用于纖維增強(qiáng)的添加制造的裝置相關(guān)申請的交叉引用本申請要求于2013年7月17日提交的美國臨時(shí)申請序列第61/847,113號(hào)、于2013年9月15日提交的61/878,029、于2013年9月19日提交的61/880,129、于2013年9月24日提交的61/881,946、于2013年9月27日提交的61/883,440、于2013年11月10日提交的61/902,256、以及于2013年11月22日提交的61/907,431的根據(jù)35U.S.C.§119(e)的權(quán)益，它們的公開內(nèi)容通過引用以其整體并入本文；并且是于2014年3月21日提交的美國專利申請序列第14/222,318號(hào)、和于2014年6月5日提交的14/297,437中的每個(gè)的部分連續(xù)案，它們的公開內(nèi)容通過引用以其整體并入本文。本申請還涉及于2013年3月22日提交的美國臨時(shí)申請序列第61/804,235號(hào)、于2013年4月24日提交的61/815,531、于2013年6月5日提交的61/831,600，它們的公開內(nèi)容通過引用以其整體并入本文。技術(shù)領(lǐng)域各方面涉及三維打印。背景“三維打印”作為技術(shù)包括各種方法，諸如立體平版印刷(SLA)和熔絲制造(FFF)。SLA產(chǎn)生通常不耐久的或UV不穩(wěn)定的高分辨率部件，并且用于概念驗(yàn)證工作；而FFF通過噴嘴擠出ABS或類似聚合物的連續(xù)長絲珠(filamentbead)?！皬?fù)合材料鋪層(CompositeLay-up)”常規(guī)地不涉及三維打印。在該技術(shù)中，預(yù)浸漬的(“預(yù)浸料”)的織物的復(fù)合材料片材用樹脂粘結(jié)劑浸漬成二維圖案。然后，單獨(dú)片材中的一個(gè)或更多個(gè)被分層到模具中并且被加熱以液化粘結(jié)樹脂并固化最終部件?！皬?fù)合材料長絲纏繞(CompositeFilamentWinding)”常規(guī)地也不涉及三維打印。在該技術(shù)中，包括成千上萬條單獨(dú)碳股(carbonstrand)的粘性“絲束”圍繞定制芯軸纏繞以形成旋轉(zhuǎn)對稱的部件。長絲纏繞通常限于凸形形狀，這歸因于“橋接”任何凹形形狀的張力調(diào)整的纖絲。不存在提供復(fù)合材料鋪層或復(fù)合材料長絲纏繞的益處的商用或?qū)嶒?yàn)三維“打印”技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方案和/或方面，步驟和/或采用用于添加制造部件的此類步驟的子集或超集的三維打印機(jī)的一種組合包括供應(yīng)未熔化的無空隙纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲，該未熔化的無空隙纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲包括在長絲的基質(zhì)材料內(nèi)延伸的一條或更多條軸向纖維股(axialfiberstrand)，在所述基質(zhì)材料內(nèi)大體上不具有空氣間隙。未熔化的復(fù)合材料長絲沿著防止長絲屈曲的間隙配合區(qū)以進(jìn)料速率進(jìn)料，直到長絲到達(dá)管道噴嘴的屈曲部分(即，在與部件相對的管道噴嘴的終端處，任選地在管道噴嘴端部與部件之間具有長絲直徑或更小的間隙)。長絲被加熱至比基質(zhì)材料的熔化溫度更大的溫度以填隙地熔化在長絲內(nèi)的基質(zhì)材料，特別是在橫向壓力區(qū)中。當(dāng)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲以粘合行列沉積到部件時(shí)，用熨壓唇狀部(ironinglip)將熨壓力(ironingforce)施加至熔化的基質(zhì)材料和纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲中的一條或更多條軸向纖維股。在這種情況下，熨壓唇狀部以維持在熨壓唇狀部與部件之間的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲中的中性至正向的張力的打印速率鄰近于部件平移，該中性至正向(即，從沒有張力至一些張力)的張力比從部件中分離粘合行列所必需的張力更小。根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方案和/或方面，步驟和/或采用用于添加制造部件的此類步驟的子集或超集的三維打印機(jī)的另外或可選擇的組合包括上述供應(yīng)步驟，以及以進(jìn)料速率進(jìn)料纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲。長絲被類似地加熱，特別是在橫向壓力區(qū)中。熔化的基質(zhì)材料和復(fù)合材料長絲的至少一條軸向纖維股被穿線(例如，通過加熱的打印頭，并且以未熔化狀態(tài))以接觸在橫向壓力區(qū)中的部件。該橫向壓力區(qū)以打印速率相對于并且鄰近于部件平移，以將長絲(包括纖維和基質(zhì))的端部帶到熔化位置。長絲的端部可以任選地屈曲或彎曲以到達(dá)該位置。