KR102534738B1 - 복합 부품을 적층 가공하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

복합 부품을 적층 가공하기 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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KR102534738B1
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파라온 토레스
리안 지. 지에글러
사무엘 에프. 해리슨
시로 제이. 그리잘바 3세
헤이든 에스. 오스본
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Abstract

시스템(100)은 표면(114)에 대해 이동 가능한 전달 가이드(112)를 포함한다. 전달 가이드는 표면(114)에 대해 고정인 인쇄 경로(122)를 따라 연속적인 가요성 라인(106)을 증착하도록 구성된다. 시스템(100)은, 액체 광중합 수지(252)의 볼륨을 유지하고 비수지 컴포넌트(108)에 다량의(a quantity of) 액체 광중합 수지(252)를 적용하여 연속적인 가요성 라인(106)을 생성하도록 구성된 용기(vessel)(236)를 더 포함한다. 시스템(100)은, 용기(236)를 통해 비수지 컴포넌트(108)를 잡아당기고, 전달 가이드(112) 밖으로 연속적인 가요성 라인(106)을 푸시하도록 구성되는 이송 기구(104)를 더 포함한다. 시스템(100)은 경화 에너지(118)의 소스(116)를 더 포함한다. 소스(116)는, 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)가 전달 가이드(112)를 나간 이후에, 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 일 부분(124)에 적어도 경화 에너지(118)를 전달하도록 구성된다.

Description

복합 부품을 적층 가공하기 위한 시스템 및 방법 {SYSTEMS AND METHODS FOR ADDITIVELY MANUFACTURING COMPOSITE PARTS}
본 발명은 복합 부품들을 적층 가공하기 위한 시스템들 및 방법들에 관한 것이다.
종래에, 전형적인 복합 부품들의 제조는, 복합 재료의 다수의 플라이들의 순차적인 레이어링(sequential layering)에 의존하며, 각각의 플라이(ply)는 예컨대, 단방향성 보강 섬유들(unidirectional reinforcement fibers) 또는 무작위 배향된 촙트 섬유들(randomly oriented chopped fibers)을 포함한다. 이 방식으로 제조되는 부품들은, 마무리된 부품의 중량을 바람직하지 않게 증가시키는 층상 구조를 가져야만 하는데, 이는 모든 보강 섬유들이 부품들에 인가될 힘(들)의 방향(들)을 따라 배향되는 것은 아니기 때문이다. 추가로, 복합재들을 제조하는 층상 기술들에 대한 고유의 제한들은, 많은 유형들의 진보된 구조 설계들의 구현에 대해 도움이 되지 않는다.
이에 따라, 적어도 상기 식별된 고려사항들을 해결하도록 의도된 장치들 및 방법들이 유용성(utility)을 찾아낼 것이다.
하기는, 본 개시에 따른 요지의, 예들(이는 주장될 수 있거나 주장되지 않을 수 있음)의 총망라하지 않는(non-exhaustive) 리스트이다.
본 개시의 일 예는 복합 부품(composite part)을 적층 가공(additively manufacturing)하기 위한 시스템에 관한 것이다. 시스템은 표면에 대해 이동 가능한 전달 가이드를 포함한다. 전달 가이드는 인쇄 경로(print path)를 따라 연속적인 가요성 라인(continuous flexible line)의 적어도 하나의 세그먼트를 적층(deposit)하도록 구성된다. 인쇄 경로는 표면에 대해 고정식(stationary)이다. 시스템은, 액체 광경화성 수지의 볼륨을 유지하고 비수지 컴포넌트에 다량의(a quantity of) 액체 광경화성 수지를 도포하도록 구성된 용기(vessel)를 더 포함한다. 시스템은, 용기를 통해 비수지 컴포넌트를 잡아당기고, 전달 가이드 밖으로 연속적인 가요성 라인을 푸시하도록 구성되는 이송 기구를 더 포함한다. 연속적인 가요성 라인은 비수지 컴포넌트를 포함하며, 용기의 비수지 컴포넌트에 도포된 액체 광경화성 수지의 적어도 일부를 포함하는 광경화성 수지 컴포넌트를 더 포함한다. 시스템은 경화 에너지의 소스를 더 포함한다. 소스는, 연속적인 가요성 라인의 세그먼트가 전달 가이드를 나간 이후에, 연속적인 가요성 라인의 세그먼트의 적어도 일 부분에 경화 에너지를 전달하도록 구성된다.
본 개시의 다른 예는 복합 부품(composite part)을 적층 가공(additively manufacturing)하기 위한 방법에 관한 것이다. 방법은, 인쇄 경로를 따라 연속적인 가요성 라인의 세그먼트를 적층하는 단계를 포함한다. 연속적인 가요성 라인은, 비수지(non-resin) 컴포넌트를 포함하고, 경화되지 않은 광경화성 수지 컴포넌트를 더 포함한다. 이 방법은, 인쇄 경로를 향해 연속적인 가요성 라인을 전진하면서 그리고 연속적인 가요성 라인의 세그먼트가 연속적인 가요성 라인의 세그먼트의 적어도 일 부분을 적어도 부분적으로 경화하도록 인쇄 경로를 따라 적층된 후에, 연속적인 가요성 라인의 세그먼트의 적어도 일 부분에 미리 정해진 또는 능동적으로 정해진 양의 경화 에너지를 제어된 속도(controlled rate)로 전달하는 단계를 더 포함한다.
본 개시의 또 다른 예는 복합 부품(composite part)을 적층 가공(additively manufacturing)하기 위한 방법에 관한 것이다. 방법은, 액체 광경화성 수지의 볼륨을 포함하는 용기를 통해 비수지 컴포넌트를 잡아당김으로써 연속적인 가요성 라인을 생성하도록 비수지 컴포넌트에 액체 광경화성 수지를 도포하는 것을 포함한다. 연속적인 가요성 라인은 비수지 컴포넌트, 및 비수지 컴포넌트에 도포된 광경화성 수지의 적어도 일부를 포함하는 광경화성 수지 컴포넌트를 포함한다. 이 방법은, 전달 가이드 내로 연속적인 가요성 라인을 라우팅하는 것, 전달 가이드 밖으로 연속적인 가요성 라인을 푸시하는 것, 전달 가이드를 통해서, 인쇄 경로를 따라 연속적인 가요성 라인의 세그먼트를 적층하는 것, 및 연속적인 가요성 라인의 세그먼트의 적어도 일 부분에 경화 에너지를 전달하는 것을 더 포함한다.
따라서, 일반적인 용어들로 본 개시의 예들이 설명되며, 이제 반드시 축적대로 도시되어 있는 것은 아닌 첨부 도면들을 참조할 것이며, 유사한 도면 부호들이 수 개의 도면들 내내 동일하거나 또는 유사한 부품들을 지시한다.
도 1은 본 개시의 하나 또는 그 초과의 예들에 따른, 복합 부품을 적층 가공(additively manufacturing)하기 위한 시스템의 개략 선도이다.
도 2는 본 개시의 하나 또는 그 초과의 예들에 따른, 도 1의 시스템의 액체 광경화성 수지의 볼륨을 유지하는 용기의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 개시의 하나 또는 그 초과의 예들에 따른, 도 1의 시스템의 액체 광경화성 수지의 볼륨을 유지하는 용기의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 개시의 하나 또는 그 초과의 예들에 따른, 도 1의 시스템에 의해서 증착되는 연속적인 가요성 라인의 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 개시의 하나 또는 그 초과의 예들에 따른, 도 1의 시스템에 의해서 증착되는 연속적인 가요성 라인의 개략적인 단면도이다.
도 6은 본 개시의 하나 또는 그 초과의 예들에 따른, 도 1의 시스템의 부분(여기서, 연속적인 가요성 라인의 2 개의 층들이 동시에 경화됨)의 개략적 예시이다.
도 7은, 본 개시의 하나 또는 그 초과의 예들에 따른, 전달 가이드가 경화-에너지 통로를 포함하는, 도 1의 시스템의 부분의 개략적 예시이다.
도 8은, 본 개시의 하나 또는 그 초과의 예들에 따른, 전달 가이드가 경화-에너지 통로를 포함하고, 경화 에너지가 링의 형태로 전달되는, 도 1의 시스템의 부분의 개략적 예시이다.
도 9는, 본 개시의 하나 또는 그 초과의 예들에 따른, 경화 에너지가 링의 형태로 전달되는, 도 1의 시스템의 부분의 개략적 예시이다.
도 10은 본 개시의 하나 또는 그 초과의 예들에 따른, 도 1의 시스템의 이송 조립체 및 전달 가이드의 개략적 예시이다.
도 11은 본 개시의 하나 또는 그 초과의 예들에 따른, 도 1의 시스템의 이송 기구의 스크레이퍼 및 롤러의 개략적 예시이다.
도 12는 본 개시의 하나 또는 그 초과의 예들에 따른, 도 1의 시스템의 컴팩션 롤러를 포함하는 컴팩터의 개략적 예시이다.
도 13은 본 개시의 하나 또는 그 초과의 예들에 따른, 컴팩션 롤러를 포함하는 컴팩터를 갖는 도 1의 시스템의 일부의 개략적 예시이다.
도 14는 본 개시의 하나 또는 그 초과의 예들에 따른, 컴팩션 롤러를 포함하는 컴팩터를 갖는 도 1의 시스템의 일부의 개략적 예시이다.
도 15는 본 개시의 하나 또는 그 초과의 예들에 따른, 컴팩션 와이퍼를 포함하는 컴팩터를 갖는 도 1의 시스템의 일부의 개략적 예시이다.
도 16은 본 개시의 하나 또는 그 초과의 예들에 따른, 스커트를 포함하는 컴팩터를 갖는 도 1의 시스템의 일부의 개략적 예시이다.
도 17은 본 개시의 하나 또는 그 초과의 예들에 따른, 도 1의 시스템의 아이리스-다이어프램(iris-diaphragm)을 포함하는 절단기의 개략적 예시이다.
도 18은 본 개시의 하나 또는 그 초과의 예들에 따른, 전달 가이드에 대해 이동 가능한 2 개의 블레이드들을 포함하는 절단기를 갖춘 도 1의 시스템의 부분의 개략적 예시이다.
도 19는 본 개시의 하나 또는 그 초과의 예들에 따른, 전달 가이드 내에 위치되는 적어도 하나의 블레이드를 포함하는 절단기를 갖춘 도 1의 시스템의 부분의 개략적 예시이다.
도 20은 본 개시의 하나 또는 그 초과의 예들에 따른, 절단 레이저를 포함하는 절단기를 갖는 도 1의 시스템의 개략적 예시이다.
도 21은 본 개시의 하나 또는 그 초과의 예들에 따른, 하나 또는 그 초과의 경화 레이저들을 포함하는 경화 에너지의 소스를 갖는 도 1의 시스템의 개략적 예시이다.
도 22는 본 개시의 하나 또는 그 초과의 예들에 따른, 프레임 및 구동 조립체를 포함하는 도 1의 시스템의 도면이다.
도 23은 본 개시의 하나 또는 그 초과의 예들에 따른, 절단기, 컴팩터, 표면 러프너, 및 경화 레이저를 포함하는 경화 소스를 갖는 도 1의 시스템의 부분의 도면이다.
도 24는 본 개시의 하나 또는 그 초과의 예들에 따른, 경화 레이저를 포함하는 경화 소스를 갖춘 도 1의 시스템의 부분의 도면이다.
도 25는 본 개시의 하나 또는 그 초과의 예들에 따른, 경화 레이저를 포함하는 경화 소스 및 컴팩터를 갖춘 도 1의 시스템의 부분의 도면이다.
도 26은 본 개시의 하나 또는 그 초과의 예들에 따른, 경화 레이저를 포함하는 경화 소스를 갖춘 도 1의 시스템의 부분의 도면이다.
도 27은 본 개시의 하나 또는 그 초과의 예들에 따른, 2 개의 경화 레이저들을 포함하는 경화 소스를 갖춘 도 1의 시스템의 부분의 도면이다.
도 28은 본 개시의 하나 또는 그 초과의 예들에 따른, 4 개의 경화 레이저들을 포함하는 경화 소스를 갖춘 도 1의 시스템의 부분의 도면이다.
도 29는 본 개시의 하나 또는 그 초과의 예들에 따른, 이송 기구를 갖춘 도 1의 시스템의 부분의 도면이다.
도 30은 도 29의 부분의 다른 도면이다.
도 31은 도 29의 부분의 다른 도면이다.
도 32는 본 개시의 하나 또는 그 초과의 예들에 따른, 전달 가이드에 대해 이동 가능한 2 개의 블레이드들을 포함하는 절단기를 갖춘 도 1의 시스템의 부분의 도면이다.
도 33은 도 32의 부분의 다른 도면이다.
도 34a, 도 34b 및 도 34c는, 집합적으로, 본 개시의 하나 또는 그 초과의 예들에 따른, 적층 가공 복합 부품(additively manufacturing composite part)들을 위한 방법의 블록 선도이다.
도 35a, 도 35b 및 도 35c는, 집합적으로, 본 개시의 하나 또는 그 초과의 예들에 따른, 적층 가공 복합 부품(additively manufacturing composite part)들을 위한 방법의 블록 선도이다.
도 36은 항공기 제조 및 서비스 방법론들을 나타내는 블록 선도이다.
도 37은 항공기의 개략적 예시이다.
도 38은 본 개시의 하나 또는 그 초과의 예들에 따른, 12 개의 자유도들이 전달 가이드와 표면 사이에 제공되는, 도 1의 시스템의 부분의 개략적 예시이다.
상기 언급된 도 1에서, 만약 있다면, 다양한 엘리먼트들 및/또는 컴포넌트들을 연결하는 실선들은 기계적, 전기적, 유체, 광학, 전자기 및 다른 커플링들 및/또는 그들의 조합들을 나타낼 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "커플링된"은 직접적으로 뿐만 아니라 간접적으로 연관됨을 의미한다. 예컨대, 부재 A는 부재 B와 직접적으로 연관될 수 있거나 또는 이와 간접적으로, 예컨대, 다른 부재 C를 통해서 연관될 수 있다. 개시된 다양한 엘리먼트들 사이의 모든 관계들이 반드시 나타내어지는 것은 아니라는 것이 이해될 것이다. 이에 따라, 개략도에서 묘사된 것들 이외의 커플링들이 또한 존재할 수 있다. 다양한 엘리먼트들 및/또는 컴포넌트들을 지시하는 블록들을 연결하는 사선들(만약 있다면)은 실선들에 의해서 나타내어진 것들과 기능 및 목적에 있어서 유사한 커플링들을 나타내지만, 사선들에 의해 나타내어진 커플링들은, 선택적으로 제공될 수 있거나 또는 본 개시의 대체 예들과 관련될 수 있다. 마찬가지로, 만약 있다면, 사선들로 나타내어지는 엘리먼트들 및/또는 컴포넌트들은, 본 개시의 대체 예들을 나타내고 있다. 실선 및/또는 사선으로 도시된 하나 또는 그 초과의 엘리먼트들은 본 개시의 범주로부터 벗어나지 않고 특별한 예로부터 생략될 수 있다. 만약 있다면, 주위 엘리먼트들(environmental elements)은 점선들로 나타내어진다. 사실상 가상의 엘리먼트(virtual imaginary element)들이 명확화를 위해서 또한 도시될 수 있다. 당업자는, 도 1에 설명된 피처들의 일부가 도 1, 다른 도면들, 및/또는 첨부 개시물에 설명된 다른 피처들을 포함할 필요 없이 다양한 방식들로 조합될 수 있지만, 이러한 조합 또는 조합들이 본원에 분명히 예시되어 있지는 않는다는 것을 이해할 것이다. 유사하게, 제시된 예들로 제한되지 않는 추가 피처들이 본원에 도시되고 설명된 피처들의 일부 또는 전부와 조합될 수 있다.
도 34 내지 도 36(상기 언급됨)에서, 블록들은 그의 대체 작동들 및/또는 부분들을 나타낼 수 있으며, 다양한 블록들을 연결하는 선들은 그의 대체 작동들 및/또는 부분들의 임의의 특별한 순서 또는 의존성을 암시하지는 않는다. 사선들에 의해 나타내어지는 블록들은 대체 그의 대체 작동들 및/또는 부분들을 지시한다. 만약 있다면, 다양한 블록들을 연결하는 사선들은 그의 작동들 또는 그의 부분들의 대체 의존성들을 나타낸다. 개시된 다양한 작동들 사이의 모든 의존성들이 반드시 나타내어지는 것은 아니라는 것이 이해될 것이다. 본원에서 설명된 방법(들)의 작동들을 설명하는 도 34 내지 도 36 그리고 첨부 개시는, 작동들이 수행되는 시퀀스(sequence)를 반드시 결정하는 것으로서 해석되어서는 안된다. 오히려, 하나의 예시적인 순서가 지시되어 있지만, 이는, 작동들의 시퀀스가 적절할 때 수정될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 이에 따라, 소정의 작동들이 상이한 순서로 또는 동시에 수행될 수 있다. 추가로, 당업자들은, 설명된 모든 작동들이 수행될 필요가 있는 것은 아니라는 것을 이해할 것이다.
이하의 설명에서, 다양한 특정 상세들이 개시된 개념들의 전반적인 이해들 제공하기 위해서 설명되며, 이는 이들 특징들의 일부 또는 전부 없이 실시될 수 있다. 다른 경우들에서, 공지된 디바이스들 및/또는 프로세스들의 상세들은 개시의 불필요한 애매모호함을 회피하기 위해서 생략되어 있다. 일부 개념들이 특정 예들과 함께 설명될 것이지만, 이들 예들은 제한되도록 의도되는 것은 아니라는 것이 이해될 것이다.
달리 지시되지 않는 한, 용어들 "제 1", "제 2" 등은 단지 라벨들로서 본원에서 사용되며, 이들 용어들이 지칭하는 아이템들 상에서 서수적(ordinal), 위치적(positional) 또는 계층적(hierarchical) 요건들을 부여하도록 의도되지 않는다. 게다가, 예컨대, "제 2" 아이템에 대한 언급은, 예컨대, "제 1" 또는 더 낮은 숫자의 아이템, 그리고/또는 예컨대, "제 3" 또는 더 높은 숫자의 아이템의 존재를 필요로 하거나 배제하는 것은 아니다.
"일 예"에 대한 본원의 언급은, 예시와 관련되어 설명되는 하나 또는 그 초과의 피처, 구조, 또는 특징이 적어도 하나의 구현예에 포함되는 것을 의미한다. 명세서의 다양한 위치들에서 구문 "일 예"는, 동일한 예를 지칭할 수 있고 또는 이를 지칭하지 않을 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 특정된 기능을 수행 "하도록 구성된" 시스템, 장치, 구조, 물품, 엘리먼트 또는 컴포넌트는, 사실상 임의의 변경 없이 특정된 기능을 수행할 수 있는 것보다, 오히려, 단지 추가의 수정 이후에 특정된 기능을 수행하는 것에 대한 잠재성을 갖는다. 환언하면, 시스템, 장치, 구조, 물품, 엘리먼트 또는 컴포넌트는 특정된 기능을 수행하는 목적을 위해서 특정하게 선택되고, 생성되고, 구현되고, 활용되며, 프로그래밍되며 그리고/또는 설계된다. 본원에 사용되는 바와 같이, "~하도록 구성되는" 것은 시스템, 장치, 구조, 물품, 엘리먼트 또는 컴포넌트가 특정된 기능을 실제로 수행하는 것을 가능케 하는 시스템, 장치, 구조, 물품, 엘리먼트 또는 컴포넌트의 기존 특징들을 나타낸다. 이 개시의 목적들을 위해서, 특별한 기능을 수행하도록 "구성되는" 것으로서 설명되는 시스템, 장치, 구조, 물품, 엘리먼트 또는 컴포넌트는, 추가로 또는 대안으로 그 기능을 수행하도록 "적응되는" 그리고/또는 그 기능을 수행하도록 "작동되는" 것으로서 설명될 수 있다.
본 개시에 따른 요지의, 예시적이고, 총망라하지 않는 예들(이는 주장될 수 있거나 주장되지 않을 수 있음)이 이하에 제공된다.
예컨대, 도 1을 참조하면, 복합 부품(102)을 적층 가공하기 위한 시스템(100)이 개시된다. 시스템(100)은 표면(114)에 대해 이동 가능한 전달 가이드(112)를 포함한다. 전달 가이드(112)는 인쇄 경로(122)를 따라 연속적인 가요성 라인(106)의 적어도 하나의 세그먼트(120)를 적층(deposit)하도록 구성된다. 인쇄 경로(122)는 표면(114)에 대해 고정식(stationary)이다. 시스템(100)은, 액체 광경화성 수지(252)의 볼륨을 유지하고 비수지 컴포넌트(108)에 다량의(a quantity of) 액체 광경화성 수지(252)를 도포하도록 구성된 용기(vessel)(236)를 더 포함한다. 시스템(100)은, 용기(236)를 통해 비수지 컴포넌트(108)를 잡아당기고, 전달 가이드(112) 밖으로 연속적인 가요성 라인(106)을 푸시하도록 구성되는 이송 기구(104)를 더 포함한다. 연속적인 가요성 라인(106)은 비수지 컴포넌트(108)를 포함하며, 용기(236)의 비수지 컴포넌트(108)에 도포된 액체 광경화성 수지(252)의 적어도 일부를 포함하는 광경화성 수지 컴포넌트(110)를 더 포함한다. 시스템(100)은 경화 에너지(118)의 소스(116)를 더 포함한다. 소스(116)는, 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)가 전달 가이드(112)를 나간 이후에, 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 일 부분(124)에 경화 에너지(118)를 전달하도록 구성된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 1을 특징화한다.
따라서, 시스템(100)은, 적어도 하나의 복합 재료로부터 복합 부품들(102)을 제조하도록 사용될 수 있는데, 복합 재료는 복합 부품(102)이 제조되는 동안 광경화성 수지(252) 및 비수지 컴포넌트(108)로부터 생성된다. 게다가, 광경화성 수지 컴포넌트(110)는 복합 부품(102)이 현장에서(in situ), 또는 제조되면서 경화 에너지(118)의 소스(116)에 의해 적어도 부분적으로 경화된다. 게다가, 시스템(100)은, 연속적인 가요성 라인(106)이 복합 부품(102) 도처에서(throughout) 원하는 배향 그리고/또는 미리 정해진 배향으로 배향되는 상태로 복합 부품들(102)을 제조하기 위해, 이를테면 복합 부품(102)의 원하는 특징들을 규정하기 위해 사용될 수 있다.
연속적인 가요성 라인(106)이 복합 부품(102)의 제작 중 용기(236) 내에서 생성되기 때문에, 시스템(100)은 복합 부품(102) 내에서 상이한 로케이션들에 상이한 특징들을 갖는 요망되는 복합 부품(102)을 고객맞춤화하거나 이와 달리 생성하도록 상이한 비수지 컴포넌트들(108) 및/또는 상이한 액체 광경화성 수지들(252)의 선택을 허용하는 유연성을 갖는다.
시스템(100)의 일부 예들은, 추가로 또는 대안으로 3D 프린터들로서 설명될 수 있다.
언급된 바와 같이, 이송 기구(104)는 전달 가이드(112) 밖으로 연속적인 가요성 라인(106)을 푸시하도록 구성된다. 환언하면, 인쇄 경로(122)를 따라 연속적인 가요성 라인(106)을 적층시키는 전달 가이드(112)는, 복합 부품(102)이 시스템(100)에 의해 제조될 때, 연속적인 가요성 라인(106)의 이동 방향에 대해서 이송 기구(104)의 하류에 위치된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "연속적인 가요성 라인"은 그의 길이에 대해 횡방향 또는 수직한 치수(예컨대, 직경 또는 폭)보다 상당히 긴 길이를 갖는 세장형 구조이다. 예시적이며 배타적이지 않은(non-exclusive) 예로서, 연속적인 가요성 라인(106)은 그의 직경 또는 폭보다 적어도 100배, 적어도 1000배, 적어도 10000배, 적어도 100000배, 또는 적어도 1000000배 초과 길이를 가질 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "광경화성 수지 컴포넌트"는 광의 선택적인 적용에 의해서 경화(cure)되거나 강화(harden)되도록 구성되는 수지 재료이다. 예시의 비배타적인 예들로서, 자외광, 가시광, 적외광 및/또는 X-레이들의 형태인 경화 에너지(118)가 소스(116)에 의해서 연속적인 가요성 라인(106)의 부분(124)에 전달될 때, 액체 광경화성 수지(252) 그리고 이에 따라 광경화성 수지 컴포넌트(110)는 적어도 부분적으로 경화(cured)되거나 또는 강화(hardened)되도록 구성될 수 있다.
언급된 바와 같이, 전달 가이드(112)는 표면(114)에 대해 이동 가능하다. 이는, 일부 예들에서, 시스템(100)이 표면(114)에 대해 선택적으로 이동되도록 구성되는 전달 가이드(112)를 포함할 수 있고, 이 표면(114)이 시스템(100)의 일 부품 또는 구조의 일 부품, 이를테면 항공기 날개 또는 동체 등일 수 있음을 의미한다. 추가로, 시스템(100)이 표면(114)을 포함하는 예들에서, 표면(114)은 전달 가이드(112)에 대해 선택적으로 이동될 수 있다. 또한, 일부 예들에서, 시스템(100)은 전달 가이드(112) 및 표면(114)을 포함할 수 있고, 양자 모두는 서로에 대해 선택적으로 이동될 수 있다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 2, 도 3, 및 도 22를 참조하면, 용기(236)는 비수지 컴포넌트(108)를 수용하고 연속적인 가요성 라인(106)을 방출하도록 구성된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 2를 특징화하며, 예 2는 또한 상기 예 1에 따른 요지를 포함한다.
