包括增材制造的混合部件制造技术

本发明专利技术涉及包括增材制造的混合部件。一种混合部件包括基础结构以及设置在该基础结构上并附接到该基础结构的多个增材制造材料层。该基础结构可包括多个基础材料片和/或通过任何非增材制造方法形成的基部。一种形成混合部件的方法包括提供基础结构，该基础结构包括以下任一者或两者：a）多个基础材料片；以及b）通过非增材方法形成的基部。该方法还包括将多个增材制造材料层逐层地设置到该基础结构上。

【技术实现步骤摘要】
包括增材制造的混合部件
本公开涉及一种混合部件，其一部分通过增材制造形成，并且涉及一种形成混合部件的方法。
技术介绍
增材制造，也称为3-D打印，是指用于借助在三维工作包封（workenvelope）内的顺序的层材料添加/结合而通过自动控制来创建三维物体的过程。物体可被制造成各种形状和几何构型，并且可包括牺牲材料或支撑材料，从而使得能够实现先前无法实现的设计形状。已知各种增材制造工艺，其主要区别在于沉积材料层的方式和所用的材料。特别地，增材制造工艺例如可包括使用诸如热塑性长丝、金属粉末、石膏或树脂之类的材料的熔融沉积成型、激光烧结、电子束熔化和喷墨3D打印。然而，增材制造是时间密集型的过程，其严重地受到待生成部件的尺寸和复杂度的影响。因此，增材制造尚未被用于高产量、例如大批量或大量的制造操作。
技术实现思路
本公开提供了一种混合部件和一种形成混合部件的方法，该混合部件包括基础结构，而增材制造材料添加到该基础结构。以这种方式，可通过比逐层沉积的增材制造要快得多的方法来形成基础结构，并且随后，可通过逐层的增材制造沉积在该基础结构上形成部件的更复杂的特征。如此，与传统的增材制造相比，可大大减少创建该混合部件的时间、复杂性和支出。在可与本文所公开的其他形式结合或分开的一种形式中，提供了一种混合部件，该混合部件包括基础结构，该基础结构包括以下至少一者：a）多个基础材料片；以及b）通过非增材方法形成的基部。该混合部件还包括多个增材制造材料层，其设置在该基础结构上并且附接到该基础结构。<br>在可与本文所公开的其他形式结合或分开的另一种形式中，一种形成混合部件的方法包括提供基础结构，该基础结构包括多个基础材料片和由非增材材料形成的基部中的任一者或两者。该方法还包括将多个增材制造材料层逐层地设置到该基础结构上。可以可选地提供附加的特征，包括但不限于以下特征：将该多个基础材料片附接在一起，以形成该基础结构；该多个基础材料片利用粘合材料来附接在一起；该粘合材料为环氧基胶带；该基础材料包括以下至少一者：铝、钢、镁、钛和复合材料；其中，该基础结构还包括多个粘合材料层，每个粘合材料层设置在一对基础材料片之间，以形成层叠部分；每个基础材料片具有处于0.5毫米（mm）至4.0mm的范围内的片厚度；每个粘合材料层具有处于0.2mm至2.0mm的范围内的粘合剂厚度；每个增材制造材料层具有处于0.02mm至5mm的范围内的增材层厚度；其中，该多个基础材料片包括由第一材料形成的第一片和由第二材料形成的第二片，该第一材料和该第二材料彼此不同；并且其中，该基础结构在其中限定腔，以减小该基础结构的质量。可以可选地提供附加的特征，包括但不限于以下特征：将该多个制造材料层固态焊接到该基础结构上；在每个基础材料片之间设置粘合材料，以将该多个基础材料片附接在一起；在每个基础材料片中形成至少一个定位孔，以有助于将该多个基础材料片附接在一起的步骤；和/或在将多个增材制造材料层逐层地设置到该基础结构上的步骤期间，使该基础结构旋转。本专利技术还包括以下技术方案。方案1.一种混合部件，包括：基础结构，其包括以下至少一者：a）多个基础材料片；以及b）通过非增材方法形成的基部；以及多个增材制造材料层，其设置在所述基础结构上并且附接到所述基础结构。方案2.根据方案1所述的混合部件，其中，所述基础结构由所述多个基础材料片形成，并且所述多个基础材料片被附接在一起，以形成所述基础结构。方案3.根据方案2所述的混合部件，所述多个基础材料片利用粘合材料来附接在一起。方案4.根据方案3所述的混合部件，所述粘合材料为环氧基胶带。方案5.根据方案2所述的混合部件，所述基础材料包括以下至少一者：铝、钢和复合材料。方案6.根据方案2所述的混合部件，其中，所述基础结构还包括多个粘合材料层，每个粘合材料层设置在一对所述基础材料片之间，以形成层叠部分。