在熔化位置處，基質(zhì)材料填隙地熔化在長絲內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方案和/或方面，三維打印機(jī)和/或由此打印機(jī)進(jìn)行的用于添加制造部件的方法步驟的子集或超集包括未熔化的無空隙纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲的纖維復(fù)合材料長絲供應(yīng)器(例如，長絲的線軸，或離散長絲節(jié)段的料盒(magazine))，所述未熔化的無空隙纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲包括在長絲的基質(zhì)材料內(nèi)延伸的一條或更多條軸向纖維股，在所述基質(zhì)材料內(nèi)大體上不具有空氣間隙。一個(gè)或更多個(gè)線性進(jìn)料機(jī)構(gòu)(例如，驅(qū)動(dòng)摩擦輥或輸送機(jī)、進(jìn)料軌道、重力、液壓或其他壓力等，任選地包括滑動(dòng)離合器或單向軸承以準(zhǔn)許材料進(jìn)料速度和打印速度之間的速度差)任選地沿著間隙配合通道(例如，管、管道、固體部件內(nèi)的引導(dǎo)通道、輸送機(jī)輥或球)以進(jìn)料速率推進(jìn)未熔化的復(fù)合材料長絲，所述間隙配合通道沿著路徑或軌跡引導(dǎo)所述長絲和/或防止所述長絲的屈曲。打印頭可以包括加熱器和/或熱區(qū)和/或熱腔體、一個(gè)或更多個(gè)長絲引導(dǎo)件、冷進(jìn)料區(qū)和/或冷卻器、和/或再成形唇狀部、按壓尖端、熨壓尖端、和/或熨壓板、和/或線性和/或旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器的(所有任選和/或可選擇的)元件以在X、Y、Z方向中的任何上和/或另外地在一個(gè)至三個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度中移動(dòng)打印頭。在本發(fā)明的該第三實(shí)施方案/方面和任選地其他實(shí)施方案/方面中，構(gòu)建壓印板可以包括構(gòu)建表面，并且可以包括一個(gè)或更多個(gè)線性致動(dòng)器以在X、Y、Z方向中的任何上和/或另外地在一個(gè)至三個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度中移動(dòng)構(gòu)建壓印板。加熱器(例如，輻射加熱器、感應(yīng)加熱器、熱空氣噴射器或流體噴射器、電阻加熱器，應(yīng)用成束的或輻射的電磁輻射，任選地加熱熨壓尖端)將長絲、并且特別是基質(zhì)材料加熱至比基質(zhì)材料的熔化溫度更大的溫度(以熔化圍繞單纖維的基質(zhì)材料，或在多條股的情況下，填隙地熔化在長絲內(nèi)的股之間的基質(zhì)材料)。打印頭和/或構(gòu)建壓印板的線性致動(dòng)器和/或旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器可以各自單獨(dú)地和/或協(xié)作地限定打印速率，該打印速率是形成粘合行列的速度?？刂破魅芜x地經(jīng)由傳感器監(jiān)測加熱器的溫度、長絲的溫度、和/或通過加熱器消耗的能量。在本發(fā)明的該第三實(shí)施方案/方面和任選地其他實(shí)施方案/方面中，構(gòu)建壓印板的進(jìn)料機(jī)構(gòu)、間隙配合通道、線性或旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器和/或打印頭的線性和旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器、引導(dǎo)件、熱腔體、和/或再成形或熨壓唇狀部或尖端可以任選地作為將長絲按壓到和/或熔化到構(gòu)建壓印板上或到被打印的部件中的橫向壓力區(qū)協(xié)作(其任何組合或排列或所有)。任選地，打印頭和/或構(gòu)建壓印板的線性和旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器，和/或一個(gè)或更多個(gè)線性進(jìn)料機(jī)構(gòu)可以由監(jiān)測力、位移和/或速度傳感器的控制器來控制，以沿著長絲的軸向股(例如，正切于進(jìn)料輥直徑)施加壓縮力和/或從被打印的構(gòu)建壓印板或部件施加反作用力，以將熔化的基質(zhì)長絲按壓抵靠在構(gòu)建壓印板上或部件的先前層上或部件的先前的層中以形成粘合行列(即，大體上為粘附于下面的大體上平坦表面和粘附于其一側(cè)的矩形行列)。在本發(fā)明的該第三實(shí)施方案/方面和任選地其他實(shí)施方案/方面中，完全任選地，此外或在可選擇方案中，打印頭和/或構(gòu)建壓印板的線性和旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器、和/或一個(gè)或更多個(gè)線性進(jìn)料機(jī)構(gòu)可以由監(jiān)測力、位移和/或速度傳感器的控制器來控制，以將橫向、側(cè)向、向下的熨壓和/或熨壓的力(任選地使用打印頭的表面或鄰近打印頭的表面，其可以是再成形和/或熨壓唇狀部、尖端或板)施加至熔化的基質(zhì)長絲的側(cè)部，以將熔化的基質(zhì)長絲按壓和/或熨壓抵靠在構(gòu)建壓印板上或部件的先前的層上或部件的先前的層中以形成粘合行列。