이에 따라, 비수지 컴포넌트(108)가 용기(236)를 통해, 그리고 이에 따라 내부에 유지되는 액체 광경화성 수지(252)의 볼륨을 통해 잡아당겨짐에 따라, 연속적인 가요성 라인(106)이 이송 기구(104)에 의해서 용기(236) 내에서 생성된다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 2 및 도 3을 참조하면, 용기(236)는 입구(238)(이를 통해 비수지 컴포넌트(108)가 용기(236) 내로 수용됨) 및 출구(240)(이를 통해 연속적인 가요성 라인(106)이 용기(236)로부터 방출됨)를 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 3을 특징화하며, 예 3은 또한 상기 예 2에 따른 요지를 포함한다.
입구(238) 및 출구(240)를 포함하는 용기(236)는 비수지 컴포넌트(108)가 용기(236)에 진입하고 연속적인 가요성 라인(106)이 용기(236)를 나가기 위한 용기를 통한 불연속적인 경로(discrete path)를 제공한다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 2 및 도 3을 참조하면, 출구(240)는 연속적인 가요성 라인(106)의 부품으로서 용기(236)를 나가는 액체 광경화성 수지(252)의 양을 제한하도록 형상이 정해지는 수렴 통로(convergent passage)(242)를 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 4를 특징화하며, 예 4는 또한 상기 예 3에 따른 요지를 포함한다.
이 예에서, 이에 따라, 수렴 통로(242)는, 원하는 양의 액체 광경화성 수지(252)는 연속적인 가요성 라인(106)을 생성하기 위해서 비수지 컴포넌트(108)에 도포되는 것을 보장한다. 게다가, 수렴 통로(242)는 비수지 컴포넌트(108)의 구성에 따라서 비수지 컴포넌트(108) 내로의 액체 광경화성 수지(252)의 적절한 침투(adequate penetration)를 용이하게 할 수 있다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 2 및 도 3을 참조하면, 수렴 통로(242)는 비수지 컴포넌트(108)로의 액체 광경화성 수지(252)의 균일한 도포를 용이하게 하도록 형상이 정해진다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 5를 특징화하며, 예 5는 또한 상기 예 4에 따른 요지를 포함한다.
이 예에서, 이에 따라, 수렴 통로(242)는, 비수지 컴포넌트(108)가 용기(236)에서 유지되는 액체 광경화성 수지(252)의 볼륨을 통해 잡아당겨짐에 따라 비수지 컴포넌트(108)로의 액체 광경화성 수지(252)의 균일한 도포를 보장한다. 액체 광경화성 수지(252)의 이러한 균일한 도포는, 전달 가이드(112)를 통해 적층되는 연속적인 가요성 라인(106)의 층들 사이의 부착(adhesion)을 용이하게 하는 것뿐만 아니라 복합 부품(102)에 형성되는 바람직하지 않은 공동들(voids)을 방지하는 것을 위해 요망될 수 있다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 2 및 도 3을 참조하면, 용기(236)는 미리 정해진 경로를 따라서 용기(236)를 통해 비수지 컴포넌트(108)를 라우팅(route) 하도록 위치되는 가이드(244)를 더 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 6을 특징화하며, 예 6은 또한 상기 예 2 내지 예 5 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
가이드(244)는, 임의의 적절한 구조를 취할 수 있고, 비수지 컴포넌트(108)가 연속적인 가요성 라인(106)을 생성하기 위해서 액체 광경화성 수지(252)의 충분한 볼륨과 접촉하게 되는 것을 보장하도록 제공될 수 있다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 2 및 도 3을 참조하면, 비수지 컴포넌트(108)가 용기(236)를 통해 이동함에 따라, 가이드(244)가 비수지 컴포넌트(108)의 임의의 2 개의 순차적인 세그먼트들 사이에서 60도 미만의 굴곡부(bend)를 부여하지 않도록 위치된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 7을 특징화하며, 예 7은 또한 상기 예 6에 따른 요지를 포함한다.
비수지 컴포넌트(108)의 구부러짐을 제한하는 것은 비수지 컴포넌트(108)를 손상시키는 것을 방지할 수 있다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 2 및 도 3을 참조하면, 가이드(244)는 2 개 또는 그 초과의 가이드 구조들(245)을 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 8을 특징화하며, 예 8은 또한 상기 예 6 또는 예 7 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
2 개 또는 그 초과의 가이드 구조들(244)의 포함은, 연속적인 가요성 라인(106)을 생성하기 위해서 원하는 양의 액체 광경화성 수지(252)를 용이하게 할 수 있다.
도 2는 2 개의 가이드 구조들(245)이 용기(236)의 상부로부터 진입하는 비수지 컴포넌트(108)가 용기(236)에 유지되는 액체 광경화성 수지(252)의 볼륨을 통해서 적절하게 라우팅되게 위치되는, 시스템(100)의 예를 예시한다. 도 3은 3 개의 가이드 구조들(245)이 용기(236)의 측면에 위치된 입구(238)로부터 진입하는 비수지 컴포넌트(108)가 용기(236)에 유지되는 액체 광경화성 수지(252)의 볼륨을 통해서 적절하게 라우팅되게 위치되는, 시스템(100)의 예를 예시한다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 2 및 도 3을 참조하면, 가이드(244)는 하나 또는 그 초과의 롤러들(247)을 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 9를 특징화하며, 예 9는 또한 상기 예 6 내지 예 8 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
롤러들(247)은, 용기(236)를 통해 비수지 컴포넌트(108)를 잡아당기는 것을 용이하게 할 수 있으며, 이에 의해 비수지 컴포넌트(108)와 가이드(244) 사이의 마찰을 감소시키고 비수지 컴포넌트(108)에 대한 손상을 방지한다.
일반적으로, 도 1을 참조하면, 적어도 하나의 롤러(247)는 용기(236)를 통해 비수지 컴포넌트(108)의 이동을 용이하게 하도록 구성되는 전동식 롤러(motorized roller)(249)를 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 10을 특징화하며, 예 10은 또한 상기 예 9에 따른 요지를 포함한다.
전동식 롤러(249)를 포함함으로써, 비수지 컴포넌트(108)의 이동이 용기(236)를 통해 용이해진다. 게다가, 전동식 롤러(249)의 작동은, 용기(236)를 통한 비수지 컴포넌트(108)의 잡아당김을 용이하게 하도록 이송 기구(104)와 함께 선택적으로 제어될 수 있다.
도 1에서, 전동식 롤러(249)는, 반대쪽의 다른 롤러(247)를 개략적으로 그리고 선택적으로 예시하며, 이러한 다른 롤러는 선택적으로 전동식 또는 전동식이 아닐 수 있으며, 용기(236)를 통한 비수지 컴포넌트(108)의 이동을 용이하게 하기 위해서 2 개의 롤러들(247) 사이에서 비수지 컴포넌트(108)와 맞물림한다.
일반적으로, 도 1을 참조하면, 용기(236)는 로우 레벨 센서(246)를 포함하며, 이 로우 레벨 센서는 용기(236)의 액체 광경화성 수지(252)의 레벨이 하부 임계 레벨(lower threshold level)이거나 그 미만인 경우를 검출하도록 위치된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 11을 특징화하며, 예 11은 또한 상기 예 1 내지 예 10 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
로우 레벨 센서(246)의 포함은, 용기(236)의 액체 광경화성 수지(252)의 레벨이 낮아서 보충(replenishing)이 필요하다는 것을 조작자(operator)에게 경고하기(alert) 위해서 사용될 수 있다. 추가로 또는 대안으로, 로우 레벨 센서(246)는, 용기(236)의 액체 광경화성 수지(252)의 자동 보충을 용이하게 하는데 사용될 수 있다.
일반적으로, 도 1을 참조하면, 시스템(100)은 액체 광경화성 수지(252)의 공급장치(supply)(262)를 더 포함한다. 공급장치(262)는, 액체 광경화성 수지(252)의 레벨이 하부 임계 레벨이거나 그 미만일 때 용기(236)로 액체 광경화성 수지(252)를 선택적으로 전달하도록 구성된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 12를 특징화하며, 예 12는 또한 상기 예 11에 따른 요지를 포함한다.
로우 레벨에 응답하여 용기(236)로 액체 광경화성 수지(252)를 자동적으로 전달하는 공급장치(262)를 가짐으로써, 조작자가 수지를 수동으로 보충할 필요 없이 원하는 양의 액체 광경화성 수지(252)가 용기(236)에서 유지될 수 있다.
일반적으로, 도 1을 참조하면, 용기(236)는 하이 레벨 센서(248)를 더 포함하며, 이 하이 레벨 센서는 용기(236)의 액체 광경화성 수지(252)의 레벨이 상부 임계 레벨(upper threshold level)이거나 그 초과인 경우를 검출하도록 위치된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 13을 특징화하며, 예 13은 또한 상기 예 11에 따른 요지를 포함한다.
하이 레벨 센서(248)의 포함은, 액체 광경화성 수지(252)에 의한 용기(236)의 과충전(overfilling)을 방지하기 위해서 사용될 수 있다.
일반적으로, 도 1을 참조하면, 시스템(100)은 액체 광경화성 수지(252)의 공급장치(supply)(262)를 더 포함한다. 공급장치(262)는, 액체 광경화성 수지(252)의 레벨이 하부 임계 레벨이거나 그 미만일 때 용기(236)로 액체 광경화성 수지(252)를 선택적으로 전달하고(selectively deliver), 그리고 액체 광경화성 수지(252)의 레벨이 상부 임계 레벨이거나 그 초과일 때 용기(236)로의 액체 광경화성 수지(252)의 전달을 선택적으로 중단하도록(selectively cease) 구성된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 14를 특징화하며, 예 14는 또한 상기 예 13에 따른 요지를 포함한다.
로우 레벨에 응답하여 용기(236)로 액체 광경화성 수지(252)를 자동적으로 전달하고 하이 레벨에 응답하여 용기(236)로의 액체 광경화성 수지(252)의 전달을 자동으로 중단하는 공급장치(262)를 가짐으로써, 조작자가 수지를 수동으로 보충할 필요 없이 원하는 양의 액체 광경화성 수지(252)가 용기(236)에서 유지될 수 있다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 4 및 도 5를 참조하면, 비수지 컴포넌트(108)는 섬유, 탄소 섬유, 유리 섬유, 합성 유기 섬유(synthetic organic fiber), 아라미드 섬유(aramid fiber), 천연 섬유(natural fiber), 목질 섬유(wood fiber), 붕소 섬유(boron fiber), 실리콘-카바이드 섬유(silicon-carbide fiber), 광 섬유(optical fiber), 섬유 번들(fiber bundle), 섬유 토우(fiber tow), 섬유 위브(fiber weave), 와이어(wire), 금속 와이어, 도전성 와이어(conductive wire), 또는 와이어 번들 중 하나 또는 그 초과를 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 15를 특징화하며, 예 15는 또한 상기 예 1 내지 예 14 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
연속적인 가요성 라인(106)에서 섬유 또는 섬유들의 포함(inclusion)은 복합 부품(102)의 원하는 특성들을 선택하기 위해서 허용된다. 게다가, 섬유들의 특정 재료들의 선택 및/또는 섬유들의 특정 구성들(예컨대, 번들, 토우, 및/또는 위브)의 선택은 복합 부품(102)의 원하는 특성들의 정교한 선택을 허용할 수 있다. 복합 부품들(102)의 예시적 특성들은, 강도, 강성, 가요성, 연성(ductility), 경도, 전기 전도성, 열 전도성 등을 포함한다. 비수지 컴포넌트(108)는, 식별된 예들로 제한되지 않으며, 다른 유형들의 비수지 컴포넌트(108)가 사용될 수 있다.
도 3은 광경화성-수지 컴포넌트(110)의 매트릭스 내에 있는 비수지 컴포넌트(108)로서 단일 섬유를 갖는 연속적인 가요성 라인(106)을 개략적으로 제시한다. 도 4는 광경화성-수지 컴포넌트(110)의 매트릭스 내에 있는 비수지 컴포넌트(108)로서 하나 초과의 섬유를 갖는 연속적인 가요성 라인(106)을 개략적으로 제시한다.
일반적으로, 도 1을 참조하면, 액체 광경화성 수지(252)는 자외광 광경화성 수지, 가시광 광경화성 수지, 적외광 광경화성 수지, 또는 X-레이 광경화성 수지중 적어도 하나를 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 16을 특징화하며, 예 16은 또한 상기 예 1 내지 예 15 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
자외광 광경화성 수지, 적외광 광경화성 수지, 또는 X-레이 광경화성 수지는, 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)가 전달 가이드(112)를 나간 이후에 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 부분(124)으로 경화 에너지(118)를 정교하게 지향시키는 것을 허용하고 그리고/또는 가시광에 의해서 부주의한 경화를 회피하도록 선택될 수 있다. 다른 한편으로, 가시광 광경화성 수지는 소스(116)가 부분(124)을 경화하기 위해 단지 가시광만을 전달할 필요가 있도록 선택될 수 있다.
일반적으로, 도 1을 참조하면, 시스템(100)은 비수지 컴포넌트(108)의 원천(origin)(126)을 더 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 17을 특징화하며, 예 17은 또한 상기 예 1 내지 예 16 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
시스템(100)은, 원천(126)과 함께, 비수지 컴포넌트(108)를 규정하는 재료를 자체적으로 포함한다. 제공시에, 원천(126)은, 이를테면, 원하는 제 1 특성들을 갖는 제 1 비수지 컴포넌트(108) 및 원하는 제 1 특성들과 상이한 원하는 제 2 특성들을 갖는 제 2 비수지 컴포넌트(108)를 포함하는, 하나 또는 그 초과의 비수지 컴포넌트들(108)을 제공할 수 있다. 예컨대, 하나 초과의 비수지 컴포넌트(108)가 제공될 때, 하나 또는 그 초과의 비수지 컴포넌트가 복합 부품(102)의 원하는 특성들을 위해 선택될 수 있다.
일반적으로, 도 1을 참조하면, 비수지 컴포넌트(108)의 원천(126)은 비수지 컴포넌트(108)의 스풀(128)을 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 18을 특징화하며, 예 18은 또한 상기 예 17에 따른 요지를 포함한다.
스풀(128) 형태의 원천(126)은, 제조 작동 중 용이하게 보충되거나(replenished) 교체(replaced)되는 컴팩트한 볼륨에 비수지 컴포넌트(108)의 상당한 길이를 제공할 수 있다.
이에 따라, 이송 기구(104)는 스풀(128)로부터 비수지 컴포넌트(108)를 인발하거나(draw) 당기도록(pull) 구성될 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 비수지 컴포넌트(108)의 원천(126)은, 비수지 컴포넌트(108)의 복수 개의 개별 길이들을 포함할 수 있다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 6 내지 도 8, 도 14, 도 21, 및 도 23 내지 도 28을 참조하면, 경화 에너지(118)의 소스(116)는, 이송 기구(104)가 전달 가이드(112)를 통해서 인쇄 경로(122)를 향해 연속적인 가요성 라인(106)을 푸시함에 따라, 그리고 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)가 인쇄 경로(122)를 따라 적층된 이후에, 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 일 부분(124)에 경화 에너지(118)를 전달하도록 구성된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 19를 특징화하며, 예 19는 또한 상기 예 1 내지 예 18 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
세그먼트(120)가 전달 가이드(112)에 의해 적층된 후에 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 부분(124)으로 경화 에너지(118)를 전달함으로써, 부분(124) 내의 광경화성 수지 컴포넌트(110)가 적어도 부분적으로 경화되어, 부분(124)이 전달 가이드(112)에 의해서 이미 적층되고 있는 세그먼트(120)의 나머지에 대해서 원하는 위치에 효과적으로 고정된다. 환언하면, 소스(116)는, 시스템(100)에 의해서 제조됨에 따라 복합 부품(102)의 현장 경화(in situ curing)를 제공한다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 6 내지 도 8, 도 14, 도 21, 및 도 23 내지 도 28을 참조하면, 경화 에너지(118)의 소스(116)는, 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 일 부분(124)에 제어된 속도(rate)로 미리 정해진 또는 능동적으로(actively) 정해진 양의 경화 에너지(118)를 전달하도록 구성된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 20을 특징화하며, 예 20은 또한 상기 예 1 내지 예 19 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
제어된 속도(rate)로 미리 정해진 또는 능동적으로(actively) 결정되는 양의 경화 에너지(118)를 전달하는 결과로서, 원하는 레벨 또는 정도의 경화가 복합 부품(102)의 제조 중 언제든지(at any given time) 세그먼트(120)의 부분(124)에 대해서 설정될 수 있다. 예컨대, 일 부분(124)을 복합 부품(102)의 제조 중 다른 부분(124) 보다 많이 또는 적게 경화하는 것이 요망될 수 있다. 미리 정해진 경화 에너지(118)의 양은, 예컨대, 광경화성 수지 컴포넌트(110)를 위해서 사용된 광경화성 수지에 기초할 수 있다. 능동적으로 결정되는 양의 경화 에너지(118)는, 예컨대, 경도, 색, 온도, 글로우(glow) 등을 포함하는(그러나, 이것으로 제한되지 않는), 적층됨에 따라 연속적인 가요성 라인(106)으로부터 감지되는 실시간 데이터에 기초할 수 있다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 6 내지 도 8, 도 14, 도 21, 및 도 23 내지 도 28을 참조하면, 경화 에너지(118)의 소스(116)는 적어도 하나의 광원(light source)(134)을 포함한다. 적어도 하나의 광원(134)은 하나 또는 그 초과의 경화 레이저들을 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 21을 특징화하며, 예 21은 또한 상기 예 1 내지 예 20 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
하나 또는 그 초과의 경화 레이저들의 포함은, 경화 에너지(118)의 집중된(concentrated) 그리고 지향된 스트림을 용이하게 하여, 경화 에너지(118)가 복합 부품(102)의 제조 중 세그먼트(120)의 부분(124)에 선택적이고 정교하게 지향될 수 있다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 6 내지 도 8, 도 14, 도 21, 및 도 23 내지 도 28을 참조하면, 경화 에너지(118)의 소스(116)는 적어도 하나의 광원(light source)(134)을 포함한다. 적어도 하나의 광원(134)은 하나 또는 그 초과의 자외광 광원들을 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 22를 특징화하며, 예 22는 또한 상기 예 1 내지 예 21 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
하나 또는 그 초과의 자외광 광원들의 포함은, 자외광의 존재시 경화되도록 구성되는 광경화성 수지들(252)의 사용을 허용한다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 6 내지 도 8, 도 14, 도 21, 및 도 23 내지 도 28을 참조하면, 경화 에너지(118)의 소스(116)는 적어도 하나의 광원(light source)(134)을 포함한다. 적어도 하나의 광원(134)은 하나 또는 그 초과의 가시광 광원을 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 23을 특징화하며, 예 23은 또한 상기 예 1 내지 예 22 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
하나 또는 그 초과의 가시광 광원들의 포함은, 가시광의 존재시 더 경화되도록 구성되는 광경화성 수지들(252)의 사용을 허용한다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 6 내지 도 8, 도 14, 도 21, 및 도 23 내지 도 28을 참조하면, 경화 에너지(118)의 소스(116)는 적어도 하나의 광원(light source)(134)을 포함한다. 적어도 하나의 광원(134)은, 하나 또는 그 초과의 자외광 광원들, 하나 또는 그 초과의 적외선 광원들 및/또는 하나 또는 그 초과의 X-레이 소스들을 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 24를 특징화하며, 예 24는 또한 상기 예 1 내지 예 23 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
하나 또는 그 초과의 적외선 광원들의 포함은, 적외광의 존재시 더 경화되도록 구성되는 광경화성 수지들(252)의 사용을 허용한다. 하나 또는 그 초과의 자외광 광원들의 포함은, 자외광의 존재시 더 경화되도록 구성되는 광경화성 수지들(252)의 사용을 허용한다. 하나 또는 그 초과의 X-레이 소스들의 포함은, X-레이들의 존재시 더 경화되도록 구성되는 광경화성 수지들(252)의 사용을 허용한다.
일반적으로, 도 1을 참조하면, 경화 에너지(118)의 소스(116)는 열원(heat source)(136)을 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 25를 특징화하며, 예 25는 또한 상기 예 1 내지 예 24 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
열원(136)의 포함은, 열의 존재시, 경화되도록 구성되는 광경화성 수지들(252)의 사용을 허용한다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 8 및 도 23 내지 도 28을 참조하면, 경화 에너지(118)의 소스(116)는 전달 가이드(112)에 작동 가능하게 커플링되며, 전달 가이드(112)와 함께 이동하도록 구성된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 26을 특징화하며, 예 26은 또한 상기 예 1 내지 예 25 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
이에 따라, 소스(116)는, 경화 에너지(118)가 세그먼트(120)의 부분(124)에 항상 지향되고, 그리고 전달 가이드(112)가 이동함에 따라 소스(118)가 전달 가이드(112)와 함께 이동하도록 위치되고, 정렬되고 또는 이와 달리 구성될 수 있다. 그 결과, 소스(116)는 전달 가이드(112)가 표면(114)에 대해서 이동하고 그리고/또는 이와 반대로 이동함에 따라 세그먼트(120)의 부분(124)으로의 경화 에너지(118)의 전달을 유지하기 위해서 복잡한 기구들을 포함할 필요가 없다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 23 내지 도 25를 참조하면, 경화 에너지(118)의 소스(116)는 전달 가이드(112)에 대해 회전 가능하다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 27을 특징화하며, 예 27은 또한 상기 예 1 내지 예 26 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
전달 가이드(112)에 대해 회전 가능함으로써, 소스(116)는 전달 가이드(112)가 표면(114)에 대해서 이동하고 그리고/또는 이와 반대로 이동함(방향들을 바꾸는 것을 포함함)에 따라 세그먼트(120)의 부분(124)으로의 경화 에너지(118)의 전달을 위해서 선택적으로 위치될 수 있다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 23 내지 도 28을 참조하면, 경화 에너지(118)의 소스(116)는 전달 가이드(112)가 표면(114)에 대해서 이동할 때, 전달 가이드(112)를 쫓아가도록(trail) 구성된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 28을 특징화하며, 예 28은 또한 상기 예 1 내지 예 27 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
전달 가이드(112)를 쫓아감으로써, 소스(116)는 전달 가이드(112)를 나가는 부분(124)을 바로 후속하는 세그먼트(120)의 부분(124)에 경화 에너지(118)를 전달하도록 선택적으로 위치된다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 8, 도 9 및 도 21을 참조하면, 경화 에너지(118)의 소스(116)는, 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)를 교차하는 경화 에너지(118)의 링(148)을 전달하도록 구성된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 29를 특징화하며, 예 29는 또한 상기 예 1 내지 예 28 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
경화 에너지(118)의 링(148)이 세그먼트(120)를 교차할 때, 링(148)은, 전달 가이드(112)가 표면(114)에 대해서 이동하고 그리고/또는 이와 반대로 이동함에 따라 세그먼트(120)가 전달 가이드(112)를 나가는 방향에 관계없이 경화 에너지(118)가 부분(124)으로 전달되는 것을 보장한다.
경화 에너지(118)의 링(148)은 임의의 적절한 프로세스 및/또는 구조에 의해 규정될 수 있다. 예컨대, 도 10을 참조하면, 그리고 본원에서 논의된 바와 같이, 전달 가이드(112)는 경화 에너지 통로(146)를 포함할 수 있고, 경화 에너지(118)의 소스(116)는 경화 에너지(118)가 링(148)을 규정하도록 경화 에너지 통로(146)를 통해 경화 에너지(118)를 전달하도록 구성될 수 있다. 추가로 또는 대안으로, 도 21을 참조하면, 또한 본원에서 논의되는 바와 같이, 에너지 소스(116)는 세그먼트(120)의 부분(124)으로 경화 에너지(118)의 링(148)을 전달하도록 구성되는 적어도 하나의 검류계(galvanometer) 미러-포지셔닝 시스템(mirror-positioning system)(150)을 포함할 수 있다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 21을 참조하면, 경화 에너지(118)의 소스(116)는 전달 가이드(112)와 함께 이동하도록 구성되지 않는다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 30을 특징화하며, 예 30은 또한 상기 예 1 내지 예 25 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
시스템(100)의 이러한 예는, 예를 들면 제조되는, 복합 부품(102)의 구성 그리고 그의 원하는 특성들에 기초하여, 전달 가이드(112)를 표면(114)에 대해서 그리고/또는 이와 반대로 미세 이동(micro-movement)들 및 회전(turn)들, 또는 각도 변화(angle change)들을 보다 용이하게 하는 것을 허용하는, 전달 가이드(112)와 관련된 덜(less) 번거로운 조립체를 제공할 수 있다.
도 21은 전달 가이드(112)가 표면(114)에 대해 이동함에 따라 전달 가이드(112)에 대해서 정적인(static) 2 개의 검류계 미러-포지셔닝 시스템들(150)을 포함하는 에너지 소스(116)를 갖지만, 검류계 미러-포지셔닝 시스템들(150)이 전달 가이드(112)를 나감에 따라 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 부분(124)에 경화 에너지(118)를 전달하도록 구성되는 시스템(100)의 예를 제공한다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 21을 참조하면, 경화 에너지(118)의 소스(116)는 표면(114)에 대한 전달 가이드(112)의 이동에 응답하여 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 일 부분(124)에 경화 에너지(118)를 전달하도록 구성되는, 적어도 하나의 검류계 미러-포지셔닝 시스템(150)을 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 31을 특징화하며, 예 31은 또한 상기 예 1 내지 예 25 및 예 30 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
환언하면, 하나 또는 그 초과의 검류계 미러-포지셔닝 시스템들(150)은 연속적인 가요성 라인(106)이 전달 가이드(112)를 나감에 따라 세그먼트(120)의 부분(124)에 경화 에너지(118)를 능동적으로 지향시킬 수 있다.
