本文公开了一种装置、方法以及使用所述方法制备的层状产品。所述方法利用涉及分层增材制造的新型制作步骤。这些步骤包含制备固体第一材料和可能的第二材料的连续色带；将连续色带卷在固定在给料盒内的卷筒上，其中，所述给料盒被构造为通过狭缝对连续色带进行点胶；将每个给料盒装载到卡合基座上；在所述机床的床身上对连续色带的第一条带进行点胶；将所述条带切割成一种长度，并按照所述机床上程序设置的数字规格的指示使其具有端部轮廓；并根据所述数字规格通过点胶、切削并涂覆连续色带的附加条带在之前点胶的条带上创建分层的物体。所述装置包含计算机数控机床，其从装载在卡合基座中的给料盒中供给色带的条带。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请主张2014年2月4日提交的美国临时申请第61935821号和2014年2月24日提交的美国临时申请第61943894号之权益，其全部内容通过引用的方式并入本申请。
在粘合剂和各种化工生产领域中，一种将至少两层物体组合在一起生产的装置和方法。
技术介绍
增材和减材制造技术使得诸如CAD文件之类的电脑设计能够被制成三维(″3D″)物体。3D打印也称为增材制造，通常包括沉积、固化、熔融或以其他方式将材料形成3D物体的顺序横截面层。熔融沉积成型技术包含熔化建筑材料的长纤丝以及从点胶机中挤压打印材料，点胶机将以打印衬垫为参照沿x-、y-1和z-轴移动。原材料通常在x-和y-轴中沉积为层状，以形成沿着z-轴堆叠的横截面层，从而形成3D物体。经证实，实体模型的三维打印在各种环境中均大有裨益。一些潜在应用包括用于研究和临床应用的骨骼等解剖体的生产、医疗产品开发、机械设计和设备设计等等。3D打印或快速成型指的是用于根据数字描述直接生产实体部件的技术组合。数字描述包括任意可制作3D数字模型的软件的输出。这种软件的一个实例为电脑辅助设计(CAD)软件。根据3D图象数据组创建3D数字模型需要专门的成像或CAD软件。20世纪90年代以来，市面上就已经能够购买到快速成型机，其中最受欢迎的版本使用液体或粉末作为材料，基于结构的数字三维模型，
通过逐层添加构建材料，从而构建目标结构。迄今为止，人们一直将3D打印材料等同于液体或颗粒塑料、树脂或金属。但是人们期望使用具有独特美学的“天然”材料。例如，一家提供高速大幅面3D打印机的公司VOXELJET正在开发新的材料组合，其包含附加沙子、陶瓷、水泥和木粉。VOXELJET打印机使用粉末粘接技术，该技术会用到用于粘接被打印材料的化学粘合剂。
技术实现思路
本文公开了一种装置、方法以及由所述方法制备的层状产品。所述方法利用涉及分层增材制造的新型制作步骤。第一步包括制备固体第一材料和第二材料(如果用到)的连续色带。第一材料的所述色带具有不同的宽度。附加步骤包括：将各连续色带卷至固定在给料盒内的卷筒上，所述给料盒被构造为通过狭缝在连续色带上点胶；将每个给料盒装载到计算机数控机床的卡合基座上；在所述机床的床身上对连续色带的第一条带进行点胶，将所述条带切割成一种长度，并按照所述机床上程序设置的数字规格的指示给予或赋予精选的端部轮廓到所述条带上；并根据数字规格通过点胶、切削并涂覆连续色带的附加条带在之前点胶的条带上创建分层的物体。视需要，连续色带的对接接头由位于其上方的层覆盖，从而形成编织连接。色带材料可为薄木片、金属、塑料、软木、皮革、织物、纤维及其任意组合中的任一种。粘合剂可添加至所述色带的底面。射频识别(RFID)标签、颗粒物也可添加至所述色带上以给予导电体、电绝缘体、涂料、染料和颜料、化学反应剂和渗透剂的属性。最后或中间步骤为：如果使用计算机数控机床，分层的物体可在所述机床上实施。