完全任選地，此外或在可選擇方案中，打印頭和/或構(gòu)建壓印板的線性和旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器、和/或一個(gè)或更多個(gè)線性進(jìn)料機(jī)構(gòu)可以由監(jiān)測力、位移和/或速度傳感器的控制器來控制，從而以打印速率通過長絲的股和未熔化的基質(zhì)和/或在構(gòu)建壓印板、先前沉積的粘合行列與鄰近部件的打印頭或進(jìn)料機(jī)構(gòu)之間施加中性至正向的張力(任選地使用打印頭的表面或鄰近打印頭的表面，其可以是再成形和/或熨壓唇狀部、尖端或板，并且進(jìn)一步任選地使用打印頭或引導(dǎo)件的內(nèi)表面，和/或進(jìn)料機(jī)構(gòu)離合器、滑動(dòng)件、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)、空轉(zhuǎn)、馬達(dá)內(nèi)阻和/或小的電阻電流)，所述打印速率維持再成形唇狀部與部件之間的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲中的中性至正向的張力。該張力任選地是比從用于持續(xù)形成粘合行列的部件中分離粘合行列所必需的張力更小的中性至正向的張力，并且進(jìn)一步任選地和/或在可選擇方案中，可以足以分離或切斷具有通過熔化的基質(zhì)連接到打印頭的不連續(xù)的內(nèi)部纖維的長絲。在本發(fā)明的該第三實(shí)施方案/方面和任選地其他實(shí)施方案/方面(包括本發(fā)明的第一實(shí)施方案/方面和第二實(shí)施方案/方面)中，打印頭和/或構(gòu)建壓印板的線性和旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器、和/或一個(gè)或更多個(gè)線性進(jìn)料機(jī)構(gòu)可以由監(jiān)測力、位移和/或速度傳感器的控制器來控制，以施加橫向、側(cè)向、向下、再成形和/或熨壓的力(任選地使用打印頭的表面或鄰近打印頭的表面，其可以是再成形和/或熨壓唇狀部、尖端或板)，以在不同打印階段(例如，穿線階段相對于打印階段)中產(chǎn)生在打印機(jī)、長絲和部件內(nèi)的力的不同平衡。例如，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案或方面中，打印頭和/或構(gòu)建壓印板的線性和旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器、和/或一個(gè)或更多個(gè)線性進(jìn)料機(jī)構(gòu)可以由監(jiān)測力、位移和/或速度傳感器的控制器來控制，以施加橫向、側(cè)向、向下、再成形和/或熨壓的力(任選地使用打印頭的表面或鄰近打印頭的表面，其可以是再成形和/或熨壓唇狀部、尖端或板)，可以主要通過在施加粘合行列的連續(xù)打印階段中的側(cè)向按壓和軸向張力并且主要通過在穿線或初始化階段中的側(cè)向按壓和軸向壓縮施加粘合行列。在本發(fā)明的第四實(shí)施方案和/或方面中，三維打印機(jī)和/或由此打印機(jī)進(jìn)行的用于添加制造部件的方法步驟的子集或超集包括未熔化的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲的纖維復(fù)合材料長絲供應(yīng)器，所述纖維復(fù)合材料長絲供應(yīng)器包括在長絲的基質(zhì)材料內(nèi)延伸的一條或更多條非彈性軸向纖維股?？梢苿?dòng)構(gòu)建壓印板用于支撐部件。打印頭與構(gòu)建壓印板相對并且包括復(fù)合材料長絲熨壓尖端和在高于基質(zhì)材料的熔化溫度加熱復(fù)合材料長絲熨壓尖端的加熱器。多個(gè)打印致動(dòng)器將打印頭和構(gòu)建壓印板在三個(gè)自由度中相對于彼此移動(dòng)，并且長絲驅(qū)動(dòng)器將未熔化的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲和嵌入內(nèi)部的非彈性纖維股以線性進(jìn)料速率驅(qū)動(dòng)至打印頭中。位于長絲驅(qū)動(dòng)器與熨壓尖端之間的冷進(jìn)料區(qū)被維持在低于基質(zhì)材料的熔化溫度。操作地連接到加熱器、長絲驅(qū)動(dòng)器和打印致動(dòng)器的控制器執(zhí)行指令，該指令引起長絲驅(qū)動(dòng)器將復(fù)合材料長絲的未附接終端保持在長絲驅(qū)動(dòng)器與熨壓尖端之間的冷進(jìn)料區(qū)中?？刂破骺梢匀芜x地執(zhí)行進(jìn)一步的指令，以引起附接操作元件進(jìn)行以下本文所描述的功能。在本發(fā)明的該第四實(shí)施方案/方面和任選地其他實(shí)施方案/方面中(“其他實(shí)施方案/方面”包括但不限于本發(fā)明的第一實(shí)施方案/方面、第二實(shí)施方案/方面、第三實(shí)施方案/方面和第四實(shí)施方案/方面)，長絲驅(qū)動(dòng)器推進(jìn)復(fù)合材料長絲的未附接終端通過打印頭并且到達(dá)加熱的復(fù)合材料長絲熨壓尖端而不停止，使得當(dāng)未附接終端穿過具有足以熔化長絲的基質(zhì)材料的溫度的位置時(shí)，未附接終端至少以當(dāng)前的進(jìn)料速率推進(jìn)。