도 6을 참조하면, 경화 에너지(118)의 소스(116)는, 제 1 층(140)의 적어도 일부가 표면(114)에 맞닿아(against) 전달 가이드(112)에 의해 적층됨에 따라 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 제 1 층(140)을 부분적으로 경화하고, 그리고 제 2 층(142)이 제 1 층(140)에 맞닿아 전달 가이드(112)에 의해 적층됨에 따라 제 1 층(140)을 더 경화하고 제 2 층(142)을 부분적으로 경화하도록 구성된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 32를 특징화하며, 예 32는 또한 상기 예 1 내지 예 31 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
제 1 층(140)이 적층됨에 따라 제 1 층(140)을 단지 부분적으로 경화시킴으로써, 제 1 층(140)이 끈적저리거나(tacky) 끈끈해지는(sticky) 것을 유지할 수 있으며, 이에 의해 제 2 층(142)이 제 1 층(140)에 맞닿아 적층됨에 따라 제 1 층(140)에 맞닿아 제 2 층(142)의 접착(adhesion)을 용이하게 한다. 이후, 제 2 층(142)이 제 2 층(142) 등에 맞닿아 후속 층의 적층을 위해서 부분적으로 경화됨에 따라, 제 1 층(140)이 더 경화된다.
제 1 층(140)을 더 경화시킴으로써, 제 1 층(140)이 완전 경화될 수 있거나 불완전 경화 경화될 수 있도록 의도된다. 예컨대, 일부 적용들에서, 복합 부품(102) 전체가 이를테면 시스템(100)과 별개의 프로세스에서와 같이 완전 경화되기 이전에, 복합 부품(102) 상에서 후속 작업(work)을 위해서 시스템(100)에 의한 제조 중 복합 부품(102)의 불완전 경화가 허용되는 것이 요망될 수 있다. 예컨대, 복합 부품(102)은 최종 경화를 위해 오토클레이브(autoclave)에서 소성(baked)되거나, 가열되거나 그리고/또는 배치될 수 있다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 6을 참조하면, 경화 에너지(118)의 소스(116)는, 제 1 층(140)의 적어도 일부가 표면(114)에 맞닿아 전달 가이드(112)에 의해 적층됨에 따라 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 제 1 층(140)을 부분적으로 경화시키고, 제 2 층(142)이 제 1 층(140)에 맞닿아 전달 가이드(112)에 의해 적층됨에 따라 제 1 층(140)을 완전 경화시키고 그리고 제 2 층(142)을 부분적으로 경화시키도록 구성된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 33을 특징화하며, 예 33은 또한 상기 예 1 내지 예 31 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
다시, 제 1 층(140)이 적층됨에 따라 제 1 층(140)을 단지 부분적으로 경화시킴으로써, 제 1 층(140)이 끈적저리거나(tacky) 끈끈해지는(sticky) 것을 유지할 수 있으며, 이에 의해 제 2 층(142)이 제 1 층(140)에 맞닿아 적층됨에 따라 제 1 층(140)에 맞닿아 제 2 층(142)의 접착(adhesion)을 용이하게 한다. 그러나, 이 예 42에 따라, 제 2 층(142)이 부분적으로 경화됨에 따라 제 1 층(140)이 완전 경화된다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 23을 참조하면, 시스템(100)은 표면 러프너(surface roughener)(144)를 더 포함한다. 경화 에너지(118)의 소스(116)는, 표면 러프너(144)에 의해 부분(124)의 표면을 연마시키기(abrading) 이전에 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 일 부분(124)에 경화 에너지(118)를 전달하도록 구성된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 34를 특징화하며, 예 34는 또한 상기 예 1 내지 예 33 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
표면 러프너(144)(존재할 때)는 부분(124)을 연마시켜, 부분(124)에 맞닿아 적층되는 후속 층의 보다 양호한 접착(adhesion)을 위해 증가되는 표면적(surface area)을 이 부분(124)에 제공한다. 게다가, 표면 러프너(144)가 부분(124)을 연마시키기 이전에 부분(124)에 경화 에너지(118)를 전달함으로써, 광경화성 수지 컴포넌트(110)가 거기에 경화 에너지(118)를 후속하여 전달하기에는 덜 점성이 있기 때문에, 증가된 표면적은 덜 연마되는 상태로 이완(relax)하거나 복귀(return)하지 않을 수 있다.
일반적으로, 도 1을 참조하면, 시스템(100)은 표면 러프너(144)를 더 포함한다. 경화 에너지(118)의 소스(116)는, 표면 러프너(144)에 의해 부분(124)의 표면을 연마한 이후에 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 일 부분(124)에 경화 에너지(118)를 전달하도록 구성된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 35를 특징화하며, 예 35는 또한 상기 예 1 개 또는 예 33 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
예 34에 반해서, 예 35는 부분(124)의 증가된 표면적 또는 연마가 경화 에너지(118)에 의해서 적어도 일시적으로 고정되는 것을 허용할 수 있어, 부분은 연속적인 가요성 라인(106)의 후속 층이 부분에 맞닿아 적층될 때까지 원하는 연마 상태로 유지된다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 23 내지 도 25를 참조하면, 시스템(100)은, 전달 가이드(112)에 대해서 커플링되는 피벗팅 아암(152)을 더 포함하여, 전달 가이드(112)가 표면(114)에 대해서 이동함에 따라 피벗팅 아암(152)이 전달 가이드(112)를 쫓아간다. 경화 에너지(118)의 소스(116)는 피벗팅 아암(152)에 커플링된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 36을 특징화하며, 예 36은 또한 상기 예 1 내지 예 29 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
예 27 및 예 28에서와 같이, 피벗팅 아암(152)에 커플링됨으로써, 소스(116)는 전달 가이드(112)를 나가는 부분(124)을 바로 후속하는 세그먼트(120)의 부분(124)에 경화 에너지(118)를 전달하도록 선택적으로 위치된다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 23 내지 도 25를 참조하면, 시스템(100)은, 피벗팅 아암 액츄에이터(188)를 더 포함하며, 피벗팅 아암 액츄에이터(188)는 피벗팅 아암(152)에 작동 가능하게 커플링되고 전달 가이드(112)가 표면(114)에 대해 이동함에 따라 전달 가이드(112)에 대한 피벗팅 아암(152)의 회전 위치를 능동적으로 제어하도록 구성된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 37을 특징화하며, 예 37은 또한 상기 예 36에 따른 요지를 포함한다.
전달 가이드(112)에 대한 피벗팅 아암(152)의 회전 위치를 능동적으로 제어함으로써, 피벗팅 아암 액츄에이터(188)는, 소스(116)가 전달 가이드(112)를 쫓아가서, 소스(116)가 전달 가이드(112)를 나가는 부분(124)을 바로 후속하는 세그먼트(120)의 부분(124)에 경화 에너지(118)를 전달하도록 선택적으로 위치되는 것을 보장한다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 23 내지 도 25를 참조하면, 피벗팅 아암 액츄에이터(188)는 표면(114)에 대한 전달 가이드(112)의 이동과 피벗팅 아암(152)의 회전 위치를 능동적으로 조화시키도록 구성된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 38을 특징화하며, 예 38은 또한 상기 예 37에 따른 요지를 포함한다.
전달 가이드(112)에 대한 피벗팅 아암(152)의 회전 위치를 능동적으로 조정함으로써, 피벗팅 아암 액츄에이터(188)는, 소스(116)가 전달 가이드(112)를 쫓아가서, 소스(116)가 전달 가이드(112)를 나가는 부분(124)을 바로 후속하는 세그먼트(120)의 부분(124)에 경화 에너지(118)를 전달하도록 선택적으로 위치되는 것을 보장한다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 10, 도 23 내지 도 30을 참조하면, 이송 기구(104)는 전달 가이드(112)에 커플링된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 39를 특징화하며, 예 39는 또한 상기 예 1 내지 예 38 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
전달 가이드(112)에 커플링되는 이송 기구(104)를 갖는 것은, 이송 기구(104)가 전달 가이드(112)를 통해 연속적인 가요성 라인(106)을 작동 가능하게 푸시하는 것을 용이하게 할 수 있다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 10, 도 23 내지 도 30을 참조하면, 이송 기구(112)는 이송 기구(104)로부터 연장한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 40을 특징화하며, 예 40은 또한 상기 예 1 내지 예 39 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
이송 기구(104)로부터 연장함으로써, 전달 가이드(112)는 인쇄 경로(122)를 따라 원하는 로케이션에서 연속적인 가요성 라인(106)의 선택적인 적층을 위해서 위치될 수 있다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 10, 그리고 도 23 내지 도 30을 참조하면, 전달 가이드(112)는 가이드 입구(284), 가이드 출구(206)(이를 통해 연속적인 가요성 라인(106)이 전달 가이드(112)를 나감), 및 가이드 입구(284)로부터 가이드 출구(206)로 연장하는 가이드 라인 통로(line passage)(154)를 포함한다. 이송 기구(104)는, 가이드 라인 통로(154)를 통해 연속적인 가요성 라인(106)을 푸시하도록 구성된다. 이송 기구(104)는, 지지 프레임(156) 및 각각 회전 축들(159)을 갖는 대향하는(opposing) 롤러들(157)을 포함한다. 대향하는 롤러들(157)은 지지 프레임(156)에 회전식으로 커플링된다. 대향하는 롤러들(157)은 연속적인 가요성 라인(106)의 양면들(opposite sides)을 맞물림하도록 구성된다. 대향하는 롤러들(157)은, 라인 통로(154)를 통해 연속적인 가요성 라인(106)을 푸시하게 선택적으로 회전하도록 구성된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 41을 특징화하며, 예 41은 또한 상기 예 1 내지 예 40 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
지지 프레임(156)은 대향하는 롤러들(157)을 포함하는, 이송 기구(104)의 컴포넌트 부품들을 위한 지지를 제공한다. 선택적으로 회전될 때, 대향하는 롤러들(157)은, 연속적인 가요성 라인(106)과 마찰식으로 맞물림하도록 작동하며, 이에 의해 대향하는 롤러들(157) 사이에서 연속적인 가요성 라인을 피딩하고 그리고 이를 가이드 입구(284) 내로 그리고 가이드 라인 통로(154)를 통해서 푸시한다.
일반적으로, 도 9를 참조하고, 특히, 예컨대, 29 및 도 30을 참조하면, 대향하는 롤러들(157)은 서로 접촉된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 42를 특징화하며, 예 42는 또한 상기 예 41에 따른 요지를 포함한다.
대향하는 롤러들(157) 사이의 접촉은, 대향하는 롤러들(157)이 함께 구르고(roll) 불균일한(uneven) 토크를 부여하는 것을 회피하는 것을 보장할 수 있으며, 불균일한 토크는 연속적인 가요성 라인(106)이 롤러들 사이에서 인발(drawn)됨에 따라 연속적인 가요성 라인에 대해 구부러지거나(bend) 또는 이와 달리 내부 곡선형 바이어스를 생성할 것이다. 추가로 또는 대안으로, 대향하는 롤러들(157) 사이의 접촉은, 대향하는 롤러들(157) 중 단지 하나가 모터에 의해서 직접 구동되는 것을 허용할 수 있지만, 대향하는 롤러들(157) 중 다른 하나는 구동되는 롤러와 맞물림되는 결과로서 단순 회전한다.
일반적으로, 도 9를 참조하고, 특히, 예컨대, 도 29 및 도 30을 참조하면, 대향하는 롤러들(157) 각각은 연속적인 가요성 라인(106)과 접촉하도록 구성되는, 원주방향 채널(circumferential channel)(161)을 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 43을 특징화하며, 예 43은 또한 상기 예 41 개 또는 예 42 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
대향하는 롤러들(157) 각각에서 원주방향 채널(161)의 포함은 이에 의해 연속적인 가요성 라인(106)이 연장할 수 있는 통로를 생성하며, 그리고 대향하는 롤러들(157)과 연속적인 가요성 라인(106) 사이의 더 큰(greater) 접촉 표면적을 제공하며, 이에 의해 연속적인 가요성 라인(106)이 가이드 입구(284) 내로 그리고 가이드 라인 통로(154)를 통해서 푸시되는 것을 용이하게 한다.
일반적으로, 도 9를 참조하고, 특히, 예컨대, 도 29 및 도 30을 참조하면, 대향하는 롤러들(157) 중 하나는 연속적인 가요성 라인(106)과 접촉하도록 구성되는, 원주방향 채널(circumferential channel)(161)을 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 44를 특징화하며, 예 44는 또한 상기 예 41 개 또는 예 42 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
예 43에서와 같이, 하나의 원주방향 채널(161)의 포함은 연속적인 가요성 라인(106)이 연장할 수 있는 통로를 생성하며, 그리고 대향하는 롤러들(157)과 연속적인 가요성 라인(106) 사이의 더 큰(greater) 접촉 표면적을 제공하며, 이에 의해 연속적인 가요성 라인(106)이 가이드 입구(284) 내로 그리고 가이드 라인 통로(154)를 통해서 푸시되는 것을 용이하게 한다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 29 및 도 30을 참조하면, 대향하는 롤러들(157)은 상이한 크기를 갖는다(differently sized). 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 45를 특징화하며, 예 45는 또한 상기 예 41 내지 예 44 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
상이한 크기를 갖는 대향하는 롤러들(157)은 이송 기구(104)의 효율적인 패키징(packaging)을 허용할 수 있다. 추가로 또는 대안으로, 상이한 크기를 갖는 대향하는 롤러들(157)은 피동식 롤러(driven roller)(158)와 아이들 롤러(idle roller)(160) 사이에서 원하는 토크 전달(desired torque transfer)을 제공할 수 있다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 10을 참조하면, 대향하는 롤러들(157)은 동등한 크기를 갖는다(identically sized). 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 46을 특징화하며, 예 46은 또한 상기 예 41 내지 예 44 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
동등한 크기를 갖는 대향하는 롤러들(157)은 이송 기구(104)의 효율적인 패키징(packaging)을 허용할 수 있다. 추가로 또는 대안으로, 동등한 크기를 갖는 대향하는 롤러들(157)은 피동식 롤러(driven roller)(158)와 아이들 롤러(idle roller)(160) 사이에서 원하는 토크 전달(desired torque transfer)을 제공할 수 있다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 10 그리고 도 23 내지 도 31을 참조하면, 이송 기구(104)는, 대향하는 롤러들(157) 중 적어도 하나에 작동 가능하게 커플링되고 그리고 대향하는 롤러들(157) 중 적어도 하나를 선택적으로 회전시키도록 구성되는, 모터(162)를 더 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 47을 특징화하며, 예 47은 또한 상기 예 41 내지 예 46 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
모터(162)는 전달 가이드(112)를 통해 연속적인 가요성 라인(106)을 푸시하도록 이송 기구(104)를 위해서 대향하는 롤러들(157)을 회전시키는 원동력(motive force)을 제공한다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대 도 10 그리고 도 29 내지 도 31을 참조하면, 대향하는 롤러들(157)은 모터(162)에 작동 가능하게 커플링되는 피동식 롤러(158), 및 연속적인 가요성 라인(106)의 대향하는 측면들을 작동 가능하게 맞물림하도록 피동식 롤러(158)를 향해서 편향되는(biased) 아이들 롤러(160)를 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 48을 특징화하며, 예 48은 또한 상기 예 47에 따른 요지를 포함한다.
피동식 롤러(158)를 향해서 편향되는 아이들 롤러(160)를 가짐으로써, 아이들 롤러(160)는 전달 가이드(112)를 통해서 연속적인 가요성 라인(106)을 푸시하도록 이송 기구(104)를 위한 모터에 의해서 직접 구동될 필요는 없다. 대신에, 아이들 롤러(160)는, 아이들 롤러(160)가 피동식 롤러(158)와 맞물림으로써 그리고/또는 연속적인 가요성 라인(106)과 맞물림으로써(이는 결과적으로 피동식 롤러(158)와 맞물림), 회전된다.
아이들 롤러(160)는 스프링, 이를테면 코일 스프링일 수 있는, 편향 부재(164)에 의해서 피동식 롤러(158)를 향해서 편향될 수 있다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 29 내지 도 31을 참조하면, 이송 기구(104)는 로커 아암(rocker arm)(169)을 더 포함한다. 로커 아암(169)은 지지 프레임(156)에 선회가능하게 커플링된다. 아이들 롤러(160)는 로커 아암(169)에 회전식으로 커플링된다. 로커 아암(169)은 지지 프레임(156)에 대해 편향되어, 아이들 롤러(160)가 피동식 롤러(158)를 향해서 편향된다. 로커 아암(169)은 피동식 롤러(158)로부터 멀리 아이들 롤러(160)를 선택적으로 선회시키도록 구성된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 49를 특징화하며, 예 49는 또한 상기 예 48에 따른 요지를 포함한다.
로커 아암(169)은, 사용자가 편향 부재(164)의 편향에 맞닿아 피동식 롤러(158)로부터 멀리 아이들 롤러(160)를 맞물림시키고 선회시키기 위해서 구조를 제공한다. 이에 따라, 사용자는, 이를테면 시스템(100)의 초기 셋업 동안 대향하는 롤러들(157) 사이에서 연속적인 가요성 라인(106)의 초기 삽입을 용이하게 하고, 그리고/또는 복합 부품(102)의 제조 동안 연속적인 가요성 라인(106)을 변화시키도록, 아이들 롤러(160)를 선택적으로 선회시킬 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "~편향하기"는 일정한 규모를 가질 수 있거나 가질 수 없는 힘을 연속적으로 인가하는 것을 의미한다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 29 내지 도 31을 참조하면, 이송 기구(104)는 피동식 롤러(158)를 향해서 아이들 롤러(160)를 편향시키기 위해서 로커 아암(169)에 인가되는 힘을 선택적으로 조절하도록 구성되는 로커 아암 조절기(rocker-arm adjuster)(171)를 더 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 50을 특징화하며, 예 50은 또한 상기 예 49에 따른 요지를 포함한다.
로커 아암 조절기(171)는, 사용자가, 피동식 롤러(158)를 향해서 아이들 롤러(160)의 편향력 그리고 이에 따라 대향하는 롤러들(157) 사이에 연속적인 가요성 라인(106)에 인가되는 힘을 선택적으로 조절하는 것을 허용한다. 예컨대, 상이한 규모의 힘은, 시스템(100)에 의해서 사용될 수 있는 연속적인 가요성 라인(106)의 상이한 구성들 및/또는 상이한 크기들의 상이한 재료 특성들과 관련하여 시스템(100)의 작동을 용이하게 한다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 10, 도 29 및 도 30을 참조하면, 전달 가이드(112)는 제 1 단부 부분(163), 제 2 단부 부분(165), 그리고 제 1 단부 부분(163)과 제 2 단부 부분(165) 사이의 연결지점(junction)(167)을 더 포함한다. 제 1 단부 부분(163)은, 대향하는 롤러들(157) 중 하나에 상보적이도록 형상이 정해지며, 제 2 단부 부분(165)은 대향하는 롤러들(157) 중 다른 하나에 상보적이도록 형상이 정해진다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 51을 특징화하며, 예 51은 또한 상기 예 41 내지 예 50 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
대향하는 롤러들(157)에 상보적인 제 1 단부 부분(163) 및 제 2 단부 부분(165)을 갖는다면, 전달 가이드(112)는 대향하는 롤러들(157)에 아주 인접하게(very close proximity) 위치될 수 있다. 이에 따라, 이송 기구(104)가 전달 가이드(112) 내로 그리고 이를 통해 연속적인 가요성 라인(106)을 푸시할 때, 연속적인 가요성 라인(106)이 단단해지거나(bunch) 구부러지거나(kink) 막히거나(clog) 또는 이와 달리 이와 달리 이와 달리 이와 달리 이송 기구(104)로부터 전달 가이드(112)로 미스 피드(mis-feed)할 가능성이 적다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대 도 10을 참조하면, 연결지점(167)과 대향하는 롤러들(157)의 각각의 회전축들(159)을 포함하는 평면(173) 사이의 가장 짧은 거리(D)는 대향하는 롤러들(157) 중 가장 작은 롤러의 반경 미만이다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 52를 특징화하며, 예 52는 또한 상기 예 51에 따른 요지를 포함한다.
또한, 이를테면 평면(173)의 거리(D) 내의 연결지점(167)에서와 같이 대향하는 롤러들(157)에 인접하게 전달 가이드(112)를 갖는다면, 연속적인 가요성 라인(106)은 전달 가이드(112) 내로 그리고 이를 통해 작동 가능하게 푸시될 수 있다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 10, 도 29 및 도 30을 참조하면, 연결지점(167)은 에지(edge)를 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 53을 특징화하며, 예 53은 또한 상기 예 51 개 또는 예 52 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
연결지점(167)이 에지를 포함할 때, 에지는 대향하는 롤러들(157) 사이의 계면 및, 대향하는 롤러들(157)과 연속적인 가요성 라인(106) 사이의 계면에 아주 인접하게 위치될 수 있다.
일부 예들에서, 에지는 선형(linear)일 수 있다. 일부 예들에서, 에지는 날카로운 에지일 수 있다. 일부 예들에서, 에지는 둥근 에지일 수 있다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 10, 도 29, 및 도 30을 참조하면, 대향하는 롤러들(157)이 가이드 라인 통로(154)를 통해서 연속적인 가요성 라인(106)을 푸시하도록 연속적인 가요성 라인(106)을 선택적으로 병진운동시키도록 회전함에 따라, 대향하는 롤러들(157)과 연속적인 가요성 라인(106) 사이의 맞물림에 의해서 발생되는 광경화성 수지 컴포넌트(110)의 잔류물을 제거하기 위해서, 이송 기구(104)는 대향하는 롤러들(157) 중 적어도 하나와 접촉하는 스크레이퍼(scraper)(172)를 더 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 54를 특징화하며, 예 54는 또한 상기 예 41 내지 예 53 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
스크레이퍼(172)는 수지가 대향하는 롤러들 상에 빌드업(build up)하지 않고 이송 기구(104)의 작동을 방해하지 않는 것을 보장하도록 대향하는 롤러들(157)로부터 광경화성 수지 컴포넌트(110)의 잔류물을 제거한다.
스크레이퍼(172)는 대향하는 롤러들(157)로부터 수지를 작동 가능하게 제거하거나 또는 스크레이핑하도록 임의의 적절한 형태를 취할 수 있다. 예컨대, 도 29 및 도 30을 참조하면, 스크레이퍼(172)는 이를테면 3 mm, 2 mm, 1 mm, 0.5 mm 내로 대향하는 롤러들(157) 중 하나에 인접하게 연장하거나 대향하는 롤러들(157) 중 하나와 물리적으로 맞물림하도록 연장하는 직사각형 또는 다른 돌기일 수 있다. 보다 자세하게는, 도 29 및 도 30에 도시된 바와 같이, 스크레이퍼(172)는 대향하는 롤러들이 연속적인 가요성 라인(106)과 맞물림하는 대향하는 롤러들(157)의 구역에 인접하게 연장할 수 있다.
도 11을 참조하면, 대향하는 롤러들(157) 중 적어도 하나는, 연속적인 가요성 라인(106)과 접촉하도록 구성되는, 원주방향 채널(161)을 포함한다. 스크레이퍼(172)는, 대향하는 롤러들(157)이 라인 통로(154)를 통해서 연속적인 가요성 라인(106)을 푸시하도록 연속적인 가요성 라인(106)을 선택적으로 병진운동시키도록 회전함에 따라, 원주방향 채널(161)과 연속적인 가요성 라인(106) 사이의 맞물림에 의해서 발생되는 광경화성 수지 컴포넌트(110)의 잔류물을 원주방향 채널(161)로부터 제거하기 위해서 구성되는 돌기(175)를 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 55를 특징화하며, 예 55는 또한 상기 예 54에 따른 요지를 포함한다.
원주방향 채널(161)을 포함하는 대향하는 롤러들(157)의 예들에서, 내부에서 연장하는 돌기(175)를 갖는 스크레이퍼(172)는 대향하는 롤러들(157)과 연속적인 가요성 라인(106) 사이의 맞물림에 의해 발생되는 광경화성 수지 컴포넌트(110)의 임의의 잔류물을 스크레이핑하거나 제거하는 것을 용이하게 한다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 10, 도 29, 및 도 30을 참조하면, 이송 기구(104)는 지지 프레임(156)에 커플링되는 수집 저장소(collection reservoir)(174)를 더 포함한다. 수집 저장소(174)는 스크레이퍼(172)에 의해 제거되는 광경화성 수지 컴포넌트(110)의 잔류물을 수집하도록 구성된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 56을 특징화하며, 예 56은 또한 상기 예 54 또는 예 55 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
언급된 바와 같이, 수집 저장소(174)는 스크레이퍼(172)에 의해서 제거되는 잔류물을 수집한다. 이에 따라, 잔류물은 이송 기구(104)의 다른 컴포넌트들을 방해하지(interfere with) 않으며, 복합 부품(102)의 제조를 저해하는(hindering) 원치않는 입자들을 유발하지 않는다. 게다가, 수집 저장소(174)는, 이를테면 시스템(100)에 의해서 수행되는 프로세스의 종료시(at the end of a process) 또는 가득찰 때(when full), 사용자에 의해서 선택적으로 비워질 수 있다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 7 내지 도 9를 참조하면, 전달 가이드(112)는 경화 에너지 통로(146)를 더 포함한다. 경화 에너지(118)의 소스(116)는, 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 일 부분(124)에 경화 에너지 통로(146)를 통해 경화 에너지(118)를 전달하도록 구성된다. 경화 에너지 통로(146)는 가이드 라인 통로(154)로부터 광학적으로 분리된다(optically isolated). 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 57을 특징화하며, 예 57은 또한 상기 예 41 내지 예 56 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
예 57에 따른 시스템은, 연속적인 가요성 라인(106)이 전달 가이드(112)를 나감에 따라 부분(124)에 경화 에너지(118)의 정교한 방향을 제공한다. 게다가, 가이드 라인 통로(154)로부터 광학적으로 분리됨으로써, 경화 에너지 통로(146)는, 연속적인 가요성 라인(106)이 전달 가이드(112)를 나가기 이전에 경화 에너지(118)가 연속적인 가요성 라인(106)과 접촉하는 것을 제한한다.
