包括具有解耦载荷路径的结构的部件制造技术

本发明专利技术提供了一种单位单元结构。所述单位单元结构包括第一区段和第二区段。所述第一区段限定第一载荷路径，并包括连接在一起的第一多个第一单位单元。所述第二区段限定第二载荷路径，所述第二载荷路径与所述第一载荷路径分开，所述第二区段包括连接在一起的第二多个第二单位单元，所述第二多个第二单位单元的每个第二单位单元嵌套在所述第一区段的所述第一多个第一单位单元的每个第一单位单元内并与所述第一区段的所述第一多个第一单位单元的每个第一单位单元间隔开。本发明专利技术还提供一种部件和使用包括固结装置的增材制造系统制造部件的方法。

Components including structures with decoupling load paths

The invention provides a unit unit unit structure. The unit unit unit structure includes the first section and the second section. The first section defines a first load path and includes a first plurality of first unit units connected together. The second section defines a second load path, the second load path is separated from the first load path, the second section includes a second plurality of second unit units connected together, and each second unit unit unit unit of the second plurality of second unit units is nested in each first plurality of first unit units of the first section and is connected with the first unit unit unit of the first plurality of second unit units. Each first unit cell of the first plurality of first unit units of the first section is spaced. The invention also provides a component and a method for manufacturing components using an additional material manufacturing system including a consolidation device.

【技术实现步骤摘要】
包括具有解耦载荷路径的结构的部件
本申请的领域大体上涉及部件，并且更具体地涉及包括嵌套的单位单元的部件，所述嵌套的单位单元尺寸被确定并被布置成在部件内建立具有独立和解耦的载荷路径的结构。
技术介绍
已知的部件和结构被配置成在其应用的使用过程中承载载荷。载荷可包括但不限于机械载荷、热载荷、电载荷或载荷类型的组合。至少一些已知的部件使用对不同载荷具有相同的载荷路径的结构。这些结构必须设计成处理多个载荷，且通常构建得比处理多种类型的载荷所需的更大，同时保持足够的安全因数，这可导致对于应用而言部件过重，且更加昂贵。因此，期望解耦结构内的载荷路径，以针对结构在其期望应用中经历的每种载荷，促进建立具有优化的载荷承受特性的轻量多功能结构。
技术实现思路
在一方面，提供了一种单位单元结构。所述单位单元结构包括第一区段和第二区段。所述第一区段限定第一载荷路径，并包括连接在一起的第一多个第一单位单元。所述第二区段限定第二载荷路径，所述第二载荷路径与所述第一载荷路径分开，所述第二区段包括连接在一起的第二多个第二单位单元，所述第二多个第二单位单元的每个单位单元嵌套在所述第一区段的所述第一多个第一单位单元的每个第一单位单元内并与所述第一区段的所述第一多个第一单位单元的每个第一单位单元间隔开。在另一方面，提供了一种部件。所述部件包括第一结构和第二结构。所述第二结构包括第一区段和第二区段。所述第一区段第一载荷路径，并包括连接在一起的第一多个第一单位单元，其中，所述第一区段耦连到所述第一结构和第一载荷。所述第二区段限定第二载荷路径，所述第二载荷路径与所述第一载荷路径分开，所述第二区段包括连接在一起的第二多个第二单位单元，所述第二多个第二单位单元的每个第二单位单元嵌套在所述第一区段的所述第一多个第一单位单元的每个第一单位单元内并与所述第一区段的所述第一多个第一单位单元的每个第一单位单元间隔开，其中，所述第二区段耦连到所述第一结构和第二载荷。在又一方面，提供了一种使用包括固结装置的增材制造系统制造部件的方法。所述方法包括在增材制造系统的控制器上提供部件的构建文件。所述方法还包括将材料沉积到表面上。所述方法还包括操作所述固结装置以固结材料从而形成第一结构和第二结构。所述第二结构包括第一区段和第二区段。所述第一区段限定第一载荷路径，并包括连接在一起的第一多个第一单位单元，其中，所述第一区段耦连到所述第一结构。所述第二区段限定第二载荷路径，所述第二载荷路径与所述第一载荷路径分开，所述第二区段包括连接在一起的第二多个第二单位单元，所述第二多个第二单位单元的每个第二单位单元嵌套在所述第一区段的所述第一多个第一单位单元的每个第一单位单元内并与所述第一区段的所述第一多个第一单位单元的每个第一单位单元间隔开，其中，所述第二区段耦连到所述第一结构。技术方案1.一种单位单元结构，包括：限定第一载荷路径的第一区段，所述第一区段包括连接在一起的第一多个第一单位单元；以及限定第二载荷路径的第二区段，所述第二载荷路径与所述第一载荷路径分开，所述第二区段包括连接在一起的第二多个第二单位单元，所述第二多个第二单位单元的每个第二单位单元嵌套在所述第一多个第一单位单元的每个第一单位单元内并与所述第一多个第一单位单元的每个第一单位单元间隔开。技术方案2.根据技术方案1所述的单位单元结构，其中，所述单位单元结构包括两个以上区段。技术方案3.根据技术方案1所述的单位单元结构，其中，所述第一区段包括第一材料，且所述第二区段包括第二材料，所述第二材料与所述第一材料不同。技术方案4.根据技术方案1所述的单位单元结构，其中，所述单位单元结构限定第一通道和第二通道，所述第一通道限定在所述第一区段和所述第二区段之间，并且所述第二通道限定于所述第二区段的第二单位单元内及所述第二区段的第二单位单元之间。技术方案5.根据技术方案1所述的单位单元结构，其中，所述第一区段和所述第二区段具有晶格结构。技术方案6.根据技术方案5所述的单位单元结构，其中，所述晶格结构包括单位单元，所述单位单元具有三斜晶、单斜晶、正交晶、四方晶、六方晶、立方晶和球形晶中的至少一个。技术方案7.一种部件，包括：第一结构；第二结构，所述第二结构包括：限定第一载荷路径的第一区段；所述第一区段包括连接在一起的第一多个第一单位单元，其中，所述第一区段耦连到所述第一结构和第一载荷；以及限定第二载荷路径的第二区段，所述第二载荷路径与所述第一载荷路径分开，所述第二区段包括连接在一起的第二多个第二单位单元，所述第二多个第二单位单元的每个第二单位单元嵌套在所述第一区段的所述第一多个第一单位单元的每个第一单位单元内并与所述第一区段的所述第一多个第一单位单元的每个第一单位单元间隔开，其中，所述第二区段耦连到所述第一结构和第二载荷。技术方案8.根据技术方案7所述的部件，其中，所述第二结构包括两个以上区段。技术方案9.根据技术方案7所述的部件，其中，所述第一区段包括第一材料，且所述第二区段包括第二材料，所述第二材料与所述第一材料不同。技术方案10.根据技术方案7所述的部件，其中，所述第二结构限定第一通道和第二通道，所述第一通道限定在所述第一区段和所述第二区段之间，并且所述第二通道限定于所述第二区段的第二单位单元内及所述第二区段的第二单位单元之间。技术方案11.根据技术方案7所述的部件，其中，所述第一载荷和所述第二载荷各自为机械载荷、热载荷和电载荷中的至少一个。技术方案12.根据技术方案11所述的部件，其中，所述第一区段和所述第二区段耦连到一个以上载荷。技术方案13.根据技术方案7所述的部件，其中，所述第一区段和所述第二区段具有晶格结构。技术方案14.根据技术方案13所述的部件，其中，所述晶格结构包括单位单元，所述单位单元具有三斜晶、单斜晶、正交晶、四方晶、六方晶、立方晶和球形晶中的至少一个。技术方案15.一种使用包括固结装置的增材制造系统制造部件的方法，所述方法包括：在增材制造系统的控制器上提供部件的构建文件；将材料沉积到表面上；以及操作所述固结装置以固结材料从而形成：限定第一载荷路径的第一区段，所述第一区段包括连接在一起的第一多个第一单位单元；和限定第二载荷路径的第二区段，所述第二载荷路径与所述第一载荷路径分开，所述第二区段包括连接在一起的第二多个第二单位单元，所述第二多个第二单位单元的每个单位单元嵌套在所述第一区段的所述第一多个第一单位单元的第一单位单元内并与所述第一区段的所述第一多个第一单位单元的第一单位单元间隔开。技术方案16.根据技术方案15所述的方法，其中，操作所述固结装置还包括固结材料以由第一材料形成第一区段，由第二材料形成第二区段。技术方案17.根据技术方案15所述的方法，其中，操作所述固结装置还包括固结材料以形成两个以上区段。技术方案18.根据技术方案15所述的方法，其中，操作所述固结装置还包括固结材料以限定第一通道和第二通道，所述第一通道限定于所述第一区段和所述第二区段之间，且所述第二通道限定于所述第二区段的第二单位单元内及所述第二区段的第二单位单元之间。技术方案19.根据技术方案15所述的方法，其中，操作所述固结装置还包括固结材料以形成晶格结构。技术方案20.根据技术方案19所述的方法，其中，形成所述晶格结构还包括形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单位单元结构，包括：限定第一载荷路径的第一区段，所述第一区段包括连接在一起的第一多个第一单位单元；以及限定第二载荷路径的第二区段，所述第二载荷路径与所述第一载荷路径分开，所述第二区段包括连接在一起的第二多个第二单位单元，所述第二多个第二单位单元的每个第二单位单元嵌套在所述第一多个第一单位单元的每个第一单位单元内并与所述第一多个第一单位单元的每个第一单位单元间隔开。