完全任選地，長絲驅(qū)動(dòng)器可以以足以防止未附接終端以免接收足夠的熱傳遞以粘附至打印頭的鄰近復(fù)合材料長絲熨壓尖端的內(nèi)壁的速度，推進(jìn)復(fù)合材料長絲的未附接終端通過打印頭并且到達(dá)加熱的復(fù)合材料長絲熨壓尖端。另外和/或任選地，在本發(fā)明的該第四實(shí)施方案/方面和任選地其他實(shí)施方案/方面中，大體上在長絲驅(qū)動(dòng)器將復(fù)合材料長絲的未附接終端推進(jìn)至加熱的復(fù)合材料長絲熨壓尖端時(shí)，致動(dòng)器開始將打印頭和構(gòu)建壓印板在至少一個(gè)自由度中相對于彼此移動(dòng)?？蛇x擇地或此外，長絲驅(qū)動(dòng)器推進(jìn)直到終端和一個(gè)或更多個(gè)非彈性軸向纖維股的至少一部分錨固在構(gòu)建壓印板上的部件內(nèi)。另外和/或任選地，在本發(fā)明的該第四實(shí)施方案/方面和任選地其他實(shí)施方案/方面中，切割器位于長絲驅(qū)動(dòng)器與熨壓尖端之間，該切割器切斷在冷進(jìn)料區(qū)內(nèi)的未熔化的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲。在切斷未熔化的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲之后，致動(dòng)器可以從打印頭拖曳剩余的未熔化的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲通過冷進(jìn)料區(qū)和復(fù)合材料長絲熨壓尖端?？蛇x擇地或此外，在切斷未熔化的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲之后，長絲驅(qū)動(dòng)器可以將未熔化的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲的未附接終端保持在鄰近切割器的冷進(jìn)料區(qū)中?？蛇x擇地或此外，切割器可以位于長絲驅(qū)動(dòng)器與熨壓尖端之間，并且在將未熔化的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲的未附接終端保持在長絲驅(qū)動(dòng)器與熨壓尖端之間的冷進(jìn)料區(qū)中之前，切割器切斷未熔化的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲。可選擇地或此外，切割器具有刀片，該刀片具有小于入口引導(dǎo)管與出口引導(dǎo)管之間的未熔化的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲的直徑的厚度，入口引導(dǎo)管與出口引導(dǎo)管之間的距離和刀片的厚度等于或小于未熔化的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲的直徑。另外和/或任選地，在本發(fā)明的該第四實(shí)施方案/方面和任選地其他實(shí)施方案/方面中，離合器準(zhǔn)許長絲驅(qū)動(dòng)器滑動(dòng)以調(diào)節(jié)打印速率和進(jìn)料速率的差。完全任選地，可選擇地或此外，在冷進(jìn)料區(qū)內(nèi)的間隙配合通道具有在未熔化的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲的直徑的11/2倍和21/2倍之間的內(nèi)徑，并且沿著路徑或軌跡引導(dǎo)長絲和/或防止長絲的屈曲。完全任選地，可選擇地或此外，間隙配合通道與復(fù)合材料長絲熨壓尖端之間的打印頭的內(nèi)徑為未熔化的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲的直徑的兩倍到六倍，足以防止未附接終端以免接收足夠的熱傳遞以粘附至打印頭的鄰近復(fù)合材料長絲熨壓尖端的內(nèi)壁。另外和/或任選地，在本發(fā)明的該第四實(shí)施方案/方面和任選地其他實(shí)施方案/方面中，打印致動(dòng)器和長絲驅(qū)動(dòng)器協(xié)作，以當(dāng)構(gòu)建壓印板和打印頭相對于彼此移動(dòng)時(shí)維持既按壓又熔化纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲以形成構(gòu)建壓印板上的部件的橫向壓力區(qū)；和/或以協(xié)作以沿著長絲的非彈性軸向股施加壓縮力；和/或以使用加熱的復(fù)合材料長絲熨壓尖端的表面將熨壓力施加至熔化的基質(zhì)長絲的側(cè)部，以形成構(gòu)建壓印板上的部件；和/或以沿著嵌入的非彈性纖維并且在錨固嵌入的非彈性纖維的部件與加熱的復(fù)合材料長絲熨壓尖端之間施加中性至正向的張力。另外和/或任選地，在本發(fā)明的該第四實(shí)施方案/方面和任選地其他實(shí)施方案/方面中，打印致動(dòng)器和長絲驅(qū)動(dòng)器大體上同時(shí)暫停，然后切割器在所述暫停期間切斷未熔化的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲，并且然后打印頭和構(gòu)建壓印板沿著至少一個(gè)自由度相對于彼此移動(dòng)至少跳動(dòng)距離(在切割器與熨壓尖端之間測量的)，以完成粘合纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲的其余部分。