えば、システム10の構成要素(例えば、分配器170、カバー172および174、スペーサー180、仕切り184および186など)は、別個の構成要素として説明および示されているが、システム10の2つ以上の構成要素を、あるいは、必要に応じて統合することもできると考えられる。本明細書および実施例は単なる例示と見なされ、真の範囲は以下の特許請求の範囲およびそれらの等価物によって示されることが意図されている。
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made to the disclosed system. Other embodiments will be apparent to those skilled in the art from consideration of the specification and practice of the disclosed system. For example, although components of system 10 (eg,
Claims (15)
支持体(14)と、
材料(R+M)を吐出するように構成され、前記支持体に動作可能に接続され、かつ材料吐出中に垂直進行方向(34)に前記支持体によって可動なプリントヘッド(16)と、を備え、
前記プリントヘッドは、前記垂直移動方向に対して吐出材料の追跡側に配置され、前記材料を圧縮し、ツール中心点(TCP)において前記材料を硬化エネルギーにさらすように構成されているモジュール(22)を含む、付加製造システム(10)。 An additive manufacturing system (10) comprising:
a support (14);
a printhead (16) configured to dispense material (R+M), operably connected to said support and movable by said support in a vertical direction of travel (34) during material dispense;
The printhead is positioned on the trailing side of the dispensed material relative to the vertical movement direction and is configured to compress the material and expose the material to curing energy at a tool center point (TCP). ), an additive manufacturing system (10).
前記硬化エネルギーを前記外側カバーを通して半径方向外向きに向けるように構成されたソース(168)とを含む、請求項1に記載の付加製造システム。 an outer cover (174) configured to roll over the material during compression;
and a source (168) configured to direct the curing energy radially outward through the outer cover.
前記ソースは、前記硬化エネルギーを軸方向に前記シャフトに向け、次に前記シャフトにおける通路(177)を介して前記外側カバーを通して半径方向外向きに向けるように構成されている、請求項2に記載の付加製造システム。 the module includes a shaft (164) to which the outer cover is attached;
3. The source of claim 2, wherein the source is configured to direct the curing energy axially into the shaft and then radially outwardly through the outer cover via passages (177) in the shaft. additive manufacturing system.
前記モジュールは、前記複数の軸方向に配向されたスロットの各々内に配置された前記硬化エネルギーに対して少なくとも部分的に透明であるスペーサー(180)をさらに含む、請求項5記載の付加製造システム。 said slotted distributor comprising a plurality of axially oriented slots (178);
The additive manufacturing system of claim 5, wherein the module further comprises a spacer (180) at least partially transparent to the curing energy disposed within each of the plurality of axially oriented slots. .
圧縮中に前記材料上を転がるように構成された外側カバー(174)と、
前記外側カバーを越えて半径方向外向きに延在するアーム(190)と、
前記アームの遠位端に接続され、前記モジュールの軸方向に延びるバー(194)と、
前記アームに接続され、前記バーを前記外側カバーに対して半径方向内向きに選択的に引っ張るように構成されたアクチュエータ(196)とを含む、請求項1に記載の付加製造システム。 the module
an outer cover (174) configured to roll over the material during compression;
an arm (190) extending radially outwardly beyond said outer cover;
a bar (194) connected to the distal end of the arm and extending axially of the module;
and an actuator (196) connected to the arm and configured to selectively pull the bar radially inward relative to the outer cover.
プリントヘッド(16)の出口(30)を通じて母材で湿った連続補強材(R+M)を吐出することと、
吐出後、モジュール(22)を前記母材で湿った連続補強材に押し付けて、前記母材で湿った連続補強材を圧縮することと、
硬化エネルギーを前記モジュールを通して半径方向外向きに、圧縮されている前記母材で湿った連続補強材に向けることと、を含む、構造物(12)を付加的に製造する方法。 A method of additively manufacturing a structure (12), comprising:
ejecting a matrix-wet continuous reinforcement (R+M) through an outlet (30) of the printhead (16);
pressing a module (22) against said matrix-wet continuous reinforcement after ejection to compress said matrix-wet continuous reinforcement;
directing curing energy radially outwardly through the modules to a continuous reinforcement wetted with the preform being compressed.