예 57(예컨대, 도 8을 지칭함)에 따르면, 경화 에너지 통로(146)는 가이드 라인 통로(154)를 에워쌀(encircle) 수 있고, 가이드 라인 통로(154)의 가이드 출구(206) 주위에 원형 출구를 가질 수 있어, 경화 에너지 통로(146)로부터의 경화 에너지(118)의 출구는 그 안에 예 38에 따른 바와 같은 경화 에너지(118)의 링(148)을 야기한다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 12 내지 도 16 및 도 23 내지 도 25를 참조하면, 시스템(100)은 컴팩터(138)를 더 포함한다. 경화 에너지(118)의 소스(116)는, 컴팩터(138)에 의한 컴팩션에 후속하는 로케이션에서 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 일 부분(124)에 경화 에너지(118)를 전달하도록 구성된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 58을 특징화하며, 예 58은 또한 상기 예 1 내지 예 57 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
컴팩터(138)는 인쇄 경로(122)를 따라 전달 가이드(112)에 의해 적층되고 있는 연속적인 가요성 라인(106)의 인접한 층들을 컴팩팅(compact)한다. 경화 에너지(118)가 컴팩터(138)에 의한 컴팩션에 후속하는 부분(124)에 전달될 때, 이는 연속적인 가요성 라인(106)의 광경화성 수지 컴포넌트(110)의 경화 또는 강화 이전에 컴팩션이 발생하는 것을 허용한다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 12 내지 도 16 및 도 23 내지 도 25를 참조하면, 시스템(100)은 컴팩터(138)를 더 포함하며, 이 컴팩터(138)는 전달 조립체(266)에 작동 가능하게 커플링되며, 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)가 전달 가이드(112)를 나간 이후에 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 하나의 섹션(180)에 컴팩션 힘을 부여하도록 구성된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 59를 특징화하며, 예 59는 또한 상기 예 1 내지 예 58 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
또한, 컴팩터(138)는 인쇄 경로(122)를 따라 전달 가이드(112)에 의해 적층되고 있는 연속적인 가요성 라인(106)의 인접한 층들을 컴팩팅(compact)한다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 12 내지 도 14를 참조하면, 컴팩터(138)는 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)가 전달 가이드(112)를 나간 이후에 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 하나의 섹션(180)을 구르도록(roll over) 구성되는 컴팩션 롤러 표면(184)을 갖는 컴팩션 롤러(182)를 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 60을 특징화하며, 예 60은 또한 상기 예 59에 따른 요지를 포함한다.
컴팩터(138)의 대체 예들에 비해, 컴팩션 롤러(182)는 컴팩션 동안 세그먼트(120)를 따라 광경화성 수지 컴포넌트(110)의 축방향 이동을 감소시킬 수 있다. 추가로, 컴팩터(138)의 대체 예들에 비해, 컴팩션 롤러(182)는 컴팩션 힘의 보다 바람직한 연직(normal) 또는 수직(perpendicular) 성분(component)을 제공할 수 있다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 12를 참조하면, 컴팩션 롤러 표면(184)은 텍스쳐링된다(textured). 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 61을 특징화하며, 예 61은 또한 상기 예 60에 따른 요지를 포함한다.
컴팩션 롤러 표면(184)이 텍스쳐링될 때, 컴팩션 롤러 표면(184)은 세그먼트(120)에 텍스쳐를 부여하거나 세그먼트(120)를 연마시켜, 세그먼트(120)에 맞닿아 적층되는 연속적인 가요성 라인(106)의 후속 층의 보다 양호한 접착(adhesion)을 위해 증가되는 표면적(surface area)을 이 세그먼트(120)에 제공한다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대 도 13을 참조하면, 컴팩션 롤러 표면(184)은, 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)가 전달 가이드(112)를 나간 이후에 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 하나의 섹션(180)에 미리 정해진 횡단면 형상을 부여하도록 형상을 갖는다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 62를 특징화하며, 예 62는 또한 상기 예 60 또는 예 61 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
일부 적용들에서, 전달 가이드(112)에 의해서 연속적인 가요성 라인(106)이 적층됨에 따라, 연속적인 가요성 라인(106)에 미리 정해진 단면 형상을 부여하는 것이 요망될 수 있다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대 도 15를 참조하면, 컴팩터(138)는 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)가 전달 가이드(112)를 나간 이후에 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 하나의 섹션(180)에 맞닿아 드래그(drag)하도록 구성되는 와이퍼 드래그 표면(wiper drag surface)(186)을 갖는 컴팩션 와이퍼(compaction wiper)(185)를 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 63을 특징화하며, 예 63은 또한 상기 예 59에 따른 요지를 포함한다.
컴팩터(138)의 대체 예들에 비해, 컴팩션 와이퍼(185)는 컴팩션 동안 세그먼트(120)를 따라 광경화성 수지 컴포넌트(110)의 축방향 이동을 증가시킬 수 있다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 15를 참조하면, 와이퍼 드래그 표면(186)은 텍스쳐링된다(textured). 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 64를 특징화하며, 예 64는 또한 상기 예 63에 따른 요지를 포함한다.
드래그 표면(186)이 텍스쳐링될 때, 드래그 표면(186)은 세그먼트(120)에 텍스쳐를 부여하거나 세그먼트(120)를 연마시켜, 세그먼트(120)에 맞닿아 적층되는 연속적인 가요성 라인(106)의 후속 층의 보다 양호한 접착(adhesion)을 위해 증가되는 표면적(surface area)을 이 세그먼트(120)에 제공한다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대 도 15를 참조하면, 와이퍼 드래그 표면(186)은, 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)가 전달 가이드(112)를 나간 이후 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)에 미리 정해진 횡단면 형상을 부여하도록 형상을 갖는다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 65를 특징화하며, 예 65는 또한 상기 예 63 또는 예 64 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
언급된 바와 같이, 일부 적용들에서, 전달 가이드(112)에 의해서 연속적인 가요성 라인(106)이 적층됨에 따라 연속적인 가요성 라인(106)에 미리 정해진 단면 형상을 부여하는 것이 요망될 수 있다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 14, 도 23 및 도 25를 참조하면, 컴팩터(138)는 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 섹션(180)을 향해 편향된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 66을 특징화하며, 예 66은 또한 상기 예 59 내지 예 65 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
섹션(180)을 향해 편향됨으로써, 컴팩터(138)는 섹션(180)에 맞닿아 원하는 컴팩션 힘을 부과한다.
컴팩터(138)는 이를테면 스프링(181) 또는 다른 편향 부재에 의해서 섹션(180)을 향해서 편향될 수 있다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 14, 도 23 및 도 25를 참조하면, 컴팩터(138)는 전달 가이드(112)에 대해 회전 가능하다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 67을 특징화하며, 예 67은 또한 상기 예 59 내지 예 66 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
전달 가이드(112)에 대해 회전 가능함으로써, 컴팩터(138)는 전달 가이드(112)가 표면(114)에 대해서 이동하고 그리고/또는 이와 반대로 이동함(방향들을 바꾸는 것을 포함함)에 따라 세그먼트(120)의 섹션(180)에 대항하여(against) 그의 컴팩션 힘을 부여하도록 선택적으로 위치될 수 있다.
도 14는 전달 가이드(112)에 대해서 자유롭게 회전하는 컴팩션 롤러(182)를 개략적으로 예시한다. 도 23 및 도 25는 본원에서 논의되는 바와 같이, 피벗팅 아암 액츄에이터(188)에 의해서 선택적으로 그리고 능동적으로 회전되는 컴팩션 롤러(182)를 예시한다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 14, 도 23 및 도 25를 참조하면, 컴팩터(138)는 전달 가이드(112)가 표면(114)에 대해서 이동할 때, 전달 가이드(112)를 쫓아가도록(trail) 구성된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 68을 특징화하며, 예 68은 또한 상기 예 59 내지 예 67 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
전달 가이드(112)를 쫓아감으로써, 컴팩터(138)는 섹션(180)이 전달 가이드(112)를 바로 후속하는 세그먼트(120)의 섹션(180)에 맞닿아 그의 컴팩션 힘을 부여하도록 선택적으로 위치된다.
도 16을 참조하면, 컴팩터(138)는 전달 가이드(112)에 커플링되는 스커트(190)를 포함한다. 스커트(190)는 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)가 전달 가이드(112)를 나간 이후에 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 하나의 섹션(180)에 맞닿아 드래그하도록(drag) 위치되는 스커트 드래그 표면(192)을 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 69를 특징화하며, 예 69는 또한 상기 예 59에 따른 요지를 포함한다.
스커트(190)는 전달 가이드(112)로부터 그리고 출구(206) 주위에 원주 방향으로 연장한다. 이에 따라, 표면(114)에 대한 전달 가이드(112) 및/또는 이와 반대의 이동 방향에 관계없이, 스커트(90)는 섹션(180)이 적층됨에 따라 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 섹션(180)을 컴팩팅하도록 위치된다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 23 및 도 25를 참조하면, 시스템(100)은 전달 조립체(266)에 작동 가능하게 커플링되며, 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)가 전달 가이드(112)를 나간 이후에 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 하나의 섹션(180)에 컴팩션 힘을 부여하도록 구성되는, 컴팩터(138)를 더 포함한다. 시스템(100)은, 전달 조립체(266)에 대해서 커플링되는 피벗팅 아암(152)을 더 포함하여, 전달 가이드(112)가 표면(114)에 대해서 이동함에 따라 피벗팅 아암(152)이 전달 가이드(112)를 쫓아간다. 컴팩터(138)는 피벗팅 아암(152)에 커플링된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 70을 특징화하며, 예 70은 또한 상기 예 1에 따른 요지를 포함한다.
피벗팅 아암(152)은 전달 가이드(112)에 대한 컴팩터(138)의 선택적인 피벗팅을 제공한다. 이에 따라, 컴팩터(138)는 전달 가이드(112)가 표면(114)에 대해서 이동하고 그리고/또는 이와 반대로 이동함(방향들을 바꾸는 것을 포함함)에 따라, 세그먼트(120)의 섹션(180)에 맞닿아(against) 그의 컴팩션 힘을 부여하도록 선택적으로 위치될 수 있다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 23 및 도 25를 참조하면, 시스템(100)은, 피벗팅 아암 액츄에이터(188)를 더 포함하며, 피벗팅 아암 액츄에이터(188)는 피벗팅 아암(152)에 작동 가능하게 커플링되고 전달 가이드(112)가 표면(114)에 대해 이동함에 따라, 전달 가이드(112)에 대한 피벗팅 아암(152)의 회전 위치를 능동적으로 제어하도록 구성된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 71을 특징화하며, 예 71은 또한 상기 예 70에 따른 요지를 포함한다.
피벗팅 아암 액츄에이터(188)는 전달 가이드(112)에 대한 피벗팅 아암(152)의 그리고 따라서 컴팩터(138)의 선택적인 피벗팅을 제공한다. 이에 따라, 컴팩터(138)는 전달 가이드(112)가 표면(114)에 대해서 이동하고 그리고/또는 이와 반대로 이동함(방향들을 바꾸는 것을 포함함)에 따라, 세그먼트(120)의 섹션(180)에 맞닿아(against) 그의 컴팩션 힘을 부여하도록 선택적으로 위치될 수 있다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 23 및 도 25를 참조하면, 피벗팅 아암 액츄에이터(188)는 표면(114)에 대한 전달 가이드(112)의 이동과 피벗팅 아암(152)의 회전 위치를 능동적으로 조화시키도록 구성된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 72를 특징화하며, 예 72는 또한 상기 예 71에 따른 요지를 포함한다.
이에 따라, 컴팩터(138)는 전달 가이드(112)가 표면(114)에 대해서 이동하고 그리고/또는 이와 반대로 이동함(방향들을 바꾸는 것을 포함함)에 따라 세그먼트(120)의 섹션(180)에 대항하여(against) 그의 컴팩션 힘을 부여하도록 선택적으로 그리고 능동적으로 위치될 수 있다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대 도 23을 참조하면, 시스템(100)은 표면 러프너(144)를 더 포함하고, 표면 러프너(144)는 전달 조립체(112)에 작동 가능하게 커플링되며, 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)가 전달 가이드(112)를 나간 이후에 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 하나의 섹션(194)을 연마시키도록 구성된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 73을 특징화하며, 예 73은 또한 상기 예 1 내지 예 33 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
표면 러프너(144)는 섹션(194)을 연마시켜, 섹션(194)에 맞닿아 적층되는 후속 층의 보다 양호한 접착(adhesion)을 위해 증가되는 표면적(surface area)을 이 섹션(194)에 제공한다.
도 1을 참조하면, 표면 러프너(144)는 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)가 전달 가이드(112)를 나간 이후에 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 하나의 섹션(194)을 회전식으로 연마하도록 구성되는 러프닝 롤러(196)를 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 74를 특징화하며, 예 74는 또한 상기 예 73에 따른 요지를 포함한다.
표면 러프너(144)의 대체 예들에 비해, 러프닝 롤러(196)는 그의 연마 동안 세그먼트(120)를 따라 광경화성 수지 컴포넌트(110)의 축방향 이동을 감소시킬 수 있다.
일반적으로, 도 1을 참조하면, 러프닝 롤러(196)는, 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)가 전달 가이드(112)를 나간 이후 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)에 미리 정해진 횡단면 형상을 부여하도록 형상을 갖는 러프닝 롤러 표면(198)을 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 75를 특징화하며, 예 75는 또한 상기 예 74에 따른 요지를 포함한다.
일부 적용들에서, 전달 가이드(112)에 의해서 연속적인 가요성 라인(106)이 적층됨에 따라, 연속적인 가요성 라인(106)에 미리 정해진 단면 형상을 부여하는 것이 요망될 수 있다.
도 23을 참조하면, 표면 러프너(144)는 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)가 전달 가이드(112)를 나간 이후에 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 하나의 섹션(194)을 병진운동가능하게 연마하도록 구성되는 러프닝 드래그 표면(200)을 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 76을 특징화하며, 예 76은 또한 상기 예 73에 따른 요지를 포함한다.
표면 러프너(144)의 대체 예들에 비해, 러프닝 드래그 표면(200)은 그의 연마 동안 세그먼트(120)를 따라 광경화성 수지 컴포넌트(110)의 축방향 이동을 증가시킬 수 있다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대 도 23을 참조하면, 표면 러프너(144)는 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)가 전달 가이드(112)를 나간 이후에 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 섹션(194)을 향해 편향된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 77을 특징화하며, 예 77은 또한 상기 예 73 내지 예 76 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
섹션(194)을 향해 편향됨으로써, 표면 러프너(144)는 섹션(194)에 맞닿아 원하는 연마 힘을 부과한다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 23을 참조하면, 표면 러프너(144)는 전달 조립체(266)에 대해 회전 가능하다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 78을 특징화하며, 예 78은 또한 상기 예 73 내지 예 77 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
전달 가이드(112)에 대해 회전 가능함으로써, 표면 러프너(144) 전달 가이드(112)가 표면(114)에 대해서 이동하고 그리고/또는 이와 반대로 이동함(방향들을 바꾸는 것을 포함함)에 따라 섹션(194)을 연마시키도록 선택적으로 위치될 수 있다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 23을 참조하면, 표면 러프너(144)는 전달 가이드(112)가 표면(114)에 대해 이동할 때 전달 가이드(112)를 쫓아가도록 구성된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 79를 특징화하며, 예 79는 또한 상기 예 73 내지 예 78 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
전달 가이드(112)를 쫓아감으로써, 표면 러프너(144)는 전달 가이드(112)를 나가는 세그먼트(120)를 바로 후속하는 세그먼트(194)를 연마하도록 선택적으로 위치된다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 23을 참조하면, 시스템(100)은 피벗팅 아암(152)을 더 포함하고, 피벗팅 아암(152)은 전달 가이드(112)가 표면(114)에 대해 이동함에 따라 피벗팅 아암(152)이 전달 가이드(112)를 쫓아가도록 구성된다. 표면 러프너(144)는 피벗팅 아암(152)에 커플링된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 80을 특징화하며, 예 80은 또한 상기 예 73 내지 예 79 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
피벗팅 아암(152)은 전달 가이드(112)에 대한 표면 러프너(144)의 선택적인 피벗팅을 제공한다. 이에 따라, 표면 러프너(144)는 전달 가이드(112)가 표면(114)에 대해서 이동하고 그리고/또는 이와 반대로 이동함(방향들을 바꾸는 것을 포함함)에 따라 섹션(194)을 연마시키도록 선택적으로 위치될 수 있다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대 도 23을 참조하면, 시스템(100)은, 피벗팅 아암 액츄에이터(188)를 더 포함하며, 피벗팅 아암 액츄에이터(188)는 피벗팅 아암(152)에 작동 가능하게 커플링되고, 전달 가이드(112)가 표면(114)에 대해 이동함에 따라 전달 가이드(112)에 대한 피벗팅 아암(152)의 회전 위치를 능동적으로 제어하도록 구성된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 81을 특징화하며, 예 81은 또한 상기 예 80에 따른 요지를 포함한다.
피벗팅 아암 액츄에이터(188)는 전달 가이드(112)에 대한 피벗팅 아암(152)의 그리고 따라서 표면 러프너(144)의 선택적인 피벗팅을 제공한다. 이에 따라, 표면 러프너(144)는 전달 가이드(112)가 표면(114)에 대해서 이동하고 그리고/또는 이와 반대로 이동함(방향들을 바꾸는 것을 포함함)에 따라 섹션(194)을 연마시키도록 선택적으로 위치될 수 있다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대 도 23을 참조하면, 피벗팅 아암 액츄에이터(188)는 표면(114)에 대한 전달 가이드(112)의 이동과 피벗팅 아암(152)의 회전 위치를 능동적으로 조화시키도록 구성된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 82를 특징화하며, 예 82는 또한 상기 예 81에 따른 요지를 포함한다.
이에 따라, 표면 러프너(144)는 전달 가이드(112)가 표면(114)에 대해서 이동하고 그리고/또는 이와 반대로 이동함(방향들을 바꾸는 것을 포함함)에 따라, 섹션(194)을 연마시키도록 선택적으로 그리고 능동적으로 위치될 수 있다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 23을 참조하면, 시스템(100)은 컴팩터(138)를 더 포함한다. 표면 러프너(144)는 컴팩터(138)에 의해 적어도 하나의 섹션(194)의 컴팩션에 후속하는 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 하나의 섹션(194)을 연마시키도록 위치된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 83을 특징화하며, 예 83은 또한 상기 예 73 내지 예 82 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
예 83에 따른 시스템은, 컴팩터(138) 및 표면 러프너(144) 양자 모두를 포함한다. 컴팩터(138)에 의한 컴팩션에 후속하는 섹션(194)을 연마시키기 위해서 위치되는 표면 러프너(144)를 가짐으로써, 섹션(194)의 연마는 그의 후속의 컴팩션에 의해서 저해되거나(hindered) 또는 둔화되지(dulled) 않는다. 이에 따라, 섹션(194)의 연마는 그에 맞닿아 적층되는 후속 층의 보다 양호한 접착을 위해 증가되는 표면적을 갖는다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대 도 23을 참조하면, 시스템(100)은 표면 러프너(144)에 의해 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 하나의 섹션(194)을 연마시키는 것으로부터 유발하는 부스러기를 수집하도록 구성되는 부스러기 입구(debris inlet)(202)를 더 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 84를 특징화하며, 예 84는 또한 상기 예 73 내지 예 79 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
표면 러프너(144)에 의해 섹션(194)의 연마(abrasion)로부터 유발하는 부스러기의 부스러기 입구(202)에 의한 수집은, 광경화성 수지 컴포넌트(110)의 원치않으며 촘촘하지 않은 입자들(unwanted, loose particles)이 연속적인 가요성 라인(106)의 인접 적층된 층들 사이에서 트랩핑(trapped)되게 되는 것을 회피하며, 그렇지 않으면 복합 부품(102)의 원치않는 특성들을 유발할 수 있다.
도 1을 참조하면, 시스템(100)은 부스러기 입구(202)와 선택적으로 연통하게 커플링되는 진공 소스(203)를 더 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 85를 특징화하며, 예 85는 또한 상기 예 84에 따른 요지를 포함한다.
진공 소스(202)는 부스러기 입구(202)를 통해 인접한 섹션(194)으로부터 공기 및 부스러기를 빨아들인다(draw).
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 23을 참조하면, 시스템(100)은 피벗팅 아암(152)을 더 포함하고, 피벗팅 아암(152)은 전달 가이드(112)가 표면(114)에 대해 이동함에 따라 피벗팅 아암(152)이 전달 가이드(112)를 쫓아가도록 전달 가이드(112)에 대해 커플링된다. 부스러기 입구(202)는 피벗팅 아암(152)에 작동 가능하게 커플링된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 86을 특징화하며, 예 86은 또한 상기 예 84 또는 예 85 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
피벗팅 아암(152)에 커플링됨으로써, 부스러기 입구(202)는 전달 가이드(112)가 표면(114)에 대해서 이동하고 그리고/또는 이와 반대로 이동함에 따라, 인접한 섹션(194)으로부터 직접 부스러기를 수집하도록 선택적으로 위치된다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대 도 23을 참조하면, 시스템(100)은, 피벗팅 아암 액츄에이터(188)를 더 포함하며, 피벗팅 아암 액츄에이터(188)는 피벗팅 아암(152)에 작동 가능하게 커플링되고, 전달 가이드(112)가 표면(114)에 대해 이동함에 따라 전달 가이드(112)에 대한 피벗팅 아암(152)의 회전 위치를 능동적으로 제어하도록 구성된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 87을 특징화하며, 예 87은 또한 상기 예 86에 따른 요지를 포함한다.
피벗팅 아암 액츄에이터(188)는, 전달 가이드(112)에 대한 피벗팅 아암(152)의 회전 위치를 능동적으로 제어함으로써, 전달 가이드(112)가 표면(114)에 대해서 그리고/또는 이와 반대로 이동함에 따라 섹션(194)에 바로 인접한 부스러기를 수집하도록 부스러기 입구(202)가 선택적으로 위치되게 부스러기 입구(202)가 전달 가이드(112)를 쫓아가는 것을 보장한다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대 도 23을 참조하면, 피벗팅 아암 액츄에이터(188)는 표면(114)에 대한 전달 가이드(112)의 이동과 피벗팅 아암(152)의 회전 위치를 능동적으로 조화시키도록 구성된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 88을 특징화하며, 예 88은 또한 상기 예 87에 따른 요지를 포함한다.
피벗팅 아암 액츄에이터(188)는, 전달 가이드(112)에 대한 피벗팅 아암(152)의 회전 위치를 능동적으로 조화시킴으로써, 전달 가이드(112)가 표면(114)에 대해서 그리고/또는 이와 반대로 이동함에 따라 섹션(194)에 바로 인접한 부스러기를 수집하도록 부스러기 입구(202)가 선택적으로 위치되게 부스러기 입구(202)가 전달 가이드(112)를 쫓아가는 것을 보장한다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대 도 23을 참조하면, 시스템(100)은 가압된 가스(pressurized gas)와 함께, 표면 러프너(144)에 의해 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 러프닝으로부터 유발하는 부스러기를 분산시키도록(disperse) 구성되는 가압된 가스 출구(pressurized-gas outlet)(204)를 더 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 89를 특징화하며, 예 89는 또한 상기 예 73 내지 예 88 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
표면 러프너(144)에 의해 섹션(194)의 연마(abrasion)로부터 유발하는 부스러기의 가압된 가스 출구(204)에 의한 분산은, 광경화성 수지 컴포넌트(110)의 원치않으며 촘촘하지 않은 입자들(unwanted, loose particles)이 연속적인 가요성 라인(106)의 인접 적층된 층들 사이에서 트랩핑(trapped)되게 되는 것을 회피하며, 그렇지 않으면 복합 부품(102)의 원치않는 특성들을 유발할 수 있다.
도 1을 참조하면, 시스템(100)은 가압된 가스 출구(204)와 선택적으로 연통하게 커플링되는 가압된 가스 소스(205)를 더 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 90을 특징화하며, 예 90은 또한 상기 예 89에 따른 요지를 포함한다.
가압된 가스 소스(205)는 가압된 가스 출구(204)를 경유하여 섹션(194)에 전달될 압축된 가스의 소스를 제공한다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 23을 참조하면, 시스템(100)은 피벗팅 아암(152)을 더 포함하고, 피벗팅 아암(152)은 전달 가이드(112)가 표면(114)에 대해 이동함에 따라 피벗팅 아암(152)이 전달 가이드(112)를 쫓아가도록 구성된다. 가압된 가스 출구(204)는 피벗팅 아암(152)에 작동 가능하게 커플링된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 91을 특징화하며, 예 91은 또한 상기 예 89 또는 예 90 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
피벗팅 아암(152)에 커플링됨으로써, 가압된 가스 출구(204)는 전달 가이드(112)가 표면(114)에 대해서 이동하고 그리고/또는 이와 반대로 이동함에 따라 인접한 섹션(194)으로부터 직접 부스러기를 수집하도록 선택적으로 위치된다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대 도 23을 참조하면, 시스템(100)은, 피벗팅 아암 액츄에이터(188)를 더 포함하며, 피벗팅 아암 액츄에이터(188)는 피벗팅 아암(152)에 작동 가능하게 커플링되고, 전달 가이드(112)가 표면(114)에 대해 이동함에 따라 전달 가이드(112)에 대한 피벗팅 아암(152)의 회전 위치를 능동적으로 제어하도록 구성된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 92를 특징화하며, 예 92는 또한 상기 예 91에 따른 요지를 포함한다.