另外和/或任選地，在本發(fā)明的該第四實(shí)施方案/方面和任選地其他實(shí)施方案/方面中，在引起打印致動(dòng)器和長絲驅(qū)動(dòng)器以在纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲內(nèi)的非彈性軸向纖維股在被錨固到部件并且進(jìn)料通過長絲驅(qū)動(dòng)器時(shí)的大體上共同的推進(jìn)速度沿著至少一個(gè)共同的自由度大體上同時(shí)驅(qū)動(dòng)之前，長絲驅(qū)動(dòng)器將未熔化的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲推進(jìn)跳動(dòng)距離。另外和/或任選地，在本發(fā)明的該第四實(shí)施方案/方面和任選地其他實(shí)施方案/方面中，打印致動(dòng)器和長絲驅(qū)動(dòng)器將加熱的復(fù)合材料長絲熨壓尖端保持在部件之上的高度，以當(dāng)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲被沉積以使在纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲內(nèi)的非彈性軸向纖維股的大體上橢圓形的束再成形為在部件的粘合行列內(nèi)的非彈性纖維股的大體上平坦塊時(shí)熨壓纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲。任選地或此外，打印頭和構(gòu)建壓印板相對于彼此移動(dòng)，以當(dāng)基質(zhì)材料被熔化并被牽拉通過復(fù)合材料長絲熨壓尖端時(shí)，通過用復(fù)合材料長絲熨壓尖端使包括至少一條軸向股的基質(zhì)材料平坦化來熨壓纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲。在第一實(shí)施方案和/或方面至第四實(shí)施方案和/或方面中的上述步驟或結(jié)構(gòu)都不是本發(fā)明的關(guān)鍵，并且本發(fā)明可以表示為這些的不同組合。特別地，將纖維增強(qiáng)長絲按壓到部件中可以任選地在穿線或初始化期間通過沿著纖維復(fù)合材料(未熔化的纖維股、部分熔化的和部分玻璃基質(zhì))的軸向壓縮、和/或通過在橫向壓力區(qū)(例如，打印頭尖端)中“熨壓”和/或再成形和/或通過使唇狀部再成形和/或通過在打印頭后的配對(companion)“熨壓”板暫時(shí)地進(jìn)行。每種方法和結(jié)構(gòu)本身是有效的，并且在本發(fā)明中以其排列和組合考慮。另外，按壓可以與經(jīng)由未熔化的纖維股在長絲中維持的壓縮或張力組合來完成。按壓或熨壓可以在橫向壓力區(qū)(例如，打印頭尖端)和/或熨壓唇狀部和/或配對“熨壓”板的上游和下游的張力的存在的情況下來完成，但也可以或可選擇地在按壓的下游以及還有橫向壓力區(qū)(例如，打印頭尖端)和/或熨壓唇狀部的上游的張力的存在下和/或通過配對“熨壓”板來完成。在本發(fā)明的這些第一實(shí)施方案或方面至第四實(shí)施方案或方面以及本發(fā)明的其他實(shí)施方案或方面中的每個(gè)中，任選地基質(zhì)材料包括具有約0.1GPa至5GPa的未熔化彈性模量和/或約10MPa至100MPa的未熔化極限抗張強(qiáng)度、以及小于0.1GPa的熔化彈性模量和小于10MPa的熔化極限抗張強(qiáng)度的熱塑性樹脂，并且一條或更多條軸向纖維股具有約5GPa-1000GPa的彈性模量和約200MPa-100000MPa的極限抗張強(qiáng)度。這些實(shí)施方案或方面可以任選地在間隙配合區(qū)、非接觸區(qū)、橫向壓力區(qū)中維持纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲的大體上恒定的橫截面積，并且作為粘合行列被附接至工作件。在本發(fā)明的這些第一實(shí)施方案或方面至第三實(shí)施方案或方面中的每個(gè)中，任選地，長絲具有大于1×10E-5英寸并且小于2×10E-3英寸的橫截面積。進(jìn)一步任選地，至少一條軸向股包括在任何橫截面積中的在100條和6000條之間的重疊軸向股或平行連續(xù)的軸向股。此類基質(zhì)材料包括丙烯腈丁二烯苯乙烯、環(huán)氧樹脂、乙烯基、尼龍、聚醚酰亞胺、聚醚醚酮、聚乳酸或液晶聚合物，并且此類軸向股材料包括碳纖維、芳綸纖維或玻璃纖維。任選地，在本發(fā)明的第一實(shí)施方案或方面至第四實(shí)施方案或方面以及本發(fā)明的其他實(shí)施方案或方面中的任一個(gè)中，進(jìn)料速率和打印速率中的至少一個(gè)被任選地控制以維持在間隙配合區(qū)內(nèi)的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲中的壓縮。另外或在可選擇方案中，對于這些和其他實(shí)施方案或方面，任選地在穿線或初始化階段中，長絲在熨壓的緊接上游的非接觸區(qū)中被加熱，并且控制進(jìn)料速率和打印速率以誘導(dǎo)主要通過在沿著長絲延伸的一條或更多條軸向纖維股內(nèi)的軸向壓縮力的沿著非接觸區(qū)內(nèi)的長絲的軸向壓縮。