用于实施所述方法的装置包括计算机数控机床，该计算机数控机床通过程序设置的数字规格操作定位装载在卡合基座中的给料盒所供给色带的条带。电动机驱动色带涂覆头按照数字规格的指示点胶、使用刀片切削和涂覆所述条带。技术难题有关“有机天然纤维”材料的当前可用技术存在不足之处：即，如何获得所需的自然外观。手工制作的实木家具由于其独特的美学特质(包括耐久性、质感、木理纹、颜色等)一直颇受欢迎。同时，因为优质实木、技艺精湛的工匠的成本较高以及市场的需求较为强劲，木制家具的价格一直居高不下。因此，即使消费者对通过增材制造技术制成的仿木物品感兴趣，但仍然有挑剔的需求，即这样形成的物品在外观上和使用上都要像真木一样。迄今为止，这一目标尚未实现。现有技术中使用泥木浆和熔融的或胶合的木粉制作的物品不具有真木的特点，即纤维特点。形成层中赋予木材强度和视觉特性的纵向、射线细胞在木材变为粉末(木粉直接或与胶水一起用作料浆)时遭到破坏,并且几乎不再保留天然木材的特性。如今的任何天然实木物品均以“减材”方式制成：物品的每个部件都通过切割较大尺寸的木材缩减至其最终的形状和尺寸。各部件需要在不同的机床上分别执行铣削加工和细木的所有活动，单独成形、处理并组装成其最终形式。在木制品行业中，存在很多直通过程，其中，一块木材在一复杂系统的一端进料，而在另一端出料，并且其上进行了所有的活动以使其随时备用和/或组装。各活动单独进行，因为诸如成形和细木等活动很少同时且一起在同一设备上进行。各活动也与整个过程通过模块化方式进行连接，并且各活动会在减材过程中损失材料，这些过程包括锯切、修剪、成形(弯曲状等)和模塑(去除较大件中的线性材料以获得材料的特定轮廓)等等。大规模木材加工的含义是出于效率和节约的因素考虑而在总厂批量生产。这就需要大量航运，以便将材料运至工厂和将产品从工厂运至最终用户。各种原材料(木材)常常在当地无法获得，因此必须要从外地运至总厂，然后才能加工并再次运至目的地。为获得高生产量，设备和加工流程均不是针对定制产品创建而设计。同一物品中很少同时使用多种木材，并且很难去要求制造商对形状和尺寸做出改变或要求定制的其他形式。这暗示着，木材加工行业一般分为三种情境：进口模式，传统制造过程常常利用该模式，在距离很远的总厂(通常在海外)以较低的价格采用大规模通用生产。小工厂模式，该模式以相当高的价格实现中等规模的半定制生产，其对象为方圆1000英里以内的客户。第三种模式为定制生产模式，该模式采用极小批量且价格十分高昂的完全定制生产，并且仅存在于具有其所依赖的专门技术的地方，可以在海外，也可以在最终用户的附近。在具有现有系统的情况下，当需要生产速度时，进口模式一般被认为是最快的生产模式。定制生产模式最慢。针对经济生产的灵活性，进口模式在定制变化上最不灵活，而定制模式最灵活，允许变化和设计。在传统木材加工中，金属或塑料材料仅可被添加至物品的外表面作为装饰。为形成木构件内的产品插入物体的粘合和内化部分必然会引起生产中进一步的减材木材加工、额外的过程和处理(例如，为使椅腿内具有金属棒以获得额外的强度，该过程需要从外部为其钻孔或取代现有木材的插入的其他方式)。当前使用的减材制造不会改变天然木材的物理属性，并且通过以下方式降低了木制品的重量：使木制品的内部保持中空，或完全借助使用较轻材料制造的构件来填充木制品的内部，或在木制品内部使用与外部种类不同的木材。若要实现上述目的，只能通过从外部钻孔(更多的减材和浪费)，然后留下一空洞或使用替代材料替代该空洞。当需要空心内部并且单个物品需要使用多种材料时，当前的生产方法和技术可能会带来负面成本影响。经附加以获得强度，或经减材加工获得较低重量这两种类型的插入均是难处理的附加步骤，与具有相同外部形状和尺寸的未改变的实木相比，会增加一大部分的费用。当前的生产技术经常会减损天然木材的视觉/触觉特性。除了与生产有关的问题外，还存在着处理木材特性及其纤维结构的问题。实木厚板，或实木板，或实木板材的表面具有典型的纹理(天然纤维结构)、特性(视觉吸引)和触感(质地)。其表面也以某种方式(根据种类不同而有所变化)接受了抛光剂和装