方案7.根据方案6所述的混合部件，每个基础材料片具有处于0.5mm至4.0mm的范围内的片厚度，每个粘合材料层具有处于0.2mm至2.0mm的范围内的粘合剂厚度，并且每个增材制造材料层具有处于0.02mm至5mm的范围内的增材层厚度。方案8.根据方案7所述的混合部件，其中，所述多个基础材料片包括由第一材料形成的第一片和由第二材料形成的第二片，所述第一材料和所述第二材料彼此不同。方案9.根据方案7所述的混合部件，其中，所述基础结构在其中限定腔。方案10.一种形成混合部件的方法，所述方法包括：提供基础结构，其包括以下至少一者：a）多个基础材料片；以及b）通过非增材方法形成的基部；以及将多个增材制造材料层逐层地设置到所述基础结构上。方案11.根据方案10所述的方法，其中，将所述多个增材制造材料层逐层地设置到所述基础结构上的步骤包括将所述多个增材制造材料层固态焊接到所述基础结构上。方案12.根据方案11所述的方法，还包括将所述基础结构提供为包括所述多个基础材料片，并且将所述多个基础材料片附接在一起，以形成所述基础结构。方案13.根据方案12所述的方法，还包括在每个基础材料片之间设置粘合材料，以将所述多个基础材料片附接在一起。方案14.根据方案13所述的方法，还包括将所述粘合材料提供为环氧基胶带。方案15.根据方案14所述的方法，还包括将所述基础材料提供为包括以下至少一者：铝、钢和复合材料。方案16.根据方案15所述的方法，还包括：提供每个基础材料片，其具有处于0.5mm至4.0mm的范围内的片厚度；提供每个粘合材料层，其具有处于0.2mm至2.0mm的范围内的粘合剂厚度；以及提供每个增材制造材料层，其具有处于0.02mm至5mm的范围内的增材层厚度。方案17.根据方案16所述的方法，其中，所述多个基础材料片包括由第一材料形成的第一片和由第二材料形成的第二片，所述第一材料和所述第二材料彼此不同。方案18.根据方案16所述的方法，还包括在所述基础结构内限定腔，以减小所述基础结构的质量。方案19.根据方案12所述的方法，还包括在每个基础材料片中形成定位孔，以有助于将所述多个基础材料片附接在一起的步骤。方案20.根据方案10所述的方法，还包括在将多个增材制造材料层逐层地设置到所述基础结构上的步骤期间，使所述基础结构旋转。根据本文提供的描述，其他适用领域将变得显而易见。应当理解的是，描述和具体示例仅意在用于说明的目的，并不意在限制本公开的范围。附图说明本文所描述的附图仅用于说明的目的，并不意在以任何方式来限制本公开的范围。图1是根据本公开的原理的混合部件的示意性透视图；图2是根据本公开的原理的沿图1中的线2-2截取的图1的混合部件的剖视图；图3是根据本公开的原理的沿图1中的线3-3截取的图1-2的混合部件的剖视图；图4是图示了根据本公开的原理的形成混合部件的方法的框图；以及本文档来自技高网...

【技术保护点】
1. 一种混合部件，包括：/n基础结构，其包括以下至少一者：a）多个基础材料片；以及b）通过非增材方法形成的基部；以及/n多个增材制造材料层，其设置在所述基础结构上并且附接到所述基础结构。/n

【技术特征摘要】
20200110 US 16/7395231.一种混合部件，包括：
基础结构，其包括以下至少一者：a）多个基础材料片；以及b）通过非增材方法形成的基部；以及
多个增材制造材料层，其设置在所述基础结构上并且附接到所述基础结构。


2.根据权利要求1所述的混合部件，其中，所述基础结构由所述多个基础材料片形成，并且所述多个基础材料片被附接在一起，以形成所述基础结构。


3.根据权利要求2所述的混合部件，所述多个基础材料片利用粘合材料来附接在一起。


4.根据权利要求3所述的混合部件，所述粘合材料为环氧基胶带。


5.根据权利要求2所述的混合部件，所述基础材料包括以下至少一者：铝、钢和复合材料。


6.根据权利要求2所述的混合部件，其中，所述基础结构还包括多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·比哈姆塔，A·沙比尔，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US