另外或在可選擇方案中，對于本發(fā)明的這些和其他實(shí)施方案或方面，任選地在穿線或初始化階段中，控制進(jìn)料速率和打印速率中的至少一個(gè)以壓縮纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲并且側(cè)向平移在熨壓唇狀部下方的鄰接部件的長絲的端部以通過施加熱和壓力被熨壓。另外或在可選擇方案中，對于本發(fā)明的這些和其他實(shí)施方案或方面，長絲通過熨壓唇狀部被加熱和/或熔化，并且控制進(jìn)料速率和打印速率中的一個(gè)或兩個(gè)，以主要經(jīng)由在沿著長絲延伸的至少一條軸向纖維股內(nèi)的張力維持在熨壓唇狀部與部件之間的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲中的中性至正向的張力。任選地，在本發(fā)明的第一實(shí)施方案或方面至第四實(shí)施方案或方面以及本發(fā)明的其他實(shí)施方案或方面中的任一個(gè)中，供應(yīng)任選地通過匣以從打印速度中分離制造或形成增強(qiáng)纖維材料(例如，組合纖維與基質(zhì))的速度。任選地，在本發(fā)明的第一實(shí)施方案或方面至第四實(shí)施方案或方面以及本發(fā)明的其他實(shí)施方案或方面中的任一個(gè)中，方法可以包括用長絲形成固體殼；和/或熨壓唇狀部可以是圓形的。另外或在可選擇方案中，對于本發(fā)明的這些和其他實(shí)施方案或方面，熨壓唇狀部可以在管道噴嘴或打印引導(dǎo)件的尖端處，且管道噴嘴孔眼或出口的橫截面積大于管道噴嘴或打印引導(dǎo)件進(jìn)口的橫截面積。另外或在可選擇方案中，對于本發(fā)明的這些和其他實(shí)施方案或方面，在加熱腔體的壁或非接觸區(qū)內(nèi)的橫截面積大于間隙配合區(qū)的橫截面積。任選地，在本發(fā)明的第一實(shí)施方案或方面至第四實(shí)施方案或方面以及本發(fā)明的其他實(shí)施方案或方面中的任一個(gè)中，一個(gè)或更多個(gè)纖維芯可以被構(gòu)造為在長絲的軸向方向上延伸的一系列單獨(dú)的節(jié)段。在這種情況下，節(jié)段可以位于沿著長絲的軸向方向的預(yù)索引位置處；和/或至少一些節(jié)段可以沿著長絲的軸向方向重疊。另外或在可選擇方案中，對于本發(fā)明的這些和其他實(shí)施方案或方面，節(jié)段的平均長度可以小于或等于加熱的或非接觸的區(qū)的長度。任選地，在本發(fā)明的第一實(shí)施方案或方面至第四實(shí)施方案或方面以及本發(fā)明的其他實(shí)施方案或方面中的任一個(gè)中，以第一期望圖案將第一長絲沉積到基質(zhì)材料的層中的推-拉擠成型工藝可以被固化基質(zhì)層(例如，立體平版印刷或選擇性激光燒結(jié))跟隨或與固化基質(zhì)層并行地進(jìn)行，以形成包括沉積的第一長絲的部件的層。另外或在可選擇方案中，對于本發(fā)明的這些和其他實(shí)施方案或方面，該可選擇方案可以任選地包括切割第一長絲和以第二期望圖案將第二長絲沉積到基質(zhì)材料的層中。任選地，在本發(fā)明的第一實(shí)施方案或方面至第四實(shí)施方案或方面以及本發(fā)明的其他實(shí)施方案或方面中的任一個(gè)中，三維打印機(jī)使用在整個(gè)打印工藝中保持無空隙的大體上無空隙的預(yù)浸漬(預(yù)浸料)的材料打印結(jié)構(gòu)。該材料的一種形式是包括具有預(yù)浸漬有熱塑性樹脂的多條連續(xù)股的芯的增強(qiáng)長絲，所述熱塑性樹脂已經(jīng)被“芯吸”到股中并且使用本發(fā)明的推-拉擠成型方法來施加以形成三維結(jié)構(gòu)。具有潤濕或芯吸股的由熱塑性(或未固化的熱固性)樹脂形成的復(fù)合材料可以不是“未加工的”，并且還是剛性的、低摩擦的并且大體上無空隙的。另一種形式可以采用單個(gè)、固體連續(xù)芯。又另一種形式可以使用分段的連續(xù)芯，即，還預(yù)期被分段成沿著長度的多個(gè)部分的連續(xù)芯。又另一種形式可以采用固體芯或彼此均勻間隔開或包括重疊部的多個(gè)單獨(dú)股。如本文關(guān)于打印材料所使用的“無空隙”可以意指，在上限處的1％和5％之間的空隙百分比、以及在下限處的為0％，并且關(guān)于打印部件意指，在上限處的1％和13％之間的空隙百分比、以及在下限處的0％。任選地，推-拉擠成型工藝可以在真空下進(jìn)行以進(jìn)一步減少或消除空隙。本發(fā)明提供了一種用于添加制造部件的三維打印機(jī)，所述三維打印機(jī)包括：未熔化的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲的纖維復(fù)合材料長絲供應(yīng)器，所述未熔化的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲包括在所述未熔化的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲的基質(zhì)材料內(nèi)延伸的一條或更多條非彈性軸向纖維股；用于支撐所述部件的可移動(dòng)的構(gòu)建壓印板；打印頭，所述打印頭與所述構(gòu)建壓印板相對并且包括復(fù)合材料長絲熨壓尖端和在高于所述基質(zhì)材料的熔化溫度加熱所述復(fù)合材料長絲熨壓尖端的加熱器；多個(gè)致動(dòng)器，所述多個(gè)致動(dòng)器使所述打印頭和所述構(gòu)建壓印板在三個(gè)自由度中相對于彼此移動(dòng)；長絲驅(qū)動(dòng)器，所述長絲驅(qū)動(dòng)器將所述未熔化的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲和嵌入內(nèi)部的所述一條或更多條非彈性軸向纖維股以線性進(jìn)料速率驅(qū)動(dòng)至所述打印頭中；冷進(jìn)料區(qū)，所述冷進(jìn)料區(qū)位于所述長絲驅(qū)動(dòng)器與所述復(fù)合材料長絲熨壓尖端之間、被維持在低于所述基質(zhì)材料的熔化溫度；以及控制器，所述控制器操作地連接到所述加熱器、所述長絲驅(qū)動(dòng)器和所述多個(gè)致動(dòng)器，其中所述控制器執(zhí)行指令，所述指令引起所述長絲驅(qū)動(dòng)器將所述未熔化的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲的未附接終端保持在所述長絲驅(qū)動(dòng)器與所述復(fù)合材料長絲熨壓尖端之間的所述冷進(jìn)料區(qū)中。所述控制器還執(zhí)行指令，所述指令引起所述長絲驅(qū)動(dòng)器以100mm/s的速度推進(jìn)所述未熔化的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲的所述未附接終端通過所述打印頭并且到達(dá)所述加熱的復(fù)合材料長絲熨壓尖端。所述控制器還執(zhí)行指令，所述指令引起所述多個(gè)致動(dòng)器以大體上等于或大于所述進(jìn)料速率的打印速率移動(dòng)錨固連續(xù)嵌入的非彈性纖維的部件，所述非彈性纖維從所述部件通過所述打印頭延伸到所述長絲驅(qū)動(dòng)器，所述長絲驅(qū)動(dòng)器以所述進(jìn)料速率推進(jìn)未熔化的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲和嵌入其中的所述非彈性纖維。所述三維打印機(jī)還包括在所述冷進(jìn)料區(qū)內(nèi)的沿著路徑或軌跡引導(dǎo)所述未熔化的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲和/或防止所述未熔化的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲的屈曲的間隙配合通道，并且其中所述間隙配合通道與所述復(fù)合材料長絲熨壓尖端之間的所述打印頭的內(nèi)徑大于所述間隙配合通道的內(nèi)徑。所述控制器控制所述長絲驅(qū)動(dòng)器以在使所述未熔化的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲沉積以形成粘合行列之前和之后不縮回所述未熔化的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲。所述控制器還執(zhí)行指令，所述指令引起使所述打印頭和所述構(gòu)建壓印板相對于彼此移動(dòng)的所述多個(gè)致動(dòng)器和所述長絲驅(qū)動(dòng)器牽拉所述未熔化的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲通過所述復(fù)合材料長絲熨壓尖端，并且維持沿著所述一條或更多條非彈性軸向纖維股的張力，同時(shí)所述基質(zhì)材料至少部分地熔化并且不能傳送張力。所述控制器還執(zhí)行指令，所述指令引起使所述打印頭和所述構(gòu)建壓印板相對于彼此移動(dòng)的所述多個(gè)致動(dòng)器和所述長絲驅(qū)動(dòng)器將所述復(fù)合材料長絲熨壓尖端距所述部件的頂部的高度控制為小于所述未熔化的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲的直徑。所述未熔化的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲的所述基質(zhì)材料由半芳香族聚酰胺和具有線性聚酰胺的半芳香族聚酰胺共混物中的一種形成。所述未熔化的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲具有大于或等于0.006英寸并且小于或等于0.030英寸的外徑，并且其中在橫截面積中的股的數(shù)目為約300條-1000條股。本文描述纖維或芯“增強(qiáng)”材料。纖維或芯可以位于長絲的內(nèi)部內(nèi)或芯材料可以延伸到長絲的外表面，或?qū)τ诙喙蓪?shí)施方式，以上二者皆可。包括“增強(qiáng)”的術(shù)語可以任選地延伸到不為復(fù)合材料提供另外的增強(qiáng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的股、纖維或芯，比如光學(xué)纖維或流體傳導(dǎo)材料以及導(dǎo)電材料。另外，應(yīng)當(dāng)理解，芯增強(qiáng)材料還包括由諸如光學(xué)纖維、流體傳導(dǎo)通道或管、導(dǎo)電電線或股的材料所提供的功能增強(qiáng)物。本發(fā)明預(yù)期，任選地，包括在本文使用不同的相容材料的推-拉擠成型的整個(gè)工藝可以是添加制造、特別是立體平版印刷(SLA)、選擇性激光燒結(jié)(SLS)、或以其他方式使用呈液體或粉末形式的基質(zhì)的其他模式的前體或平行工藝。