饰材料。由于本行业内已知的处理和浪费的既定成本，人们一直尝试通过替代方法获取本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于通过使用分层增材制造的方式生产产品的方法，该方法包括以下步骤：制备第一材料的多条连续色带，其中，所述第一材料为固态，所述多条连续色带包括多种不同的宽度；将所述多条连续色带中的各连续色带卷在固定在给料盒内的卷筒上，使得各给料盒具有一卷连续色带，并且使得存在多个给料盒，其中，各给料盒被构造为通过所述给料盒中的狭缝分发连续色带；将所述多个给料盒中的每个给料盒装载到计算机数控机床的卡合基座上；在所述计算机数控机床的上方，从所述多个给料盒中的第一给料盒中对连续色带的第一部分进行点胶，同时保持所述第一部分的所述固态；将所述第一部分切割成一种长度，并按照所述计算机数控机床上程序设置的数字规格的指示使其具有端部轮廓；以及根据所述计算机数控机床上程序设置的所述数字规格，通过点胶、切削和涂覆来自于所述多个给料盒中的一个或多个给料盒的连续色带的附加部创建多层的物体，其中，各所述附加部分与之前点胶的部分对接或添加至所述之前点胶的部分上。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.04 US 61/935,821;2014.02.24 US 61/943,8941.一种用于通过使用分层增材制造的方式生产产品的方法，该方法包括以下步骤：制备第一材料的多条连续色带，其中，所述第一材料为固态，所述多条连续色带包括多种不同的宽度；将所述多条连续色带中的各连续色带卷在固定在给料盒内的卷筒上，使得各给料盒具有一卷连续色带，并且使得存在多个给料盒，其中，各给料盒被构造为通过所述给料盒中的狭缝分发连续色带；将所述多个给料盒中的每个给料盒装载到计算机数控机床的卡合基座上；在所述计算机数控机床的上方，从所述多个给料盒中的第一给料盒中对连续色带的第一部分进行点胶，同时保持所述第一部分的所述固态；将所述第一部分切割成一种长度，并按照所述计算机数控机床上程序设置的数字规格的指示使其具有端部轮廓；以及根据所述计算机数控机床上程序设置的所述数字规格，通过点胶、切削和涂覆来自于所述多个给料盒中的一个或多个给料盒的连续色带的附加部创建多层的物体，其中，各所述附加部分与之前点胶的部分对接或添加至所述之前点胶的部分上。2.如权利要求1所述的方法，其中，连续色带的所述附加部分被点胶，以便于任意对接接头都将被涂覆在所述对接接头上的下一层覆盖，以形成编织连接。3.如权利要求1所述的方法，还包括步骤：从系由薄木片、金属、塑料、软木、皮革、织物、纤维及其任意组合组成的群组中选择所述第一材料。4.如权利要求1所述的方法，其中，各连续色带包括顶面和底面；并且还包括步骤：添加粘合剂至所述底面上。5.如权利要求1所述的方法，其中，各连续色带包括顶面和底面；并且还包括步骤：将射频识别标签连接至所述底面上。6.如权利要求1所述的方法，还包括步骤：使用颗粒物和渗透剂喷涂所述多条连续色带中的至少一个连续色带，其中，...
【专利技术属性】
技术研发人员：萨米尔·沙赫，阿比尔·沙赫，石克哈尔·沙赫，
申请(专利权)人：萨米尔·沙赫，阿比尔·沙赫，石克哈尔·沙赫，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。