Applications Claiming Priority (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201962853610P | 2019-05-28 | 2019-05-28 | |
US62/853,610 | 2019-05-28 | ||
US16/516,113 US11358331B2 (en) | 2018-11-19 | 2019-07-18 | System and head for continuously manufacturing composite structure |
US16/516,113 | 2019-07-18 | ||
US202062981515P | 2020-02-25 | 2020-02-25 | |
US62/981,515 | 2020-02-25 | ||
US16/842,611 US11420390B2 (en) | 2018-11-19 | 2020-04-07 | System for additively manufacturing composite structure |
US16/842,611 | 2020-04-07 | ||
PCT/US2020/031150 WO2020242721A1 (en) | 2019-05-28 | 2020-05-01 | System for additively manufacturing composite structure |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022534864A true JP2022534864A (en) | 2022-08-04 |
Family
ID=73552408
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021567985A Pending JP2022534864A (en) | 2019-05-28 | 2020-05-01 | System for additive manufacturing of composite structures |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3976346A1 (en) |
JP (1) | JP2022534864A (en) |
KR (1) | KR20220012237A (en) |
CN (1) | CN113905872A (en) |
AU (1) | AU2020285557A1 (en) |
CA (1) | CA3140527A1 (en) |
IL (1) | IL287992B2 (en) |
SG (1) | SG11202112844SA (en) |
WO (1) | WO2020242721A1 (en) |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013104916A (en) * | 2011-11-10 | 2013-05-30 | Sony Corp | Display apparatus and electronic device |
JP2013207060A (en) * | 2012-03-28 | 2013-10-07 | Sony Corp | Structure forming apparatus, structure manufacturing method, and structure |
US9511543B2 (en) | 2012-08-29 | 2016-12-06 | Cc3D Llc | Method and apparatus for continuous composite three-dimensional printing |
US9931776B2 (en) * | 2013-12-12 | 2018-04-03 | United Technologies Corporation | Methods for manufacturing fiber-reinforced polymeric components |
JP6454977B2 (en) * | 2014-03-26 | 2019-01-23 | セイコーエプソン株式会社 | 3D object manufacturing equipment |
EP2952316B1 (en) * | 2014-06-03 | 2017-10-11 | Airbus Defence and Space GmbH | Fibre application tool, fibre laying device, fibre laying method and production method |
DE102015008313A1 (en) * | 2015-06-30 | 2017-01-05 | Airbus Defence and Space GmbH | Device and method |
US10195784B2 (en) * | 2015-07-31 | 2019-02-05 | The Boeing Company | Systems for additively manufacturing composite parts |
EP3538295B1 (en) * | 2016-11-14 | 2023-05-24 | Renishaw PLC | Localising sensor data collected during additive manufacturing |
-
2020
- 2020-05-01 WO PCT/US2020/031150 patent/WO2020242721A1/en unknown
- 2020-05-01 CN CN202080039254.8A patent/CN113905872A/en active Pending
- 2020-05-01 CA CA3140527A patent/CA3140527A1/en active Pending
- 2020-05-01 JP JP2021567985A patent/JP2022534864A/en active Pending
- 2020-05-01 SG SG11202112844SA patent/SG11202112844SA/en unknown
- 2020-05-01 KR KR1020217036812A patent/KR20220012237A/en unknown
- 2020-05-01 AU AU2020285557A patent/AU2020285557A1/en not_active Abandoned
- 2020-05-01 EP EP20727105.7A patent/EP3976346A1/en active Pending
- 2020-05-01 IL IL287992A patent/IL287992B2/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IL287992B1 (en) | 2024-01-01 |
SG11202112844SA (en) | 2021-12-30 |
WO2020242721A1 (en) | 2020-12-03 |
KR20220012237A (en) | 2022-02-03 |
AU2020285557A1 (en) | 2021-12-02 |
CN113905872A (en) | 2022-01-07 |
IL287992B2 (en) | 2024-05-01 |
CA3140527A1 (en) | 2020-12-03 |
IL287992A (en) | 2022-01-01 |
EP3976346A1 (en) | 2022-04-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2017324612B2 (en) | Additive manufacturing system having multi-channel nozzle | |
KR20190107008A (en) | Additive manufacturing system with finish-follower | |
US11618208B2 (en) | System for additively manufacturing composite structure | |
US10040240B1 (en) | Additive manufacturing system having fiber-cutting mechanism | |
US11325304B2 (en) | System and method for additive manufacturing | |
JP2023513995A (en) | Additive manufacturing system | |
US11292192B2 (en) | System for additive manufacturing | |
US20210086436A1 (en) | System for additively manufacturing composite structure | |
US20200376758A1 (en) | System for additively manufacturing composite structure | |
US20220242040A1 (en) | System and head for continuously manufacturing composite structure | |
JP2022534864A (en) | System for additive manufacturing of composite structures | |
US11420390B2 (en) | System for additively manufacturing composite structure | |
US20220371274A1 (en) | System for additively manufacturing composite structure |