피벗팅 아암 액츄에이터(188)는, 전달 가이드(112)에 대한 피벗팅 아암(152)의 회전 위치를 능동적으로 제어함으로써, 전달 가이드(112)가 표면(114)에 대해서 그리고/또는 이와 반대로 이동함에 따라 가압된 가스 출구(204)가 섹션(194)에 바로 인접한 부스러기를 분산하도록 선택적으로 위치되도록 가압된 가스 출구(204)가 전달 가이드(112)를 쫓아가는 것을 보장한다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대 도 23을 참조하면, 피벗팅 아암 액츄에이터(188)는 표면(114)에 대한 전달 가이드(112)의 이동과 피벗팅 아암(152)의 회전 위치를 능동적으로 조화시키도록 구성된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 93을 특징화하며, 예 93은 또한 상기 예 92에 따른 요지를 포함한다.
피벗팅 아암 액츄에이터(188)는, 전달 가이드(112)에 대한 피벗팅 아암(152)의 회전 위치를 능동적으로 조화시킴으로써, 전달 가이드(112)가 표면(114)에 대해서 그리고/또는 이와 반대로 이동함에 따라 가압된 가스 출구(204)가 섹션(194)에 바로 인접한 부스러기를 분산하도록 선택적으로 위치되도록 가압된 가스 출구(204)가 전달 가이드(112)를 쫓아가는 것을 보장한다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 17 내지 도 20, 도 23, 도 32, 및 도 33을 참조하면, 전달 가이드(112)는 가이드 라인 통로(154)를 포함하며, 이 가이드 라인 통로를 통해서 연속적인 가요성 라인(106)이 인쇄 경로(122)에 전달된다. 라인 통로(154)는 가이드 출구(206)를 포함한다. 시스템(100)은, 가이드 출구(206)에 인접한 연속적인 가요성 라인(106)을 선택적으로 절단하도록 구성되는 절단기(208)를 더 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 94를 특징화하며, 예 94는 또한 상기 예 1 내지 예 93 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
절단기(208)의 포함은, 전달 가이드(112)에 의한 연속적인 가요성 라인(106)의 전달의 선택적인 중단 및 시작을 허용한다. 출구(206)에 인접한 연속적인 가요성 라인(106)을 절단하도록 구성되는 절단기(208)를 가짐으로써, 연속적인 가요성 라인(106)은 경화 에너지(118)에 의해 적어도 부분적으로 경화되기 이전에 절단될 수 있지만, 연속적인 가요성 라인(106)은 연속적인 가요성 라인(106)의 이전에 적층된 층과 아직 접촉되지 않고, 선택적으로 이 층에 맞닿아 컴팩트하게 된다. 환언하면, 절단기(208)에 의한 연속적인 가요성 라인(106)의 원주 전체로의 억세스가 허용된다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 17 내지 도 19, 도 23, 도 32, 및 도 33을 참조하면, 절단기(208)는 전달 가이드(112)에 대해 이동 가능한 적어도 하나의 블레이드(210)를 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 95를 특징화하며, 예 95는 또한 상기 예 94에 따른 요지를 포함한다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 17을 참조하면, 절단기(208)는 아이리스 다이어프램(iris diaphragm)(212)이다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 96을 특징화하며, 예 96은 또한 상기 예 94 또는 예 95 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
아이리스 다이어프램(212)은 연속적인 가요성 라인(106)의 다수의 측면들로부터 연속적인 가요성 라인(106)의 절단을 가능케 한다. 이에 따라, 연속적인 가요성 라인(106)의 횡단면 프로파일은 그렇지 않으면 절단기(208)의 다른 예들로부터 달리 유발할 수 있는 것보다 절단기(208)에 의해 덜 변형될 수 있다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 19를 참조하면, 절단기(208)는 전달 가이드(112) 내에 위치된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 97을 특징화하며, 예 97은 또한 상기 예 94 내지 예 96 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
전달 가이드(112) 내에 절단기(208)를 위치시키는 것은, 시스템(100)의 컴팩트한 조립을 제공하여, 절단기(208)는 표면(114)에 대한 전달 가이드의 이동 그리고/또는 이와 반대의 이동을 방지하지 않는다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 20을 참조하면, 절단기(208)는 절단 레이저(213)를 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 98을 특징화하며, 예 98은 또한 상기 예 94에 따른 요지를 포함한다.
연속적인 가요성 라인(106)을 절단하기 위한 절단 레이저(213)의 사용은, 복합 부품(102)의 제조 동안 원하는 로케이션에서 연속적인 가요성 라인(106)의 정밀한 절단을 용이하게 한다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 20을 참조하면, 절단기(208)는 출구(206)에 인접한 연속적인 가요성 라인(106)을 선택적으로 절단하도록 절단 레이저(213)를 지향시키도록 구성되는, 적어도 하나의 검류계 미러-포지셔닝 시스템(214)을 더 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 99를 특징화하며, 예 99는 또한 상기 예 98에 따른 요지를 포함한다.
환언하면, 하나 또는 그 초과의 검류계 미러-포지셔닝 시스템들(214)은 연속적인 가요성 라인(106)이 전달 가이드(112)를 나감에 따라 연속적인 가요성 라인(106)에서 절단 레이저(213)를 능동적으로 지향시킬 수 있다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 22를 참조하면, 시스템(100)은 구동 조립체(216)를 더 포함하고, 구동 조립체(216)는 전달 가이드(112) 또는 표면(114) 중 적어도 하나에 작동 가능하게 커플링되고 전달 가이드(112) 또는 표면(114) 중 적어도 하나를 서로에 대해 작동 가능하게 그리고 선택적으로 이동하도록 구성된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 100을 특징화하며, 예 100은 또한 상기 예 1 내지 예 99 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
구동 조립체(216)는 전달 가이드(112)와 표면(114) 사이의 상대 이동을 용이하게 하여, 연속적인 가요성 라인(106)이 전달 가이드(112)를 통해 적층됨에 따라 연속적인 가요성 라인(106)으로부터 복합 부품(102)이 제조된다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 22를 참조하면, 구동 조립체(216)는 X 축 드라이브(217), Y 축 드라이브(219), 및 Z 축 드라이브(215)를 포함하며, 그 중 적어도 하나는 전달 조립체(266) 또는 표면(114) 중 적어도 하나에 작동 가능하게 커플링된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 101을 특징화하며, 예 101은 또한 상기 예 100에 따른 요지를 포함한다.
예 101에 따른 시스템은 전달 가이드(112)와 표면(114) 사이에서 3차원적인 상대 이동을 제공한다.
일반적으로, 도 1을 참조하면, 구동 조립체(216)는 로봇 아암(218)을 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 102를 특징화하며, 예 102는 또한 상기 예 100 또는 예 101 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
표면(114)에 대해 전달 가이드(112)를 그리고/또는 이와 반대로 작동 가능하게 그리고 선택적으로 이동시키기 위한 로봇 아암(218)의 사용은, 복잡한 3차원 복합 부품들(102)의 제조 및 다수의 자유도(multiple degrees of freedom)를 허용한다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 22를 참조하면, 구동 조립체(216)는, 전달 가이드(112) 또는 표면(114) 중 적어도 하나를 다른 하나에 대해 3 차원으로 직교하여 작동 가능하게 그리고 선택적으로 이동시키도록 구성된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 103을 특징화하며, 예 103은 또한 상기 예 100 내지 예 102 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
예 103에 따른 시스템은, 복합 부품(102)을 3차원으로 제조할 수 있다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대 도 22를 참조하면, 구동 조립체(216)는 서로에 대해 적어도 3 개의 자유도(degrees of freedom)로 3차원적으로 전달 가이드(112) 또는 표면(114) 중 적어도 하나에 선택적으로 그리고 작동 가능하게 이동하도록 구성된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 104를 특징화하며, 예 104는 또한 상기 예 100 내지 예 102 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
예 104에 따른 시스템은 복잡한 3차원 복합 부품들(102)을 제조할 수 있다.
도 1을 참조하면, 구동 조립체(216)는 서로에 대해 적어도 6 개의 자유도로 3차원적으로 전달 가이드(112) 또는 표면(114) 중 적어도 하나에 선택적으로 그리고 작동 가능하게 이동하도록 구성된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 105를 특징화하며, 예 105는 또한 상기 예 100 내지 예 102 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
예 105에 따른 시스템은 복잡한 3차원 복합 부품들(102)을 제조할 수 있다.
도 1을 참조하면, 구동 조립체(216)는 서로에 대해 적어도 9 개의 자유도로 3차원적으로 전달 가이드(112) 또는 표면(114) 중 적어도 하나에 선택적으로 그리고 작동 가능하게 이동하도록 구성된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 106을 특징화하며, 예 106은 또한 상기 예 100 내지 예 102 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
예 106에 따른 시스템은 복잡한 3차원 복합 부품들(102)을 제조할 수 있다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대 도 38을 참조하면, 구동 조립체(216)는 서로에 대해 적어도 12 개의 자유도로 3차원적으로 전달 가이드(112) 또는 표면(114) 중 적어도 하나에 선택적으로 그리고 작동 가능하게 이동하도록 구성된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 107을 특징화하며, 예 107은 또한 상기 예 100 내지 예 102 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
예 107에 따른 시스템은 복잡한 3차원 복합 부품들(102)을 제조할 수 있다.
도 38을 참조하면, 예 107에 따른 개략적 예시는, 선형 병진 운동 엘리먼트들(290) 및 회전 엘리먼트들(290)이 전달 가이드(112)와 표면(114) 사이에 12 개의 자유도들을 제공하고, 그리고 제어기(294)가 선형 병진 운동 엘리먼트들(290) 및 회전 엘리먼트들(292)에 작동 가능하게 연통식으로 커플링되는 상태로, 제시된다.
도 1을 참조하면, 시스템(100)은, 세그먼트(120)가 전달 가이드(112)를 나간 후에 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)로 차폐 가스(221)를 전달함으로써 산화로부터 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)를 적어도 부분적으로 보호하도록 구성되는, 차폐 가스 출구(220)를 더 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 108을 특징화하며, 예 108은 또한 상기 예 1 내지 예 107 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
차폐 가스 출구(220) 및 이로부터 세그먼트(120)로의 차폐 가스(221)의 전달의 포함은, 소스(116)에 의해 적어도 부분적으로 경화되기 이전에 그리고/또는 경화 중에 연속적인 가요성 라인(106)의 산화를 제한한다.
도 1을 참조하면, 시스템(100)은 차폐 가스 출구(220)에 선택적으로 연통하게 커플링되는 차폐 가스 소스(222)를 더 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 109를 특징화하며, 예 109는 또한 상기 예 108에 따른 요지를 포함한다.
차폐 가스 소스(222)는 차폐 가스 출구(220)를 통해 세그먼트(120)로 전달되는 차폐 가스(221)의 소스를 제공한다.
도 1을 참조하면, 시스템(100)은, 세그먼트(120)가 전달 가이드(112)를 나간 후에 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)로 차폐 가스(221)를 전달함으로써 산화로부터 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)를 적어도 부분적으로 보호하도록 구성되는, 차폐 가스 출구(220)를 더 포함한다. 시스템(100)은, 전달 가이드(112)에 대해서 커플링되는 피벗팅 아암(152)을 더 포함하여, 전달 가이드(112)가 표면(114)에 대해서 이동함에 따라 피벗팅 아암(152)이 전달 가이드(112)를 쫓아간다. 차폐 가스 출구(220)는 피벗팅 아암(152)에 작동 가능하게 커플링된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 110을 특징화하며, 예 110은 또한 상기 예 1에 따른 요지를 포함한다.
피벗팅 아암(152)에 커플링됨으로써, 차폐 가스 출구(220)는 전달 가이드(112)가 표면(114)에 대해서 이동하고 그리고/또는 이와 반대로 이동함에 따라 세그먼트(120)에 차폐 가스(221)를 전달하도록 선택적으로 위치된다.
도 1을 참조하면, 시스템(100)은, 피벗팅 아암 액츄에이터(188)를 더 포함하며, 피벗팅 아암 액츄에이터(188)는 피벗팅 아암(152)에 작동 가능하게 커플링되고 전달 가이드(112)가 표면(114)에 대해 이동함에 따라 전달 가이드(112)에 대한 피벗팅 아암(152)의 회전 위치를 능동적으로 제어하도록 구성된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 111을 특징화하며, 예 111은 또한 상기 예 110에 따른 요지를 포함한다.
전달 가이드(112)에 대한 피벗팅 아암(152)의 회전 위치를 능동적으로 제어함으로써, 피벗팅 아암 액츄에이터(188)는, 차폐 가스 출구(220)가 전달 가이드(112)를 쫓아가서, 전달 가이드(112)가 표면(114)에 대해서 그리고/또는 이와 반대로 이동함에 따라 세그먼트(120)에 차폐 가스(221)를 전달하도록 차폐 가스 출구(220)가 선택적으로 위치되는 것을 보장한다.
도 1을 참조하면, 피벗팅 아암 액츄에이터(188)는 표면(114)에 대한 전달 가이드(112)의 이동과 피벗팅 아암(152)의 회전 위치를 능동적으로 조화시키도록 구성된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 112를 특징화하며, 예 112는 또한 상기 예 111에 따른 요지를 포함한다.
전달 가이드(112)에 대한 피벗팅 아암(152)의 회전 위치를 능동적으로 조정함으로써, 피벗팅 아암 액츄에이터(188)는, 차폐 가스 출구(220)가 전달 가이드(112)를 쫓아가서, 전달 가이드(112)가 표면(114)에 대해서 그리고/또는 이와 반대로 이동함에 따라 세그먼트(120)에 차폐 가스(221)를 전달하도록 차폐 가스 출구(220)가 선택적으로 위치되는 것을 보장한다.
도 1을 참조하면, 시스템(100)은 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)가 전달 가이드(112)를 나간 이후에 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120) 내의 결함들(defects)을 검출하도록 구성되는 결함 검출기(defect detector)(224)를 더 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 113을 특징화하며, 예 113은 또한 상기 예 1 내지 예 112 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
세그먼트(120) 내의 결함들의 검출은, 복합 부품들(102)의 완성 이전에 결함들을 갖는 복합 부품들(102)의 선택적인 스크랩핑(scrapping)을 허용한다. 이에 따라, 재료가 적게 폐기될 수 있다. 게다가, 결함 검출기들의 다양한 유형들에 의해 뷰(view)로부터 달리 감추어질 수 있는 결함들이 뷰로부터 결함을 모호하게 하거나(obscuring) 또는 감추는(hiding) 연속적인 가요성 라인(106)의 후속 층들 이전에 결함 검출기(224)에 의해서 검출될 수 있다.
도 1을 참조하면, 결함 검출기(224)는 광학 검출기(226) 또는 초음파 검출기(227)를 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 114를 특징화하며, 예 114는 또한 상기 예 113에 따른 요지를 포함한다.
일부 적용들에서, 광학 검출기(226)는 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120) 내의 결함들을 검출하는데 적절할 수 있다. 일부 적용들에서, 초음파 검출기(227)는 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120) 내의 결함들을 검출하는데 적절할 수 있다.
도 1을 참조하면, 결함 검출기(224)는 카메라(228)를 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 115를 특징화하며, 예 115는 또한 상기 예 113에 따른 요지를 포함한다.
카메라(228)는 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120) 내의 결함들을 검출하는데 적절할 수 있다.
도 1을 참조하면, 시스템(100)은 제어기(230) 및 연속적인 가요성 라인(106)의 원천(origin)(126); 선회 아암 액츄에이터(188); 컴팩터(138); 표면 러프너(144); 모터(162); 부스러기 입구(202); 부스러기 입구(202)에 선택적으로 연통식으로 커플링되는 진공 소스(203); 가압되는 가스 출구(204); 가압되는 가스 출구(204)에 선택적으로 연통식으로 커플링되는 가압된 가스 소스(205); 절단기(208); 구동 조립체(216); 차폐 가스 출구(220); 차폐 가스 출구(220)에 선택적으로 연통식으로 커플링되는 차폐 가스 소스(222); 결함 검출기(224); 로우 레벨 센서(246); 하이 레벨 센서(248); 액체 광경화성 수지(252)의 공급장치(262); 및 전동식 롤러(249) 중 하나 또는 그 초과를 더 포함한다. 제어기(230)는, 전달 가이드(112), 이송 기구(104), 경화 에너지(118)의 소스(116), 연속적인 가요성 라인(106)의 원천(origin)(126), 피벗팅 아암 액츄에이터(188), 컴팩터(138), 표면 러프너(144), 모터(162), 진공 소스(203), 가압된 가스 소스(205), 절단기(208), 구동 조립체(216), 차폐 가스 소스(222), 결함 검출기(224), 로우 레벨 센서(246), 하이 레벨 센서(248), 액체 광경화성 수지(252)의 공급장치(262), 및 전동식 롤러(249) 중 하나 또는 그 초과를 선택적으로 작동시키도록 프로그램된다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 116을 특징화하며, 예 116은 또한 상기 예 1 내지 예 115 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
제어기(230)는 시스템(100)의 다양한 컴포넌트 부품들의 작동을 제어한다. 예컨대, 전달 가이드(112) 및/또는 표면(114)의 서로에 대한 정교한 움직임은, 원하는 3차원 복합 부품(102)을 제조하도록 제어될 수 있다. 피벗팅 아암 액츄에이터(188)에 의한 피벗팅 아암(152)의 정교한 피벗팅은, 컴팩터(138)에 의해 컴팩션 힘을 정교하게 전달하고, 경화 에너지(118)의 정교하게 전달하며, 표면 러프너(144)에 의해 연속적인 가요성 라인(106)을 정교하게 연마하는 것 등을 위해 제어될 수 있다. 추가로, 다양한 컴포넌트 부품들의 작동은, 복합 부품(102)의 원하는 특성들 및 구성들을 생성하도록 복합 부품(102)의 제조 동안 제어기(230)에 의해서 선택적으로 시작 및 중단될 수 있다.
도 1에서, 제어기(230)와 시스템(100)의 다양한 컴포넌트 부품들 사이의 통신은 번개 표시들에 의해 개략적으로 나타내어진다. 이러한 통신(communication)은 사실상 유선(wired) 그리고/또는 무선(wireless)일 수 있다.
제어기(230)는, 시스템(100)의 적어도 일부의 작동을 자동으로 제어하도록 적응되고, 구성되며, 설계되고, 구성되며 그리고/또는 프로그래밍될 수 있는 임의의 적절한 구조를 포함할 수 있다. 예시적, 비배타적 예시들로서, 제어기(230)는 전자식(electronic) 제어기, 전용 제어기(dedicated controller), 특수 목적(special-purpose) 제어기, 개인용 컴퓨터, 디스플레이 디바이스, 로직 디바이스, 및/또는 메모리 디바이스일 수 있고 그리고/또는 이를 포함할 수 있다. 게다가, 제어기(230)는 시스템(100)의 작동을 자동으로 제어하도록 하나 또는 그 초과의 알고리즘들을 수행하도록 프로그래밍될 수 있다. 이는, 제어기(230)가 본원에 개시된 방법들(300, 400)을 수행하도록 시스템(100)에 명령하게 할 수도 있는 그리고/또는 기초할 수도 있는 알고리즘들을 포함할 수 있다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대, 도 22를 참조하면, 시스템(100)은 프레임(232)을 더 포함한다. 프레임(232)은 이송 기구(104) 및 표면(114)을 지지한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 117을 특징화하며, 예 117은 또한 상기 예 1 내지 예 116 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
프레임(232)은, 이송 기구(104) 및 표면(114)을 구조적으로 지지하여, 이송 기구(104)가 표면(114)에 대해 전달 가이드(112)를 그리고/또는 이와 반대로 작동 가능하게 그리고 선택적으로 이동시킬 수 있다.
예컨대, 도 1, 도 4 내지 도 10, 도 14, 그리고 도 21 내지 도 28, 특히 도 34를 참조하면, 복합 부품(102)의 적층 가공(additively manufacturing) 방법(300)이 개시된다. 이 방법(300)은, 인쇄 경로(122)를 따라 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)를 적층하는 것(블록 302)을 포함한다. 연속적인 가요성 라인(106)은, 비수지(non-resin) 컴포넌트(108)를 포함하고, 경화되지 않은 광경화성 수지 컴포넌트(110)를 더 포함한다. 이 방법(300)은, 인쇄 경로(122)를 향해 연속적인 가요성 라인(106)을 전진하면서 그리고 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)가 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 일 부분(124)을 적어도 부분적으로 경화하도록 인쇄 경로(122)를 따라 적층된 후에, 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 일 부분(124)에 미리 정해진 또는 능동적으로 정해진 양의 경화 에너지(118)를 제어된 속도(controlled rate)로 전달하는 것(블록 304)을 더 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 118을 특징화한다.
따라서, 방법(300)은, 적어도 하나의 복합 재료로부터 복합 부품들(102)을 제조하도록 수행될 수 있는데, 복합 재료는 경화되지 않은 상태에서 초기에 광경화성 수지 컴포넌트(110)를 포함하며 복합 부품(102)이 경화 에너지(118)에 의해서, 현장에서(in situ) 또는 제조되면서 적어도 부분적으로 더 경화된다. 제어된 속도(rate)로 미리 정해진 또는 능동적으로(actively) 결정되는 양의 경화 에너지(118)를 전달하는 결과로서, 원하는 레벨 또는 정도의 경화가 복합 부품(102)의 제조 중 언제든지(at any given time) 세그먼트(120)의 부분(124)에 대해서 설정될 수 있다. 예컨대, 본원에서 논의된 바와 같이, 일부 예들에서, 일 부분(124)을 복합 부품(102)의 제조 중 다른 부분(124) 보다 많이 또는 적게 경화하는 것이 요망될 수 있다. 게다가, 방법(300)은, 연속적인 가요성 라인(106)이 복합 부품(102) 도처에서(throughout) 원하는 배향 그리고/또는 미리 정해진 배향으로 배향되는 상태로 복합 부품들(102)을 제조하기 위해, 이를테면 복합 부품(102)의 원하는 특징들을 규정하기 위해 수행될 수 있다.
방법(300)은 시스템(100)에 의해 수행될 수 있다.
예컨대, 도 1 내지 도 3, 도 22, 특히 도 34를 참조하면, 방법(300)은 전달 가이드(112)를 통해 연속적인 가요성 라인(106)을 푸시하면서 비수지 컴포넌트(108)로 광경화성 수지(252)를 도포하는 것(블록 306)을 더 포함한다. 광경화성 수지 컴포넌트(110)는 비수지 컴포넌트(108)에 도포되는 액체 광경화성 수지(252)의 적어도 일부를 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 119를 특징화하며, 예 119는 또한 상기 예 118에 따른 요지를 포함한다.
복합 부품(102)의 제조 동안 비수지 컴포넌트(108)에 액체 광경화성 수지(252)를 도포함으로써, 연속적인 가요성 라인(106)은 복합 부품(102)의 제조 동안 생성된다. 이에 따라, 상이한 비수지 컴포넌트들(108) 및/또는 상이한 액체 광경화성 수지들(252)은, 복합 부품(102) 내에서 상이한 로케이션에 상이한 특징들을 갖는 요망되는 복합 부품(102)을 고객맞춤화하거나 이와 달리 생성하도록 방법(300)의 수행 동안 선택될 수 있다.
예컨대, 도 1 내지 도 3, 도 22, 특히 도 34를 참조하면, 전달 가이드(112)를 통해 연속적인 가요성 라인(106)을 푸시하면서 비수지 컴포넌트(108)로 액체 광경화성 수지(252)를 도포하는 것(블록 306)은 액체 광경화성 수지(252)의 볼륨을 포함하는 용기(236)를 통해 비수지 컴포넌트(108)를 잡아당기는 것(블록 308)을 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 120을 특징화하며, 예 120은 또한 상기 예 119에 따른 요지를 포함한다.
용기(236)에 유지된 액체 광경화성 수지(252)를 통해 비수지 컴포넌트(108)를 잡아당김으로서, 비수지 컴포넌트(108)는 액체 광경화성 수지(252)에 코팅되게 되며, 이에 의해 광경화성 수지 컴포넌트(110) 및 연속적인 가요성 라인(106)을 생성한다.
예컨대, 도 1, 특히 도 34를 참조하면, 방법(300)은 용기(236) 내의 액체 광경화성 수지(252)의 레벨을 검출하고, 액체 광경화성 수지(252)의 볼륨(volume)이 하부 임계 레벨이거나 그 미만일 때 용기(236)로 액체 광경화성 수지(252)를 선택적으로 전달하는 것(selectively deliver)(블록 310)을 더 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 121을 특징화하며, 예 121은 또한 상기 예 120에 따른 요지를 포함한다.
용기(236)의 액체 광경화성 수지(252)의 로우 레벨의 검출은, 용기(236)의 액체 광경화성 수지(252)의 레벨이 낮아서 보충(replenishing)이 필요하다는 것을 조작자(operator)에게 경고하기(alert) 위해서 사용될 수 있다. 추가로 또는 대안으로, 로우 레벨의 검출은, 용기(236)의 액체 광경화성 수지(252)의 자동 보충을 용이하게 하는데 사용될 수 있다.