【技术特征摘要】
2017.07.31 US 15/663,2881.一种单位单元结构，包括：限定第一载荷路径的第一区段，所述第一区段包括连接在一起的第一多个第一单位单元；以及限定第二载荷路径的第二区段，所述第二载荷路径与所述第一载荷路径分开，所述第二区段包括连接在一起的第二多个第二单位单元，所述第二多个第二单位单元的每个第二单位单元嵌套在所述第一多个第一单位单元的每个第一单位单元内并与所述第一多个第一单位单元的每个第一单位单元间隔开。2.根据权利要求1所述的单位单元结构，其中，所述单位单元结构包括两个以上区段。3.根据权利要求1所述的单位单元结构，其中，所述第一区段包括第一材料，且所述第二区段包括第二材料，所述第二材料与所述第一材料不同。4.根据权利要求1所述的单位单元结构，其中，所述单位单元结构限定第一通道和第二通道，所述第一通道限定在所述第一区段和所述第二区段之间，并且所述第二通道限定于所述第二区段的第二单位单元内及所述第二区段的第二单位单元之间。5.一种部件，包括：第一结构；第二结构，所述第二结构包括：限定第一载荷路径的第一区段；所述第一区段包括连接在一起的第一多个第一单位单元，其中，所述第一区段耦连到所述第一结构和第一载荷；以及限定第二载荷路径的第二区段，所述第二载荷路径与所述第一载荷路径分开，所述第二区段包括连接在一起的第二多个第二单位单元，所述第二多个第二单位单元的每个第...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿南达·巴鲁阿，阿伦·卡迪·苏伯拉马尼安，孙长杰，丹尼尔·杰森·埃尔诺，戴伦·李·哈尔曼，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US