예컨대, 도 1 내지 도 3, 특히 도 34를 참조하면, 용기(236)를 통해 비수지 컴포넌트(108)를 잡아당기는 것(블록 308)은 용기(236)를 나가는 액체 광경화성 수지(252)의 양을 제한하는 것(블록 312)을 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 122를 특징화하며, 예 122는 또한 상기 예 120 또는 예 121 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
용기(236)를 나가는 액체 광경화성 수지(252)의 양을 제한함으로써, 원하는 양의 액체 광경화성 수지(252)는 연속적인 가요성 라인(106)을 생성하기 위해서 비수지 컴포넌트(108)에 도포될 수 있다. 추가로 또는 대안으로, 이러한 제한은, 액체 광경화성 수지(252)를 흘리거나(dripping), 쏟거나(spilling) 또는 이와 달리 예컨대, 복합 부품(102) 또는 시스템(100)의 컴포넌트들과 바람직하지 않게 접촉하게 되는 것을 방지할 수 있다.
예컨대, 도 1 내지 도 3, 특히 도 34를 참조하면, 용기(236)를 통해 비수지 컴포넌트(108)를 잡아당기는 것(블록 308)은 비수지 컴포넌트(108)에 액체 광경화성 수지(252)를 균일하게 도포하는 것(블록 314)을 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 123을 특징화하며, 예 123은 또한 상기 예 120 내지 예 122 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
비수지 컴포넌트(108)에 액체 광경화성 수지(252)를 균일하게 도포함으로써, 연속적인 가요성 라인(106)이 원하는 특성들, 예컨대 비수지 컴포넌트(108)에 액체 광경화성 수지(252)가, 적절하게 코팅되고, 그리고 일부 실시예들에서 완전 침지되는 것을 보장하는 것과 함께 생성될 수있다.
예컨대, 도 1 내지 도 3, 특히 도 34를 참조하면, 용기(236)를 통해 비수지 컴포넌트(108)를 잡아당기는 것(블록 308)은 용기(236) 내에 있는 비수지 컴포넌트(108)의 임의의 2 개의 순차적인 세그먼트들 사이에서 60도 미만의 굴곡부를 갖지 않도록 비수지 컴포넌트(108)를 구성하는 것(블록 316)을 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 124를 특징화하며, 예 124는 또한 상기 예 120 내지 예 123 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
비수지 컴포넌트(108)의 구부러짐을 제한하는 것은 비수지 컴포넌트(108)를 손상시키는 것을 방지할 수 있다.
예컨대, 도 4, 도 5, 특히 도 34를 참조하면, 비수지 컴포넌트(108)는 섬유(fiber), 탄소 섬유(carbon fiber), 유리 섬유(glass fiber), 합성 유기 섬유(synthetic organic fiber), 아라미드 섬유(aramid fiber), 천연 섬유(natural fiber), 목질 섬유(wood fiber), 붕소 섬유(boron fiber), 실리콘-카바이드 섬유(silicon-carbide fiber), 광 섬유(optical fiber), 섬유 번들(fiber bundle), 섬유 토우(fiber tow), 섬유 위브(fiber weave), 와이어(wire), 금속 와이어(metal wire), 도전성 와이어(conductive wire), 또는 와이어 번들(wire bundle) 중 하나 또는 그 초과를 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 125를 특징화하며, 예 125는 또한 상기 예 118 내지 예 124 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
연속적인 가요성 라인(106)에서 섬유 또는 섬유들의 포함(inclusion)은 복합 부품(102)의 원하는 특성들을 선택하기 위해서 허용된다. 게다가, 섬유들의 특정 재료들의 선택 및/또는 섬유들의 특정 구성들(예컨대, 번들, 토우, 및/또는 위브)의 선택은 복합 부품(102)의 원하는 특성들의 정교한 선택을 허용할 수 있다. 복합 부품들(102)의 예시적 특성들은, 강도, 강성, 가요성, 연성(ductility), 경도, 전기 전도성, 열 전도성 등을 포함한다. 비수지 컴포넌트(108)는, 식별된 예들로 제한되지 않으며, 다른 유형들의 비수지 컴포넌트(108)가 사용될 수 있다.
도 3은 광경화성-수지 컴포넌트(110)의 매트릭스 내에 있는 비수지 컴포넌트(108)로서 단일 섬유를 갖는 연속적인 가요성 라인(106)을 개략적으로 제시한다. 도 4는 광경화성-수지 컴포넌트(110)의 매트릭스 내에 있는 비수지 컴포넌트(108)로서 하나 초과의 섬유를 갖는 연속적인 가요성 라인(106)을 개략적으로 제시한다.
예컨대, 도 1, 특히 도 34를 참조하면, 광경화성 수지 컴포넌트(110)는 자외광 광경화성 수지, 가시광 광경화성 수지, 적외광 광경화성 수지, 또는 X-레이 광경화성 수지중 적어도 하나를 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 126을 특징화하며, 예 126은 또한 상기 예 118 내지 예 125 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
자외광 광경화성 수지, 적외광 광경화성 수지, 또는 X-레이 광경화성 수지는, 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)가 전달 가이드(112)를 나간 이후에 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 부분(124)으로 경화 에너지(118)를 정교하게 지향시키는 것을 허용하고 그리고/또는 가시광에 의해서 부주의한 경화를 회피하도록 선택될 수 있다. 다른 한편으로, 가시광 광경화성 수지는 소스(116)가 부분(124)을 경화하기 위해 단지 가시광만을 전달할 필요가 있도록 선택될 수 있다.
예컨대, 도 1, 도 6, 특히 도 34를 참조하면, 인쇄 경로(122)를 따라 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)를 적층하는 것(블록 302)은, 복합 부품(102)을 적층 가공하도록 그 자체에 또는 이전에 적층된 세그먼트(120)에 맞닿아 연속적인 가요성 라인(106)을 레이어링(layering)하는 것(블록 318)을 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 127을 특징화하며, 예 127은 또한 상기 예 118 내지 예 126 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
그 자체에 또는 이전에 적층된 세그먼트(120)에 맞닿아 연속적인 가요성 라인(106)을 레이어링함으로써, 3차원 복합 부품(102)이 방법(300)의 수행에 의해서 제조될 수 있다.
이에 따라, 방법(300)은 3D 프린팅 방법으로서 그리고/또는 적층 가공 방법으로서 설명될 수 있다.
예컨대, 도 1, 특히 도 34를 참조하면, 인쇄 경로(122)를 따라 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)를 적층하는 것(블록 302)은 복합 부품(102)의 하나 또는 그 초과의 물리적 특징들(characteristics)을 선택적으로 제어하도록 미리 정해진 패턴으로 연속적인 가요성 라인(106)을 적층하는 것(블록 320)을 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 128을 특징화하며, 예 128은 또한 상기 예 118 내지 예 127 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
복합 부품(102)의 하나 또는 그 초과의 물리적 특징들을 제어함으로써, 전체적으로 적은 재료가 사용될 수 있고 그리고/또는 특정 부품의 크기는 전통적인 복합재 레이업 방법에 의해서 제조되는 유사한 부품과 비교할 때 감소될 수 있다.
예컨대, 복합 재료의 평탄한 플라이들의 다수의 층들로부터 구조되는 복합 부품들에 비해서, 복합 부품(102)은, 연속적인 가요성 라인(106) 그리고 이에 따라 비수지 컴포넌트(108)의 배향이 원하는 특성들을 유발하도록 제조될 수 있다. 예로서, 부품이 구멍들을 포함한다면, 연속적인 가요성 라인은 동심원들(concentric circles) 또는 구멍들 둘레의 나선(spiral)으로 일반적으로 배열될 수 있어, 구멍들의 경계(boundary)에서 연속적인 가요성 라인(106)에 대한 차단들이 없거나 또는 적게 유발된다. 그 결과, 부품의 강도(strength)는, 전통적인 복합재 레이업 방법들에 의해서 구조된 유사한 부품보다 구멍 둘레에서 상당히 더 커질 수 있다. 추가로, 부품은 구멍들의 경계에서 크랙들 및 그의 전파를 덜 받게 될 수 있다. 게다가, 구멍들 둘레에서 원하는 특성들로 인해, 부품의 전체 두께, 볼륨 및/또는 질량은, 전통적인 복합재 레이업 방법들에 의해서 구조된 유사한 부품에 비교할 때, 원하는 특성들을 성취하면서 감소될 수 있다.
예컨대, 도 1, 특히, 예컨대 도 34를 참조하면, 인쇄 경로(122)를 따라 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)를 적층하는 것(블록 302) 또는 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 일 부분(124)에 미리 정해진 또는 능동적으로 정해진 양의 경화 에너지(118)를 제어된 속도로 전달하는 것(블록 304) 중 적어도 하나는 복합 부품(102)의 상이한 로케이션들에서 상이한 물리적 특징들을 제공한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 129를 특징화하며, 예 129는 또한 상기 예 118 내지 예 128 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
연속적인 가요성 라인(106)의 제어된 적층 및/또는 경화 에너지(118)의 제어된 전달은, 복합 부품(102)의 상이한 로케이션들에서 원하는 물리적 특징들을 유발하도록 선택될 수 있다. 예컨대, 연속적인 가요성 라인(106)의 일 부분을 복합 부품(102)의 제조 중 연속적인 가요성 라인(106)의 다른 부분 보다 많이 또는 적게 경화하는 것이 요망될 수 있다. 일부 적용들에서, 덜 경화된 부분은 복합 부품(102)에 구조적 또는 다른 컴포넌트를 부가하고 그리고/또는 재료를 제거하는 바와 같이, 후속 프로세스에 의해서 후속하여 작업될 수 있도록 될 경화된 부분이 요망될 수 있다.
예컨대, 도 1, 특히 도 34를 참조하면, 물리적 특징들은 강도, 강성, 가요성, 연성(ductility) 또는 경도 중 적어도 하나를 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 130을 특징화하며, 예 130은 또한 상기 예 128 또는 예 129 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
이러한 물리적 특징들 각각은 특별한 목적을 위해 선택될 수 있다. 예컨대, 사용시에 복합 부품의 나머지와 비교하여 그의 서브 부품 상에서 상당한 토크를 수용하는 복합 부품에서, 복합 부품의 다른 부품들보다 덜 강성이며 그리고/또는 보다 가요적인 이러한 서브 부품을 갖는 것이 요망될 수 있다. 추가로, 복합 부품(102)의 특정 적용에 따라 다양한 이유들을 위해서 복합 부품(102)의 다른 부품들 보다 서브 부품 내로 더 많은 강도를 빌드하는 것이 요망될 수 있다.
예컨대, 도 1, 도 6, 특히 도 34를 참조하면, 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 일 부분(124)에 미리 정해진 또는 능동적으로 정해진 양의 경화 에너지(118)를 제어된 속도로 전달하는 것(블록 304)은, 제 1 층(140)이 적층됨에 따라 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 제 1 층(140)을 부분적으로 경화시키고 그리고 제 2 층(142)이 제 1 층(140)에 맞닿아 적층됨에 따라 제 1 층(140)을 더 경화시키는 것(블록 322)을 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 131을 특징화하며, 예 131은 또한 상기 예 118 내지 예 130 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
제 1 층(140)이 적층됨에 따라 제 1 층(140)을 단지 부분적으로 경화시킴으로써, 제 1 층(140)이 끈적저리거나(tacky) 끈끈해지는(sticky) 것을 유지할 수 있으며, 이에 의해 제 2 층(142)이 제 1 층(140)에 맞닿아 적층됨에 따라 제 1 층(140)에 맞닿아 제 2 층(142)의 접착(adhesion)을 용이하게 한다. 이후, 제 2 층(142)이 제 2 층(142) 등에 맞닿아 후속 층의 적층을 위해서 부분적으로 경화됨에 따라, 제 1 층(140)이 더 경화된다.
예컨대, 도 1, 도 6, 특히 도 34를 참조하면, 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 일 부분(124)에 미리 정해진 또는 능동적으로 정해진 양의 경화 에너지(118)를 제어된 속도로 전달하는 것(블록 304)은, 제 1 층(140)이 적층됨에 따라 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 제 1 층(140)을 부분적으로 경화시키고 그리고 제 2 층(142)이 제 1 층(140)에 맞닿아 적층됨에 따라 제 1 층(140)을 완전히 경화시키는 것(블록 324)을 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 132를 특징화하며, 예 132는 또한 상기 예 118 내지 예 131 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
다시, 제 1 층(140)이 적층됨에 따라 제 1 층(140)을 단지 부분적으로 경화시킴으로써, 제 1 층(140)이 끈적저리거나(tacky) 끈끈해지는(sticky) 것을 유지할 수 있으며, 이에 의해 제 2 층(142)이 제 1 층(140)에 맞닿아 적층됨에 따라 제 1 층(140)에 맞닿아 제 2 층(142)의 접착(adhesion)을 용이하게 한다. 그러나, 이 예 132에 따라, 제 2 층(142)이 부분적으로 경화됨에 따라 제 1 층(140)이 완전 경화된다.
예컨대, 도 1, 특히 도 34를 참조하면, 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 일 부분(124)에 미리 정해진 또는 능동적으로 정해진 양의 경화 에너지(118)를 제어된 속도로 전달하는 것(블록 304)은, 복합 부품(102)의 전체보다 적게 경화하는 것(블록 326)을 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 133을 특징화하며, 예 133은 또한 상기 예 118 내지 예 132 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
일부 적용들에서, 덜 경화된 부분은 복합 부품(102)에 구조적 또는 다른 컴포넌트를 부가하고 그리고/또는 재료를 제거하는 바와 같이, 후속 프로세스에 의해서 후속하여 작업될 수 있도록 될 경화된 부분이 요망될 수 있다.
예컨대, 도 1, 특히 도 34를 참조하면, 방법(300)은 복합 부품(102)의 적어도 일 부분을 제한적으로 경화하는 것(블록 328)을 더 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 134를 특징화하며, 예 134는 또한 상기 예 118 내지 예 133 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
다시, 일부 적용들에서, 덜 경화된 부분은 복합 부품(102)에 구조적 또는 다른 컴포넌트를 부가하고 그리고/또는 재료를 제거하는 바와 같이, 후속 프로세스에 의해서 후속하여 작업될 수 있도록 될 경화된 부분이 요망될 수 있고, 덜 경화된 부분은 경화 프로세스의 제한으로부터 유발될 수 있다.
예컨대, 도 1, 특히 도 34를 참조하면, 복합 부품(102)의 부분이 이 부분의 후속 프로세싱을 용이하게 하도록 제한적으로 경화된다(블록 330). 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 135를 특징화하며, 예 135는 또한 상기 예 134에 따른 요지를 포함한다.
복합 부품(102)의 후속 프로세싱은, 복합 부품(102)에 구조적 또는 다른 컴포넌트를 부가하고 그리고/또는 재료를 제거하는 바와 같이, 요망될 수 있다.
예컨대, 도 1, 특히 도 34를 참조하면, 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 일 부분(124)에 미리 정해진 또는 능동적으로 정해진 양의 경화 에너지(118)를 제어된 속도로 전달하는 것(블록 332)은, 복합 부품(102)으로 다양한 물리적 특징들을 부여하도록 경화 에너지(118)의 전달 기간 또는 전달 속도 중 적어도 하나를 선택적으로 변경하는 것(블록 332)을 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 136을 특징화하며, 예 136은 또한 상기 예 118 내지 예 135 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
복합 부품(102)의 다양한 물리적 특징들을 부과함으로써, 맞춤식(customized) 복합 부품(102)은 다른 서브 부품들과 상이한 요망하는 특성들을 갖는 서브 부품들과 함께 제조될 수 있다.
예컨대, 도 1, 특히 도 34를 참조하면, 다양한 물리적 특징들은 강도, 강성, 가요성, 연성(ductility) 또는 경도 중 적어도 하나를 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 137을 특징화하며, 예 137은 또한 상기 예 136에 따른 요지를 포함한다.
전술된 바와 같이, 이러한 특성들 각각은 특별한 목적을 위해서 선택될 수 있다. 예컨대, 사용시에 복합 부품(102)의 나머지와 비교하여 그의 서브 부품 상에서 상당한 토크를 수용하는 복합 부품(102)에서, 복합 부품(102)의 다른 부품들보다 덜 강성이며 그리고/또는 보다 가요적인 이러한 서브 부품을 갖는 것이 요망될 수 있다. 추가로, 복합 부품(102)의 특정 적용에 따라 다양한 이유들을 위해서 복합 부품(102)의 다른 부품들 보다 서브 부품 내로 더 많은 강도를 빌드하는 것이 요망될 수 있다.
예컨대, 도 1, 도 12 내지 도 16, 도 22, 도 23, 도 25, 특히 도 34를 참조하면, 방법(300)은, 인쇄 경로(122)를 따라 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)를 적층하는 동시에, 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)가 인쇄 경로(122)를 따라 적층된 이후에 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 하나의 섹션(180)을 컴팩팅하는 것(블록 334)을 더 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 138을 특징화하며, 예 138은 또한 상기 예 118 내지 예 137 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
방법(300)의 수행 동안 연속적인 가요성 라인(106)의 섹션(180)의 컴팩션은, 방법(300)의 수행 동안 적층되는 연속적인 가요성 라인(106)의 인접한 층들 사이에서 접착을 용이하게 한다.
예컨대, 도 1, 도 13, 특히 도 34를 참조하면, 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)가 인쇄 경로(122)를 따라 적층된 이후에 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 하나의 섹션(180)을 컴팩팅하는(compacting) 것(블록 334)은 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)에 원하는 횡단면 형상을 부여하는 것(블록 336)을 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 139를 특징화하며, 예 139는 또한 상기 예 138에 따른 요지를 포함한다.
일부 적용들에서, 연속적인 가요성 라인(106)이 적층됨에 따라 연속적인 가요성 라인(106)에 미리 정해진 단면 형상을 부여하는 것이 요망될 수 있다.
예컨대, 도 1, 도 23, 특히 도 34를 참조하면, 방법(300)은, 인쇄 경로(122)를 따라 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)를 적층하는 동시에, 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)가 인쇄 경로(122)를 따라 적층된 후에 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 하나의 섹션(194)을 러프닝하는 것(블록 338)을 더 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 140을 특징화하며, 예 140은 또한 상기 예 118 내지 예 139 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
연속적인 가요성 라인(106)의 섹션(194) 러프닝은, 그의 표면적을 증가시키며, 방법(300)의 수행 동안 이에 맞닿아 적층되는 연속적인 가요성 라인(106)의 후속 층의 부착을 돕는다.
예컨대, 도 1, 도 23, 특히 도 34를 참조하면, 방법(300)은, 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 하나의 섹션(194)을 러프닝하는 동시에, 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 하나의 섹션(194)을 러프닝하는 것으로부터 유발하는 부스러기를 수집하는 것(블록 340)을 더 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 141을 특징화하며, 예 141은 또한 상기 예 140에 따른 요지를 포함한다.
섹션(194)을 러프닝하는 것으로 유발하는 부스러기의 수집은, 광경화성 수지 컴포넌트(110)의 원치않으며 촘촘하지 않은 입자들(unwanted, loose particles)이 연속적인 가요성 라인(106)의 인접 적층된 층들 사이에서 트랩핑(trapped)되게 되는 것을 회피하며, 그렇지 않으면 복합 부품(102)의 원치않는 특성들을 유발할 수 있다.
예컨대, 도 1, 도 23, 특히 도 34를 참조하면, 방법(300)은, 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 하나의 섹션(194)을 러프닝하는 동시에, 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 하나의 섹션(194)을 러프닝하는 것으로부터 유발하는 부스러기를 분산시키는 것(블록 342)을 더 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 142를 특징화하며, 예 142는 또한 상기 예 140 또는 예 141 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
섹션(194)을 러프닝하는 것으로 유발하는 부스러기의 분산은, 광경화성 수지 컴포넌트(110)의 원치않으며 촘촘하지 않은 입자들(unwanted, loose particles)이 연속적인 가요성 라인(106)의 인접 적층된 층들 사이에서 트랩핑(trapped)되게 되는 것을 회피하며, 그렇지 않으면 복합 부품(102)의 원치않는 특성들을 유발할 수 있다.
예컨대, 도 1, 도 17 내지 도 20, 도 23, 도 32, 도 33, 특히 도 34를 참조하면, 방법(300)은 연속적인 가요성 라인(106)을 선택적으로 절단하는 것(블록 344)을 더 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 143을 특징화하며, 예 143은 또한 상기 예 118 내지 예 142 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
방법(300)의 수행 동안 연속적인 가요성 라인(106)의 선택적인 절단은, 복합 부품(102) 상의 상이한 로케이션들에서 연속적인 가요성 라인(106)의 중단 및 시작을 허용한다.
예컨대, 도 1, 도 17 내지 도 20, 도 23, 도 32, 도 33, 특히 도 34를 참조하면, 인쇄 경로(122)를 따라 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)를 적층하는 동시에 연속적인 가요성 라인(106)이 선택적으로 절단된다(블록 346). 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 144를 특징화하며, 예 144는 또한 상기 예 143에 따른 요지를 포함한다.
연속적인 가요성 라인(106)의 동시적인 절단 및 전달은, 인쇄 경로(122)를 따른 연속적인 가요성 라인(106)의 제어된 적층을 제공한다.
예컨대, 도 1, 특히 도 34를 참조하면, 방법(300)은, 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 일 부분(124)에 미리 정해진 또는 능동적으로 정해진 양의 경화 에너지(118)를 제어된 속도로 전달하는 동시에, 세그먼트(120)가 전달 가이드(112)를 나간 이후에 산화로부터 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 일 부분(124)을 부분적으로 보호하는 것(블록 348)을 더 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 145를 특징화하며, 예 145는 또한 상기 예 118 내지 예 144 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
산화로부터 부분(124)을 보호하는 것은, 부분(124)의 후속 및/또는 동시 경화를 용이하게 할 수 있다.
예컨대, 도 1, 특히 도 34를 참조하면, 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 일 부분(124)이 차폐 가스에 의해 산화로부터 적어도 부분적으로 보호된다(블록 350). 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 146을 특징화하며, 예 146은 또한 상기 예 145에 따른 요지를 포함한다.
다시, 산화로부터 부분(124)을 보호하는 것은, 부분(124)의 후속 및/또는 동시 경화를 용이하게 할 수 있다.
예컨대, 도 1, 특히 도 34를 참조하면, 방법(300)은, 인쇄 경로(122)를 따라 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)를 적층하는 동시에, 복합 부품(102)의 결함들을 검출하는 것(블록 352)을 더 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 147을 특징화하며, 예 147은 또한 상기 예 118 내지 예 146 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
세그먼트(120) 내의 결함들의 검출은, 복합 부품들(102)의 완성 이전에 결함들을 갖는 복합 부품들(102)의 선택적인 스크랩핑(scrapping)을 허용한다. 이에 따라, 재료가 적게 폐기될 수 있다. 게다가, 결함 검출기들의 다양한 유형들에 의해 뷰(view)로부터 달리 감추어질 수 있는 결함들이 뷰로부터 결함을 모호하게 하거나(obscuring) 또는 감추는(hiding) 연속적인 가요성 라인(106)의 후속 층들 이전에 검출될 수 있다.
예컨대, 도 1, 특히 도 34를 참조하면, 인쇄 경로(122)를 따라 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)를 적층하는 것(블록 302)은 희생 층(sacrificial layer) 상에 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 일 부분을 적층하는 것(블록 354)을 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 148을 특징화하며, 예 148은 또한 상기 예 118 내지 예 147 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
희생층의 사용은, 외부 몰드, 표면(114) 또는 초기 층의 초기 적층을 위한 다른 강성 구조를 필요로 하지 않으면서 중간 공기(midair)에서 연속적인 가요성 라인(106)의 초기 층의 적층을 허용할 수 있다. 즉, 희생 층은 희생되지 않은 층의 후속 적층을 위한 외부 몰드가 될 수 있다.
예컨대, 도 1, 특히 도 34를 참조하면, 방법(300)은 복합 부품(102)을 형성하도록 희생 층을 제거하는 것(블록 356)을 더 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 149를 특징화하며, 예 149는 또한 상기 예 148에 따른 요지를 포함한다.
희생 층의 제거는 복합 부품(102)이 원하는 상태가 되는 것을 유발하며, 이 상태는 완료된 상태일 수 있으며 또는 방법(300)의 완료 후에 프로세스들에 의해서 후속하여 작동되는 상태일 수 있다.
예컨대, 도 1, 특히 도 34를 참조하면, 방법(300)은 인쇄 경로(122)를 따라 연속적인 가요성 라인(106A)의 세그먼트(120A)를 적층하는 것(블록 358)을 더 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 150을 특징화하며, 예 150은 또한 상기 예 118 내지 예 149 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
환언하면, 연속적인 가요성 라인(106)의 상이한 구성들은 방법(300)의 수행 동안 사용될 수 있다.
예컨대, 상이한 연속적인 가요성 라인들(106)의 상이한 특성들은 복합 부품(102)의 상이한 서브 부품들을 위해 선택될 수 있다. 예로서, 연속적인 가요성 라인(106)은 복합 부품(102)의 상당한 부분을 위해 탄소 섬유를 포함하는 비수지 컴포넌트(108)를 포함하지만, 연속적인 가요성 라인(106)은 전기 컴포넌트로의 연결을 위해 일체형(integral) 전기 경로를 규정하도록 다른 부분을 위한 구리 배선(copper wiring)을 포함하는 비수지 컴포넌트(108)를 포함할 수 있다. 추가로 또는 대안으로, 복합 부품(102)의 내부 부분들을 위해 선택되는 비수지 컴포넌트(108)와 상이한 비수지 컴포넌트(108)가 복합 부품(102)의 외부 표면을 위해서 선택될 수 있다. 다양한 다른 예들이 또한 예시 161의 범주 내에 있다.
예컨대, 도 1, 특히 도 34를 참조하면, 연속적인 가요성 라인(106A)은 비수지 컴포넌트(108) 또는 광경화성 수지 컴포넌트(110) 중 적어도 하나에서 연속적인 가요성 라인(106)과 상이하다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 151을 특징화하며, 예 151은 또한 상기 예 150에 따른 요지를 포함한다.
방법(300)의 수행 동안 비수지 컴포넌트(108) 및/또는 광경화성 수지 컴포넌트(110)를 변화시키는 것은, 복합 부품(102) 내내 다양한(varying) 그리고 원하는 특성들로 맞춤화된 복합 부품들(102)이 제조되는 것을 허용한다.
예컨대, 도 1, 도 10, 도 23 내지 도 31, 특히 도 34를 참조하면, 인쇄 경로(122)를 따라 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)를 적층하는 것(블록 302)은 전달 가이드(112)를 통해 연속적인 가요성 라인(106)을 푸시하는 것(블록 360)을 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 152를 특징화하며, 예 152는 또한 상기 예 118 내지 예 151 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
전달 가이드(112)를 통해 연속적인 가요성 라인(106)을 푸시함으로써, 전달 가이드(112)는 연속적인 가요성 라인(106)을 푸시하는 원동력(motive force)의 소스, 이를테면 본원에서 이송 기구(104)의 하류에 위치될 수 있다. 그 결과, 이러한 원동력의 소스는, 연속적인 가요성 라인(106)의 적층을 방해하지 않으며, 전달 가이드(112)는 방법(300)의 수행 동안 복잡한 3 차원 패턴들로 보다 용이하게 조작될 수 있다.
도 34를 참조하면, 방법(300)은 오토클레이브(autoclave) 또는 오븐(oven)에서 복합 부품(102)을 경화하는 것(블록 362)을 더 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 153을 특징화하며, 예 153은 또한 상기 예 118 내지 예 152 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
이에 따라, 경화 에너지(118)의 현장(in situ) 전달은, 본원에서 논의되는 바와 같이, 예컨대 복합 부품(102) 상의 후속 작업을 허용하기 위해서, 단지 부분적으로 복합 부품(102)을 경화할 수 있으며, 복합 부품(102)의 후속의 완전 경화는 필요한 경우에 오토클레이브 또는 오븐에서 성취될 수 있다.
예컨대, 도 1 내지 도 11, 도 14, 도 21 내지 도 31, 특히 도 35를 참조하면, 복합 부품(102)의 적층 가공(additively manufacturing) 방법(400)이 개시된다. 방법(400)은, 액체 광경화성 수지(252)의 볼륨을 포함하는 용기(236)를 통해 비수지 컴포넌트(108)를 잡아당김으로써 연속적인 가요성 라인(106)을 생성하도록 비수지 컴포넌트(108)에 액체 광경화성 수지(252)를 도포하는 것(블록 402)을 포함한다. 연속적인 가요성 라인(106)은 비수지 컴포넌트(108), 및 비수지 컴포넌트(108)에 도포된 광경화성 수지(252)의 적어도 일부를 포함하는 광경화성 수지 컴포넌트(110)를 포함한다. 이 방법(400)은, 전달 가이드(112) 내로 연속적인 가요성 라인(106)을 라우팅하는 것(블록 404), 전달 가이드(112) 밖으로 연속적인 가요성 라인(106)을 푸시하는 것(블록 406), 전달 가이드(112)를 통해서, 인쇄 경로(122)를 따라 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)를 적층하는 것(블록 408), 및 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 일 부분(124)에 경화 에너지(118)를 전달하는 것(블록 410)을 더 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 154를 특징화한다.
따라서, 방법(400)은, 적어도 하나의 복합 재료로부터 복합 부품들(102)을 제조하도록 수행될 수 있는데, 복합 재료는 경화되지 않은 상태에서 초기에 광경화성 수지 컴포넌트(110)를 포함하며 복합 부품(102)이 경화 에너지(118)에 의해서, 현장에서(in situ) 또는 제조되면서 적어도 부분적으로 더 경화된다. 복합 부품(102)의 제조 동안 비수지 컴포넌트(108)에 액체 광경화성 수지(252)를 도포함으로써, 연속적인 가요성 라인(106)은 복합 부품(102)의 제조 동안 생성된다. 이에 따라, 상이한 비수지 컴포넌트들(108) 및/또는 상이한 액체 광경화성 수지들(252)은, 복합 부품(102) 내에서 상이한 로케이션에 상이한 특징들을 갖는 요망되는 복합 부품(102)을 고객맞춤화하거나 이와 달리 생성하도록 방법(400)의 수행 동안 선택될 수 있다. 게다가, 방법(400)은, 연속적인 가요성 라인(106)이 복합 부품(102) 도처에서(throughout) 원하는 배향 그리고/또는 미리 정해진 배향으로 배향되는 상태로 복합 부품들(102)을 제조하기 위해, 이를테면 복합 부품(102)의 원하는 특징들을 규정하기 위해 수행될 수 있다.
방법(400)은 시스템(100)에 의해 수행될 수 있다.
예컨대, 도 1, 특히 도 35를 참조하면, 방법(400)은 용기(236) 내의 액체 광경화성 수지(252)의 레벨을 검출하고, 액체 광경화성 수지(252)의 레벨이 하부 임계 레벨이거나 그 미만일 때 용기(236)로 액체 광경화성 수지(252)를 선택적으로 전달하는 것(selectively deliver)(블록 412)을 더 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 155를 특징화하며, 예 155는 또한 상기 예 154에 따른 요지를 포함한다.
이에 따라, 조작자는 용기(236) 내의 액체 광경화성 수지(252)의 레벨이 낮아서 보충(replenishing)이 필요하다는 경고를 받을(alerted) 수 있다. 추가로 또는 대안으로, 액체 광경화성 수지(252)는, 용기(236)의 로우 레벨을 검출하는 것을 고려하여 자동으로 보충될 수 있다.
예컨대, 도 1 내지 도 3, 특히 도 35를 참조하면, 용기(236)를 통해 비수지 컴포넌트(108)를 잡아당기는 것(블록 402)은 용기(236)를 나가는 액체 광경화성 수지(252)의 양을 제한하는 것(블록 414)을 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 156을 특징화하며, 예 156은 또한 상기 예 154 또는 예 155 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
용기(236)를 나가는 액체 광경화성 수지(252)의 양을 제한함으로써, 원하는 양의 액체 광경화성 수지(252)는 연속적인 가요성 라인(106)을 생성하기 위해서 비수지 컴포넌트(108)에 도포될 수 있다. 게다가, 이러한 제한은 시스템(100)의 컴포넌트 부품들 또는 복합 부품(102)의 부분들과 과잉 액체 광경화성 수지(252)의 소망하지 않는 접촉을 회피시킬 수 있다.
예컨대, 도 1 내지 도 3, 특히 도 35를 참조하면, 용기(236)를 통해 비수지 컴포넌트(108)를 잡아당기는 것(블록 402)은 비수지 컴포넌트(108)에 액체 광경화성 수지(252)를 균일하게 도포하는 것(블록 416)을 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 157을 특징화하며, 예 157은 또한 상기 예 154 내지 예 156 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
액체 광경화성 수지(252)를 균일하게 도포하는 것은, 전달 가이드(112)를 통해 적층되는 연속적인 가요성 라인(106)의 층들 사이의 부착(adhesion)을 용이하게 하는 것뿐만 아니라 복합 부품(102)에 형성되는 바람직하지 않은 공동들(voids)을 방지하는 것을 위해 요망될 수 있다.
예컨대, 도 1 내지 도 3, 특히 도 35를 참조하면, 용기(236)를 통해 비수지 컴포넌트(108)를 잡아당기는 것(블록 402)은 용기(236) 내에 있는 비수지 컴포넌트(108)의 임의의 2 개의 순차적인 세그먼트들 사이에서 60도 미만의 굴곡부를 갖지 않도록 비수지 컴포넌트(108)를 구성하는 것(블록 418)을 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 158을 특징화하며, 예 158은 또한 상기 예 154 내지 예 157 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
비수지 컴포넌트(108)의 구부러짐을 제한하는 것은 비수지 컴포넌트(108)를 손상시키는 것을 방지할 수 있다.
예컨대, 도 1, 도 6 내지 도 9, 도 14, 도 21, 도 23 내지 도 28, 특히 도 35를 참조하면, 경화 에너지(118)는, 연속적인 가요성 라인(106)이 인쇄 경로(122)를 향해 전달 가이드(112)를 통해 푸시됨에 따라, 그리고 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)가 인쇄 경로(122)를 따라 적층된 이후에, 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 일 부분(124)에 전달된다(블록 420). 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 159를 특징화하며, 예 159는 또한 상기 예 154 내지 예 158 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
동시 경화 및 푸싱은, 복합 부품(102)의 현장 경화를 유발하며, 오토클레이브에서와 같은 후속 경화는 반드시 필요한 것은 아닐 수 있다.
예컨대, 도 1, 도 6 내지 도 9, 도 14, 도 21, 도 23 내지 도 28, 특히 도 35를 참조하면, 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 일 부분(124)에 경화 에너지(118)를 전달하는 것(블록 410)은 인쇄 경로(122)를 향해 연속적인 가요성 라인(106)을 전진하면서 그리고 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)가 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 일 부분(124)을 적어도 부분적으로 경화하도록 인쇄 경로(122)를 따라 적층된 후에, 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 일 부분(124)에 미리 정해진 또는 능동적으로 정해진 양의 경화 에너지(118)를 제어된 속도(controlled rate)로 전달하는 것(블록 422)을 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 160을 특징화하며, 예 160은 또한 상기 예 154 내지 예 159 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
제어된 속도(rate)로 미리 정해진 또는 능동적으로(actively) 결정되는 양의 경화 에너지(118)를 전달하는 결과로서, 원하는 레벨 또는 정도의 경화가 복합 부품(102)의 제조 중 언제든지(at any given time) 세그먼트(120)의 부분(124)에 대해서 설정될 수 있다. 예컨대, 본원에서 논의된 바와 같이, 일부 예들에서, 일 부분(124)을 복합 부품(102)의 제조 중 다른 부분(124) 보다 많이 또는 적게 경화하는 것이 요망될 수 있다.
예컨대, 도 1, 도 6, 특히 도 35를 참조하면, 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 일 부분(124)에 미리 정해진 또는 능동적으로 정해진 양의 경화 에너지(118)를 제어된 속도로 전달하는 것(블록 422)은, 제 1 층(140)이 적층됨에 따라 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 제 1 층(140)을 부분적으로 경화시키고 그리고 제 2 층(142)이 제 1 층(140)에 맞닿아 적층됨에 따라 제 1 층(140)을 더 경화시키는 것(블록 424)을 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 161을 특징화하며, 예 161은 또한 상기 예 160에 따른 요지를 포함한다.
제 1 층(140)이 적층됨에 따라 제 1 층(140)을 단지 부분적으로 경화시킴으로써, 제 1 층(140)이 끈적저리거나(tacky) 끈끈해지는(sticky) 것을 유지할 수 있으며, 이에 의해 제 2 층(142)이 제 1 층(140)에 맞닿아 적층됨에 따라 제 1 층(140)에 맞닿아 제 2 층(142)의 접착(adhesion)을 용이하게 한다. 이후, 제 2 층(142)이 제 2 층(142) 등에 맞닿아 후속 층의 적층을 위해서 부분적으로 경화됨에 따라, 제 1 층(140)이 더 경화된다.
예컨대, 도 1, 도 6, 특히 도 35를 참조하면, 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 일 부분(124)에 미리 정해진 또는 능동적으로 정해진 양의 경화 에너지(118)를 제어된 속도로 전달하는 것(블록 422)은, 제 1 층(140)이 적층됨에 따라 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 제 1 층(140)을 부분적으로 경화시키고 그리고 제 2 층(142)이 제 1 층(140)에 맞닿아 적층됨에 따라 제 1 층(140)을 완전히 경화시키는 것(블록 426)을 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 162를 특징화하며, 예 162는 또한 상기 예 160 또는 예 161 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
다시, 제 1 층(140)이 적층됨에 따라 제 1 층(140)을 단지 부분적으로 경화시킴으로써, 제 1 층(140)이 끈적저리거나(tacky) 끈끈해지는(sticky) 것을 유지할 수 있으며, 이에 의해 제 2 층(142)이 제 1 층(140)에 맞닿아 적층됨에 따라 제 1 층(140)에 맞닿아 제 2 층(142)의 접착(adhesion)을 용이하게 한다. 그러나, 이 예 162에 따라, 제 2 층(142)이 부분적으로 경화됨에 따라 제 1 층(140)이 완전 경화된다.
예컨대, 도 1, 특히 도 35를 참조하면, 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 일 부분(124)에 미리 정해진 또는 능동적으로 정해진 양의 경화 에너지(118)를 제어된 속도로 전달하는 것(블록 422)은, 복합 부품(102)의 전체보다 적게 경화하는 것(블록 428)을 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 163을 특징화하며, 예 163은 또한 상기 예 160 내지 예 162 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
일부 적용들에서, 덜 경화된 부분은 복합 부품(102)에 구조적 또는 다른 컴포넌트를 부가하고 그리고/또는 재료를 제거하는 바와 같이, 후속 프로세스에 의해서 후속하여 작업될 수 있도록 될 경화된 부분이 요망될 수 있다.
예컨대, 도 1, 특히 도 35를 참조하면, 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 일 부분(124)에 미리 정해진 또는 능동적으로 정해진 양의 경화 에너지(118)를 제어된 속도로 전달하는 것(블록 422)은, 복합 부품(102)으로 다양한 물리적 특징들을 부여하도록 경화 에너지(118)의 전달 기간 또는 전달 속도 중 적어도 하나를 선택적으로 변경하는 것(블록 430)을 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 164를 특징화하며, 예 164는 또한 상기 예 160 내지 예 163 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
복합 부품(102)의 다양한 물리적 특징들을 부과함으로써, 맞춤식(customized) 복합 부품(102)은 다른 서브 부품들과 상이한 요망하는 특성들을 갖는 서브 부품들과 함께 제조될 수 있다.
예컨대, 도 1, 특히 도 35를 참조하면, 다양한 물리적 특징들은 강도, 강성, 가요성, 연성(ductility) 또는 경도 중 적어도 하나를 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 165를 특징화하며, 예 165는 또한 상기 예 164에 따른 요지를 포함한다.
전술된 바와 같이, 이러한 특성들 각각은 특별한 목적을 위해서 선택될 수 있다. 예컨대, 사용시에 복합 부품(102)의 나머지와 비교하여 그의 서브 부품 상에서 상당한 토크를 수용하는 복합 부품(102)에서, 복합 부품(102)의 다른 부품들보다 덜 강성이며 그리고/또는 보다 가요적인 이러한 서브 부품을 갖는 것이 요망될 수 있다. 추가로, 복합 부품(102)의 특정 적용에 따라 다양한 이유들을 위해서 복합 부품(102)의 다른 부품들 보다 서브 부품 내로 더 많은 강도를 빌드하는 것이 요망될 수 있다.
예컨대, 도 1, 도 4, 도 5, 특히 도 35를 참조하면, 비수지 컴포넌트(108)는 섬유(fiber), 탄소 섬유(carbon fiber), 유리 섬유(glass fiber), 합성 유기 섬유(synthetic organic fiber), 아라미드 섬유(aramid fiber), 천연 섬유(natural fiber), 목질 섬유(wood fiber), 붕소 섬유(boron fiber), 실리콘-카바이드 섬유(silicon-carbide fiber), 광 섬유(optical fiber), 섬유 번들(fiber bundle), 섬유 토우(fiber tow), 섬유 위브(fiber weave), 와이어(wire), 금속 와이어(metal wire), 도전성 와이어(conductive wire), 또는 와이어 번들(wire bundle) 중 하나 또는 그 초과를 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 166을 특징화하며, 예 166은 또한 상기 예 154 내지 예 165 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
연속적인 가요성 라인(106)에서 섬유 또는 섬유들의 포함(inclusion)은 복합 부품(102)의 원하는 특성들을 선택하기 위해서 허용된다. 게다가, 섬유들의 특정 재료들의 선택 및/또는 섬유들의 특정 구성들(예컨대, 번들, 토우, 및/또는 위브)의 선택은 복합 부품(102)의 원하는 특성들의 정교한 선택을 허용할 수 있다. 복합 부품들(102)의 예시적 특성들은, 강도, 강성, 가요성, 연성(ductility), 경도, 전기 전도성, 열 전도성 등을 포함한다. 비수지 컴포넌트(108)는, 식별된 예들로 제한되지 않으며, 다른 유형들의 비수지 컴포넌트(108)가 사용될 수 있다.
예컨대, 도 1, 특히 도 35를 참조하면, 액체 광경화성 수지(252)는 자외광 광경화성 수지, 가시광 광경화성 수지, 적외광 광경화성 수지, 또는 X-레이 광경화성 수지중 적어도 하나를 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 167을 특징화하며, 예 167은 또한 상기 예 154 내지 예 166 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
자외광 광경화성 수지, 적외광 광경화성 수지, 또는 X-레이 광경화성 수지는, 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 부분(124)으로 경화 에너지(118)를 정교하게 지향시키는 것을 허용하고 그리고/또는 가시광에 의해서 부주의한 경화를 회피하도록 선택될 수 있다. 다른 한편으로, 가시광 광경화성 수지는 가시광 형태의 경화 에너지(118)가 부분(124)을 경화하기 위해 사용될 수 있도록 선택될 수 있다.
예컨대, 도 1, 도 6, 특히 도 35를 참조하면, 인쇄 경로(122)를 따라 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)를 적층하는 것(블록 408)은, 복합 부품(102)을 적층 가공하도록 그 자체에 또는 이전에 적층된 세그먼트(120)에 맞닿아 연속적인 가요성 라인(106)을 레이어링(layering)하는 것(블록 432)을 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 168을 특징화하며, 예 168은 또한 상기 예 154 내지 예 167 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
그 자체에 맞닿아 연속적인 가요성 라인(106)을 레이어링함으로써, 3차원 복합 부품(102)이 방법(400)의 수행에 의해서 제조될 수 있다.
예컨대, 도 1, 특히 도 35를 참조하면, 인쇄 경로(122)를 따라 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)를 적층하는 것(블록 408)은 복합 부품(102)의 하나 또는 그 초과의 물리적 특징들(characteristics)을 선택적으로 제어하도록 미리 정해진 패턴으로 연속적인 가요성 라인(106)을 적층하는 것(블록 434)을 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 169를 특징화하며, 예 169는 또한 상기 예 154 내지 예 168 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
복합 부품(102)의 하나 또는 그 초과의 물리적 특징들을 제어함으로써, 전체적으로 적은 재료가 사용될 수 있고 그리고/또는 특정 부품의 크기는 전통적인 복합재 레이업 방법에 의해서 제조되는 유사한 부품과 비교할 때 감소될 수 있다.
예컨대, 복합 재료의 평탄한 플라이들의 다수의 층들로부터 구조되는 복합 부품들에 비해서, 복합 부품(102)은, 연속적인 가요성 라인(106) 그리고 이에 따라 비수지 컴포넌트(108)의 배향이 원하는 특성들을 유발하도록 제조될 수 있다. 예로서, 부품이 구멍들을 포함한다면, 연속적인 가요성 라인은 동심원들(concentric circles) 또는 구멍들 둘레의 나선(spiral)으로 일반적으로 배열될 수 있어, 구멍들의 경계(boundary)에서 연속적인 가요성 라인(106)에 대한 차단들이 없거나 또는 적게 유발된다. 그 결과, 부품의 강도(strength)는, 전통적인 복합재 레이업 방법들에 의해서 구조된 유사한 부품보다 구멍 둘레에서 상당히 더 커질 수 있다. 추가로, 부품은 구멍들의 경계에서 크랙들 및 그의 전파를 덜 받게 될 수 있다. 게다가, 구멍들 둘레에서 원하는 특성들로 인해, 부품의 전체 두께, 볼륨 및/또는 질량은, 전통적인 복합재 레이업 방법들에 의해서 구조된 유사한 부품에 비교할 때, 원하는 특성들을 성취하면서 감소될 수 있다.
일반적으로, 도 1, 특히, 예컨대 도 35를 참조하면, 인쇄 경로(122)를 따라 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)를 적층하는 것(블록 408) 또는 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 일 부분(124)에 경화 에너지(118)를 전달하는 것(블록 410) 중 적어도 하나는 복합 부품(102)의 상이한 로케이션들에서 상이한 물리적 특징들을 제공한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 170을 특징화하며, 예 170은 또한 상기 예 154 내지 예 169 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
다시, 다양한 이유들 및 적용들을 위해서, 상이한 로케이션들에서 상이한 특성들을 갖는 복합 부품(102)을 제조하는 것이 요망될 수 있다.
예컨대, 도 1, 특히 도 35를 참조하면, 물리적 특징들은 강도, 강성, 가요성, 연성(ductility) 또는 경도 중 적어도 하나를 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 171을 특징화하며, 예 171은 또한 상기 예 169 또는 예 170 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
이러한 특성들 각각은 특별한 목적을 위해서 선택될 수 있다. 예컨대, 사용시에 복합 부품의 나머지와 비교하여 그의 서브 부품 상에서 상당한 토크를 수용하는 복합 부품에서, 복합 부품의 다른 부품들보다 덜 강성이며 그리고/또는 보다 가요적인 이러한 서브 부품을 갖는 것이 요망될 수 있다. 추가로, 복합 부품(102)의 특정 적용에 따라 다양한 이유들을 위해서 복합 부품(102)의 다른 부품들 보다 서브 부품 내로 더 많은 강도를 빌드하는 것이 요망될 수 있다.
예컨대, 도 1, 특히 도 35를 참조하면, 방법(400)은 복합 부품(102)의 적어도 일 부분을 제한적으로 경화하는 것(블록 436)을 더 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 172를 특징화하며, 예 172는 또한 상기 예 154 내지 예 171 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
다시, 일부 적용들에서, 덜 경화된 부분은 복합 부품(102)에 구조적 또는 다른 컴포넌트를 부가하고 그리고/또는 재료를 제거하는 바와 같이, 후속 프로세스에 의해서 후속하여 작업될 수 있도록 될 경화된 부분이 요망될 수 있고, 덜 경화된 부분은 경화 프로세스의 제한으로부터 유발될 수 있다.
예컨대, 도 1, 특히 도 35를 참조하면, 복합 부품(102)의 부분이 부분의 후속 프로세싱을 용이하게 하도록 제한적으로 경화된다(블록 438). 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 173을 특징화하며, 예 173은 또한 상기 예 172에 따른 요지를 포함한다.
복합 부품(102)의 후속 프로세싱은, 복합 부품(102)에 구조적 또는 다른 컴포넌트를 부가하고 그리고/또는 재료를 제거하는 바와 같이, 요망될 수 있다.
예컨대, 도 1, 도 12 내지 도 16, 도 23, 도 25, 특히 도 35를 참조하면, 방법(400)은, 인쇄 경로(122)를 따라 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)를 적층하는 동시에, 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)가 인쇄 경로(122)를 따라 적층된 이후에 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 하나의 섹션(180)을 컴팩팅하는 것(블록 440)을 더 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 174를 특징화하며, 예 174는 또한 상기 예 154 내지 예 173 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
방법(400)의 수행 동안 연속적인 가요성 라인(106)의 섹션(180)의 컴팩션은, 방법(400)의 수행 동안 적층되는 연속적인 가요성 라인(106)의 인접한 층들 사이에서 접착을 용이하게 한다.
예컨대, 도 1, 도 13, 특히 도 35를 참조하면, 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)가 인쇄 경로(122)를 따라 적층된 이후에 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 하나의 섹션(180)을 컴팩팅하는(compacting) 것(블록 440)은 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)에 원하는 횡단면 형상을 부여하는 것(블록 442)을 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 175를 특징화하며, 예 175는 또한 상기 예 174에 따른 요지를 포함한다.
일부 적용들에서, 연속적인 가요성 라인(106)이 적층됨에 따라 연속적인 가요성 라인(106)에 미리 정해진 단면 형상을 부여하는 것이 요망될 수 있다.
예컨대, 도 1, 도 12 그리고 도 23, 특히 도 35를 참조하면, 방법(400)은, 인쇄 경로(122)를 따라 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)를 적층하는 동시에, 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)가 인쇄 경로(122)를 따라 적층된 후에 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 하나의 섹션(194)을 러프닝하는 것(블록 444)을 더 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 176을 특징화하며, 예 176은 또한 상기 예 154 내지 예 175 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
연속적인 가요성 라인(106)의 섹션(194) 러프닝은, 그의 표면적을 증가시키며, 방법(400)의 수행 동안 이에 맞닿아 적층되는 연속적인 가요성 라인(106)의 후속 층의 부착을 돕는다.
예컨대, 도 1, 도 23, 특히 도 35를 참조하면, 방법(400)은, 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 하나의 섹션(194)을 러프닝(roughening)하는 동시에, 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 하나의 섹션(194)을 러프닝하는 것으로부터 유발하는 부스러기를 수집하는(collecting) 것(블록 446)을 더 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 177을 특징화하며, 예 177은 또한 상기 예 176에 따른 요지를 포함한다.
섹션(194)을 러프닝하는 것으로 유발하는 부스러기의 수집은, 광경화성 수지 컴포넌트(110)의 원치않으며 촘촘하지 않은 입자들(unwanted, loose particles)이 연속적인 가요성 라인(106)의 인접 적층된 층들 사이에서 트랩핑(trapped)되게 되는 것을 회피하며, 그렇지 않으면 복합 부품(102)의 원치않는 특성들을 유발할 수 있다.
예컨대, 도 1, 도 23, 특히 도 35를 참조하면, 방법(400)은, 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 하나의 섹션(194)을 러프닝하는 동시에, 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 하나의 섹션(194)을 러프닝하는 것으로부터 유발하는 부스러기를 분산하는(dispersing) 것(블록 448)을 더 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 178을 특징화하며, 예 178은 또한 상기 예 176 또는 예 177 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
섹션(194)을 러프닝하는 것으로 유발하는 부스러기의 분산은, 광경화성 수지 컴포넌트(110)의 원치않으며 촘촘하지 않은 입자들(unwanted, loose particles)이 연속적인 가요성 라인(106)의 인접 적층된 층들 사이에서 트랩핑(trapped)되게 되는 것을 회피하며, 그렇지 않으면 복합 부품(102)의 원치않는 특성들을 유발할 수 있다.
예컨대, 도 1, 도 17 내지 도 20, 도 23, 도 32, 도 33, 특히 도 35를 참조하면, 방법(400)은 연속적인 가요성 라인(106)을 선택적으로 절단하는 것(블록 450)을 더 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 179를 특징화하며, 예 179는 또한 상기 예 154 내지 예 178 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
방법(300)의 수행 동안 연속적인 가요성 라인(106)의 선택적인 절단은, 복합 부품(102) 상의 상이한 로케이션들에서 연속적인 가요성 라인(106)의 중단 및 시작을 허용한다.
예컨대, 도 1, 도 17 내지 도 20, 도 23, 도 32, 도 33, 특히 도 35를 참조하면, 인쇄 경로(122)를 따라 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)를 적층하는 동시에 연속적인 가요성 라인(106)이 선택적으로 절단된다(블록 452). 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 180을 특징화하며, 예 180은 또한 상기 예 179에 따른 요지를 포함한다.
연속적인 가요성 라인(106)의 동시적인 절단 및 적층은, 인쇄 경로(122)를 따른 연속적인 가요성 라인(106)의 제어된 적층을 제공한다.
예컨대, 도 1, 특히 도 35를 참조하면, 방법(400)은, 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 일 부분(124)에 경화 에너지(118)를 전달하는 동시에, 세그먼트(120)가 전달 가이드(112)를 나간 이후에 산화로부터 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 일 부분(124)을 적어도 부분적으로 보호하는 것(블록 454)을 더 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 181을 특징화하며, 예 181은 또한 상기 예 154 내지 예 180 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
산화로부터 부분(124)을 보호하는 것은, 부분(124)의 후속 및/또는 동시 경화를 용이하게 할 수 있다.
예컨대, 도 1, 특히 도 35를 참조하면, 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 일 부분(124)이 차폐 가스에 의해 산화로부터 적어도 부분적으로 보호된다(블록 456). 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 182를 특징화하며, 예 182는 또한 상기 예 181에 따른 요지를 포함한다.
다시, 산화로부터 부분(124)을 보호하는 것은, 부분(124)의 후속 및/또는 동시 경화를 용이하게 할 수 있다.
예컨대, 도 1, 특히 도 35를 참조하면, 방법(400)은, 인쇄 경로(122)를 따라 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)를 적층하는 동시에, 복합 부품(102)의 결함들을 검출하는 것(블록 458)을 더 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 183을 특징화하며, 예 183은 또한 상기 예 154 내지 예 182 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
세그먼트(120) 내의 결함들의 검출은, 복합 부품들(102)의 완성 이전에 결함들을 갖는 복합 부품들(102)의 선택적인 스크랩핑(scrapping)을 허용한다. 이에 따라, 재료가 적게 폐기될 수 있다. 게다가, 결함 검출기들의 다양한 유형들에 의해 뷰(view)로부터 달리 감추어질 수 있는 결함들이 뷰로부터 결함을 모호하게 하거나(obscuring) 또는 감추는(hiding) 연속적인 가요성 라인(106)의 후속 층들 이전에 검출될 수 있다.
예컨대, 도 1, 특히 도 35를 참조하면, 인쇄 경로(122)를 따라 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)를 적층하는 것(블록 408)은 희생 층(sacrificial layer) 상에 연속적인 가요성 라인(106)의 세그먼트(120)의 적어도 일 부분을 적층하는 것(블록 460)을 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 184를 특징화하며, 예 184는 또한 상기 예 154 내지 예 183 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
희생층의 사용은, 외부 몰드, 표면(114) 또는 초기 층의 초기 적층을 위한 다른 강성 구조를 필요로 하지 않으면서 중간 공기(midair)에서 연속적인 가요성 라인(106)의 초기 층의 적층을 허용할 수 있다. 즉, 희생 층은 희생되지 않은 층의 후속 적층을 위한 외부 몰드가 될 수 있다.
예컨대, 도 1, 특히 도 35를 참조하면, 방법(400)은 복합 부품(102)을 형성하도록 희생 층(sacrificial layer)을 제거하는 것(블록 462)을 더 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 185를 특징화하며, 예 185는 또한 상기 예 184에 따른 요지를 포함한다.
희생 층의 제거는 복합 부품(102)이 원하는 상태가 되는 것을 유발하며, 이 상태는 완료된 상태일 수 있으며 또는 방법(400)의 완료 후에 프로세스들에 의해서 후속하여 작동되는 상태일 수 있다.
예컨대, 도 1, 특히 도 35를 참조하면, 방법(400)은 인쇄 경로(122)를 따라 연속적인 가요성 라인(106A)의 세그먼트(120A)를 적층하는 것(블록 464)을 더 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 186을 특징화하며, 예 186은 또한 상기 예 154 내지 예 185 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
환언하면, 연속적인 가요성 라인(106)의 상이한 구성들은 방법(400)의 수행 동안 사용될 수 있다.
예컨대, 상이한 연속적인 가요성 라인들(106)의 상이한 특성들은 복합 부품(102)의 상이한 서브 부품들을 위해 선택될 수 있다. 예로서, 연속적인 가요성 라인(106)은 복합 부품(102)의 상당한 부분을 위해 탄소 섬유를 포함하는 비수지 컴포넌트(108)를 포함하지만, 연속적인 가요성 라인(106)은 전기 컴포넌트로의 연결을 위해 일체형(integral) 전기 경로를 규정하도록 다른 부분을 위한 구리 배선(copper wiring)을 포함하는 비수지 컴포넌트(108)를 포함할 수 있다. 추가로 또는 대안으로, 복합 부품(102)의 내부 부분들을 위해 선택되는 비수지 컴포넌트(108)와 상이한 비수지 컴포넌트(108)가 복합 부품(102)의 외부 표면을 위해서 선택될 수 있다. 다양한 다른 예들이 또한 예시 186의 범주 내에 있다.
예컨대, 도 1, 특히 도 35를 참조하면, 연속적인 가요성 라인(106A)은 비수지 컴포넌트(108) 또는 광경화성 수지 컴포넌트(110) 중 적어도 하나에서 연속적인 가요성 라인(106)과 상이하다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 187을 특징화하며, 예 187은 또한 상기 예 186에 따른 요지를 포함한다.
방법(400)의 수행 동안 비수지 컴포넌트(108) 및/또는 광경화성 수지 컴포넌트(110)를 변화시키는 것은, 복합 부품(102) 내내 다양한(varying) 그리고 원하는 특성들로 맞춤화된 복합 부품들(102)이 제조되는 것을 허용한다.
도 35를 참조하면, 방법(400)은 오토클레이브(autoclave) 또는 오븐(oven)에서 복합 부품(102)을 경화하는 것(블록 466)을 더 포함한다. 이 단락의 선행하는 요지는, 본 개시의 예 188을 특징화하며, 예 188은 또한 상기 예 154 내지 예 187 중 어느 하나에 따른 요지를 포함한다.
이에 따라, 경화 에너지(118)의 현장(in situ) 전달은, 본원에서 논의되는 바와 같이, 예컨대 복합 부품(102) 상의 후속 작업을 허용하기 위해서, 단지 부분적으로 복합 부품(102)을 경화할 수 있으며, 복합 부품(102)의 후속의 완전 경화는 필요한 경우에 오토클레이브 또는 오븐에서 성취될 수 있다.
본 개시의 예들은, 도 35에 도시된 바와 같은 항공기 제조 및 서비스 방법(1100) 및 도 36에 도시된 바와 같은 항공기(1102)의 맥락에서 설명될 것이다. 사전 제작 (pre-production)중, 예시의 방법(1100)은 항공기(1102)의 사양 및 설계(블록(1104))와 재료 조달(블록(1106))을 포함할 수 있다. 제작 중, 항공기(1102)의 컴포넌트 및 서브조립체 제조(블록 1108) 및 시스템 통합(블록 1110)이 발생할 수 있다. 이후, 항공기(1102)는, 운항(in service)(블록 1114)되도록 인증 및 납품(블록 1112)을 거칠 수 있다. 운항 동안, 항공기(1102)는 일상적인 유지보수 및 서비스가 예정될 수 있다(블록 1116). 일상적인 유지보수 및 서비스는, 항공기(1102)의 하나 또는 그 초과의 시스템들의 수정, 재구성, 수리 등을 포함할 수 있다.
예시적 방법(1100)의 프로세스들 각각은 시스템 통합자(system integrator), 제 3 자, 및/또는 조작자(operator)(예컨대, 고객)에 의해 수행되거나 실행될 수 있다. 이 설명의 목적들을 위해, 시스템 통합자는, 제한 없이, 임의의 수의 항공기 제조사들 및 주요 시스템 하청업체(subcontractor)들을 포함할 수 있고; 제 3 자는, 제한 없이, 임의의 수의 판매사(vendor)들, 하청업체(subcontractor)들 및 공급업체(supplier)들을 포함할 수 있고; 조작자는 항공사, 리스 회사, 군사 기업, 서비스 조직 등일 수 있다.
도 36에 도시된 바와 같이, 예시적 방법(1100)에 의해 제조된 항공기(1102)는 복수 개의 하이 레벨 시스템들(1120) 및 인테리어(1122)를 갖는 기체(1118)를 포함할 수 있다. 하이 레벨 시스템들(1120)들의 예들은 추진 시스템(1124), 전기 시스템(1126), 유압 시스템(1128) 및 환경 시스템(1130) 중 하나 또는 그 초과의 시스템을 포함한다. 임의의 수의 다른 시스템들이 포함될 수 있다. 항공 우주의 예가 도시되어 있지만, 본원에 개시된 원리들은 자동차 산업과 같은 다른 산업 분야들에 적용될 수 있다. 이에 따라, 항공기(1102) 이외에, 본원에서 개시된 원리들은 다른 운송수단들(other vehicles), 예컨대, 육상 운송수단들, 해상 운송수단들, 스페이스 운송수단들 등에 적용될 수 있다.
본원에 도시되거나 또는 설명된 장치(들) 및 방법(들)은, 항공기 제조 및 서비스 방법(1100)의 단계들 중 어느 하나 또는 그 초과의 단계들 중에 채용될 수 있다. 예컨대, 컴포넌트 및 서브조립체 제조(블록 1108)에 대응하는 컴포넌트들 또는 서브조립체들은 항공기(1102)가 운항중일 때 생산된 컴포넌트들 또는 서브조립체들과 유사한 방식으로 제작되거나 제조될 수 있다. 또한, 하나 또는 그 초과의 장치(들), 방법(들) 또는 이들의 조합의 예들이 예컨대 항공기(1102)의 조립을 실질적으로 촉진시키거나 항공기의 비용을 감소시킴으로써, 제조 단계들(1108 및 1110) 중 활용될 수 있다. 유사하게, 장치, 방법 실현들 또는 이들의 조합중 하나 또는 그 초과의 예들은, 항공기(1102)가 서비스되는 동안(블록 1114) 그리고/또는 유지보수 및 서비스(블록 1116) 동안, 예컨대 그리고 제한 없이 활용될 수 있다.
본원에 개시된 장치(들) 및 방법(들)의 상이한 예들이 다양한 컴포넌트들, 특징들 및 기능을 포함한다. 본원에 개시된 장치(들) 및 방법(들)의 다양한 예들이 임의의 조합으로 본원에 개시된 장치(들) 및 방법(들)의 다른 예들의 임의의 예들의 컴포넌트들, 특징들 및 기능들 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 그리고 이러한 가능성들 모두는 본 개시의 사상 및 범주 내에 있는 것으로 의도되는 것이 이해되어야 한다.
본원에 발표된 예들의 많은 수정들은, 본 개시가 전술한 설명들 및 관련된 도면들에 제시된 교시들의 이익을 가진다는 것을 당업자에게 생각나게 할 것이다.
따라서, 본 개시는 예시된 특정 예들에 제한되지 않고 그리고 수정들과 다른 예들이 첨부된 청구범위들의 범위에 포함되는 것으로 의도됨이 이해될 것이다. 게다가, 전술한 설명 및 관련된 도면들이 엘리먼트들 및/또는 기능들의 소정의 예시적 조합들의 맥락에서 본 개시의 예들을 설명하지만, 엘리먼트들 및/또는 기능들의 상이한 조합들이 첨부된 청구항들의 범주로부터 벗어나지 않고 대안의 구현예들에 의해서 제공될 수 있음이 이해되어야 한다. 이에 따라, 첨부된 청구범위들에서 삽입어구로 제시된 도면 부호들(parenthetical reference numerals)은 단지 예시적 목적들을 위해 제시되며 본 개시에 제공된 특정 예들로 청구된 요지의 범주를 제한하도록 의도되지 않는다.

Claims (20)

  1. 복합 부품(102)의 적층 가공(additively manufacturing) 시스템(100)으로서,
    상기 시스템(100)은,
    전달 가이드(delivery guide)(112)―상기 전달 가이드(112)는 표면(114)에 대해 이동 가능하고(movable) 인쇄 경로(122)를 따라 연속적인 가요성 라인(106)의 적어도 하나의 세그먼트(120)를 적층하도록 구성되고, 상기 인쇄 경로(122)는 표면(114)에 대해 고정식(stationary)임-;
    액체 광경화성 수지(liquid photopolymer resin)(252)의 볼륨을 유지하고 비수지 컴포넌트(non-resin component)(108)에 다량의(a quantity of) 액체 광경화성 수지(252)를 도포하도록 구성된 용기(vessel)(236);
    상기 용기(236)를 통해 상기 비수지 컴포넌트(108)를 잡아당기고(pull) 연속적인 가요성 라인(106)을 전달 가이드(112) 밖으로 푸시(push)하도록 구성된 이송 기구(feed mechanism)(104)―상기 연속적인 가요성 라인(106)은 비수지 컴포넌트(108)를 포함하며 상기 용기(236)의 상기 비수지 컴포넌트(108)에 도포되는 상기 액체 광경화성 수지(252)의 적어도 일부를 포함하는 상기 광경화성 수지 컴포넌트(110)를 더 포함함―; 및
    경화 에너지(curing energy)(118)의 소스(source)(116)를 포함하며,
    상기 소스(116)는 상기 연속적인 가요성 라인(106)의 상기 세그먼트(120)가 상기 전달 가이드(112)를 나간 이후에 상기 연속적인 가요성 라인(106)의 상기 세그먼트(120)의 적어도 일 부분(124)에 상기 경화 에너지(118)를 전달하도록 구성되고,
    상기 용기(236)는 상기 비수지 컴포넌트(108)를 수용하고 상기 연속적인 가요성 라인(106)을 방출하도록 구성되며;
    상기 용기(236)는, 상기 비수지 컴포넌트(108)가 상기 용기(236) 내로 수용되는 입구(238) 및 상기 연속적인 가요성 라인(106)이 상기 용기(236)로부터 방출되는 출구(240)를 포함하며;
    상기 출구(240)는 상기 연속적인 가요성 라인(106)의 부분으로서 상기 용기(236)를 나가는 상기 액체 광경화성 수지(252)의 양을 제한하도록 형상이 정해지는 수렴 통로(convergent passage)(242)를 포함하고,
    상기 수렴 통로(242)는 상기 용기(236)의 내부 측면 상의 수렴 통로(242)의 단면적이 상기 용기(236)의 외부 측면 상의 수렴 통로(242)의 단면적보다 더 크게 형성된,
    복합 부품의 적층 가공 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수렴 통로(242)는 상기 비수지 컴포넌트(108)로의 상기 액체 광경화성 수지(252)의 균일한 도포를 용이하게 하도록 형상이 정해지는,
    복합 부품의 적층 가공 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 용기(236)는 미리 정해진 경로를 따라서 상기 용기(236)를 통해 상기 비수지 컴포넌트(108)를 라우팅(route)하도록 위치되는 가이드(244)를 더 포함하는,
    복합 부품의 적층 가공 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 가이드(244)는, 상기 비수지 컴포넌트(108)가 상기 용기(236)를 통해 이동함에 따라, 상기 비수지 컴포넌트(108)의 임의의 2 개의 순차적인 세그먼트들 사이에서 60도 미만의 굴곡부(bend)를 부여하지 않도록 위치되는,
    복합 부품의 적층 가공 시스템.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 가이드(244)는 2 개 또는 그 초과의 가이드 구조들(245)을 포함하는,
    복합 부품의 적층 가공 시스템.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 가이드(244)는 1 개 또는 그 초과의 롤러들(247)을 포함하는,
    복합 부품의 적층 가공 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그 초과의 롤러들(247) 중 적어도 하나는 상기 용기(236)를 통해 상기 비수지 컴포넌트(108)의 이동을 용이하게 하도록 구성되는 전동식 롤러(motorized roller)(249)를 포함하는,
    복합 부품의 적층 가공 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 액체 광경화성 수지(252)의 공급장치(supply)(262)를 더 포함하고,
    상기 용기(236)는, 상기 용기(236)의 상기 액체 광경화성 수지(252)의 레벨이 하부 임계 레벨(lower threshold level)이거나 그 미만인 경우를 검출하도록 위치되는 로우 레벨 센서(low-level sensor)(246)를 포함하며, 그리고
    상기 공급장치(262)는, 상기 액체 광경화성 수지(252)의 레벨이 하부 임계 레벨이거나 그 미만일 때 상기 용기(236)로 상기 액체 광경화성 수지(252)를 선택적으로 전달하도록 구성되는,
    복합 부품의 적층 가공 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    액체 광경화성 수지(252)의 공급장치(supply)(262)를 더 포함하고,
    상기 용기(236)는, 상기 용기(236)의 상기 액체 광경화성 수지(252)의 레벨이 상부 임계 레벨(upper threshold level)이거나 그 초과인 경우를 검출하도록 위치되는 하이 레벨 센서(high-level sensor)(248)를 더 포함하며,
    상기 공급장치(262)는, 상기 액체 광경화성 수지(252)의 레벨이 하부 임계 레벨이거나 그 미만일 때 상기 용기(236)로 상기 액체 광경화성 수지(252)를 선택적으로 전달하고, 그리고 상기 액체 광경화성 수지(252)의 레벨이 상부 임계 레벨이거나 그 초과일 때 상기 용기(236)로의 상기 액체 광경화성 수지(252)의 전달을 선택적으로 중단하도록(selectively cease) 구성되는,
    복합 부품의 적층 가공 시스템.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 경화 에너지(118)의 상기 소스(116)는, 상기 이송 기구(104)가 상기 전달 가이드(112)를 통해서 상기 인쇄 경로(122)를 향해 상기 연속적인 가요성 라인(106)을 푸시함에 따라, 그리고 상기 연속적인 가요성 라인(106)의 상기 세그먼트(120)가 상기 인쇄 경로(122)를 따라 적층된 이후에, 상기 연속적인 가요성 라인(106)의 상기 세그먼트(120)의 적어도 일 부분(124)에 상기 경화 에너지(118)를 전달하도록 구성되는,
    복합 부품의 적층 가공 시스템.
  11. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 경화 에너지(118)의 소스(116)는, 상기 연속적인 가요성 라인(106)의 상기 세그먼트(120)의 적어도 일 부분(124)에 미리 정해진 또는 능동적으로(actively) 정해진 양의 경화 에너지(118)를 제어된 속도(rate)로 전달하도록 구성되는,
    복합 부품의 적층 가공 시스템.
  12. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 경화 에너지(118)의 상기 소스(116)는, 상기 전달 가이드(112)에 작동 가능하게 커플링되고, 상기 전달 가이드(112)와 함께 이동하도록 구성되는,
    복합 부품의 적층 가공 시스템.
  13. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 경화 에너지(118)의 상기 소스(116)는, 제 1 층(140)의 적어도 일부가 표면(114)에 맞닿아(against) 상기 전달 가이드(112)에 의해 적층됨에 따라 상기 연속적인 가요성 라인(106)의 상기 세그먼트(120)의 제 1 층(140)을 부분적으로 경화하고, 그리고 제 2 층(142)이 상기 제 1 층(140)에 맞닿아 상기 전달 가이드(112)에 의해 적층됨에 따라 상기 제 1 층(140)을 더(further) 경화하고 상기 제 2 층(142)을 부분적으로(partially) 경화하도록 구성되는,
    복합 부품의 적층 가공 시스템.
  14. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전달 가이드(112)는 가이드 입구(284), 상기 연속적인 가요성 라인(106)이 전달 가이드(112)를 나가는 가이드 출구(206), 및 상기 가이드 입구(284)로부터 상기 가이드 출구(206)로 연장하는 가이드 라인 통로(line passage)(154)를 포함하고,
    상기 이송 기구(104)는 상기 가이드 라인 통로(154)를 통해 상기 연속적인 가요성 라인(106)을 푸시하도록 구성되며;
    상기 이송 기구(104)는 지지 프레임(156) 및 각각의 회전 축들(159)을 갖는 대향하는 롤러들(157)을 포함하고;
    상기 대향하는 롤러들(157)은 상기 지지 프레임(156)에 회전 가능하게 커플링되며;
    상기 대향하는 롤러들(157)은 상기 연속적인 가요성 라인(106)의 양면들(opposite sides)을 맞물림하도록 구성되며; 그리고
    상기 대향하는 롤러들(157)은 상기 가이드 라인 통로(154)를 통해 상기 연속적인 가요성 라인(106)을 푸시하게 선택적으로 회전하도록 구성되는,
    복합 부품의 적층 가공 시스템.
  15. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전달 가이드(112)에 작동 가능하게 커플링되며, 상기 연속적인 가요성 라인(106)의 상기 세그먼트(120)가 상기 전달 가이드(112)를 나간 이후에 상기 연속적인 가요성 라인(106)의 상기 세그먼트(120)의 적어도 하나의 섹션(180)에 컴팩션 힘(compaction force)을 부여하도록 구성되는, 컴팩터(compactor)(138)를 더 포함하는,
    복합 부품의 적층 가공 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 컴팩터(138)는 상기 전달 가이드(112)에 대해 회전 가능한,
    복합 부품의 적층 가공 시스템.
  17. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전달 가이드(112)에 작동 가능하게 커플링되며, 상기 연속적인 가요성 라인(106)의 상기 세그먼트(120)가 상기 전달 가이드(112)를 나간 이후에 상기 연속적인 가요성 라인(106)의 상기 세그먼트(120)의 적어도 하나의 섹션(194)을 연마시키도록 구성되는, 표면 러프너(surface roughener)(144)를 더 포함하는,
    복합 부품의 적층 가공 시스템.
  18. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전달 가이드(112)는 연속적인 가요성 라인(106)이 인쇄 경로(print path)(122)에 전달되는 가이드 라인 통로(guide line passage)(154)를 포함하며, 상기 가이드 라인 통로(154)는 가이드 출구(206)를 포함하며, 상기 시스템은 상기 가이드 출구(206)에 인접한 상기 연속적인 가요성 라인(106)을 선택적으로 절단하도록 구성되는 절단기(cutter)(208)를 더 포함하는,
    복합 부품의 적층 가공 시스템.
  19. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연속적인 가요성 라인(106)의 상기 세그먼트(120)가 상기 전달 가이드(112)를 나간 이후에 상기 연속적인 가요성 라인(106)의 상기 세그먼트(120) 내의 결함들(defects)을 검출하도록 구성되는 결함 검출기(defect detector)(224)를 더 포함하는,
    복합 부품의 적층 가공 시스템.
  20. 복합 부품(102)의 적층 가공 시스템(100)으로서,
    상기 시스템(100)은,
    전달 가이드(112)―상기 전달 가이드(112)는 표면(114)에 대해 이동 가능하고 인쇄 경로(122)를 따라 연속적인 가요성 라인(106)의 적어도 하나의 세그먼트(120)를 적층하도록 구성되고, 상기 인쇄 경로(122)는 표면(114)에 대해 고정식임-;
    액체 광경화성 수지(252)의 볼륨을 유지하고 비수지 컴포넌트(108)에 다량의(a quantity of) 액체 광경화성 수지(252)를 도포하도록 구성된 용기(236);
    상기 용기(236)를 통해 상기 비수지 컴포넌트(108)를 잡아당기고 연속적인 가요성 라인(106)을 전달 가이드(112) 밖으로 푸시하도록 구성된 이송 기구(104)―상기 연속적인 가요성 라인(106)은 비수지 컴포넌트(108)를 포함하며 상기 용기(236)의 상기 비수지 컴포넌트(108)에 도포되는 상기 액체 광경화성 수지(252)의 적어도 일부를 포함하는 상기 광경화성 수지 컴포넌트(110)를 더 포함함―;
    경화 에너지(118)의 소스(116) ― 상기 소스(116)는 상기 연속적인 가요성 라인(106)의 상기 세그먼트(120)가 상기 전달 가이드(112)를 나간 이후에 상기 연속적인 가요성 라인(106)의 상기 세그먼트(120)의 적어도 일 부분(124)에 상기 경화 에너지(118)를 전달하도록 구성됨 ―; 및
    상기 전달 가이드(112)에 작동 가능하게 커플링되며, 상기 연속적인 가요성 라인(106)의 상기 세그먼트(120)가 상기 전달 가이드(112)를 나간 이후에 상기 연속적인 가요성 라인(106)의 상기 세그먼트(120)의 적어도 하나의 섹션(194)을 연마시키도록 구성되는, 표면 러프너(144);를 포함하는,
    복합 부품의 적층 가공 시스템.
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