推-拉擠成型可以嵌入在通過這些模式制成的作為大體上無空隙部件的部件內(nèi)或周圍，使整個(gè)部件能夠呈現(xiàn)出增強(qiáng)的強(qiáng)度。如果推-拉擠成型工藝用于按主要方向或多個(gè)主要方向鋪設(shè)粘合行列，那么這些方向可以任選地在局部和總體上均呈現(xiàn)出各向異性的強(qiáng)度。在結(jié)構(gòu)內(nèi)的增強(qiáng)的方向性或各向異性可以任選地在期望位置和方向中提供增強(qiáng)的部件強(qiáng)度，以滿足具體設(shè)計(jì)要求或使較輕和/或較強(qiáng)的部件成為可能。任選地，在任何上述發(fā)明中，基質(zhì)材料可以是丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、環(huán)氧樹脂、乙烯基、尼龍、聚醚酰亞胺(PEI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚乳酸(PLA)或液晶聚合物。芯或芯的股可以結(jié)構(gòu)地、傳導(dǎo)性地(電地和/或熱地)、隔絕地(電地和/或熱地)、光學(xué)地和/或以一定方式增強(qiáng)以提供流體傳輸。特別地對于結(jié)構(gòu)增強(qiáng)，芯或芯的股可以包括碳纖維、芳綸或高強(qiáng)度尼龍纖維、玻璃纖維。另外，多種類型的連續(xù)芯或股可以組合成單個(gè)連續(xù)芯增強(qiáng)長絲，以提供多種功能性，例如電氣性質(zhì)和光學(xué)性質(zhì)兩者。任選地，在任何上述發(fā)明或本發(fā)明的實(shí)施方案或方面中，具有不同的樹脂與纖維的比率的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲可以在(例如在不同階段用不同打印頭打印的)部件的不同部分內(nèi)提供不同性質(zhì)。類似地，任選地，“低樹脂”纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲骨架填料可以用于內(nèi)部構(gòu)造以最大化強(qiáng)度與重量的比率(例如，按橫截面積計(jì)30％樹脂/70％纖維)?！暗蜆渲币庵冈跈M截面積中的從30％到50％的樹脂百分比。類似地，任選地，“高樹脂”纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲殼涂層(例如，按橫截面積計(jì)90％樹脂/10％纖維)可以用于防止通過下方的芯或芯的單獨(dú)纖維股的可能的打印。另外，在本發(fā)明的一些實(shí)施方案和實(shí)施方案或方面中，消耗材料可以具有零纖維含量，并且排他地為樹脂和/或用常規(guī)FFF打印。所有列出的選項(xiàng)單獨(dú)地并且以任何可操作的排列或組合應(yīng)用于本發(fā)明的第一實(shí)施方案或方面、第二實(shí)施方案或方面、第三實(shí)施方案或方面以及其他實(shí)施方案或方面中的每個(gè)，包括行動(dòng)或步驟用本文所公開的裝置結(jié)構(gòu)來實(shí)施(如由本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的)，以及裝置結(jié)構(gòu)進(jìn)行如本文所公開的行動(dòng)或步驟(如由本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的)。在貫穿本公開內(nèi)容的所有情況下，術(shù)語“可以”表示對于本發(fā)明的任選的另外或可選擇的材料、結(jié)構(gòu)、行動(dòng)或發(fā)明。應(yīng)當(dāng)注意的是，引起“多個(gè)致動(dòng)器”移動(dòng)構(gòu)建壓印板和/或打印頭的控制器的討論包括單獨(dú)指示致動(dòng)器的任何一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)或更多個(gè)。附圖說明圖1A至圖1D是使用連續(xù)芯增強(qiáng)長絲的三維打印系統(tǒng)的示意圖，其中圖1A和圖1B是連續(xù)芯增強(qiáng)長絲打印頭的示意圖，圖1C是復(fù)合擠出和纖維打印頭組件(compoundextrusionandfiberprintheadassembly)的橫截面圖和示意圖，并且圖1D是纖維打印頭組件的特寫橫截面圖；圖2是三維打印工藝的代表性流程圖；圖3A-圖3E是連續(xù)芯增強(qiáng)長絲2的芯配置的各種實(shí)施方案的示意圖；圖4是能夠用圖1C的復(fù)合擠出和纖維打印頭組件打印的三維打印機(jī)的框圖和示意圖；圖5是對比擠出和纖維打印控制的復(fù)合時(shí)序圖；圖6A-圖6C是在打印系統(tǒng)的某些實(shí)施方案中利用的管道噴嘴的示意圖；圖7是纖維長絲進(jìn)料機(jī)構(gòu)、引導(dǎo)管和切割器組件的示意性平面圖和側(cè)視圖；圖8是包括切割器的三維打印系統(tǒng)和橋接開放空間的打印工藝的示意圖；圖9是由三維打印系統(tǒng)和/或工藝形成的包括封閉的開放空間的部件的示意圖；圖10是包括引導(dǎo)管的三維打印系統(tǒng)的示意圖；圖11是描述在圖1C和圖5中示出的用于在如圖5所示的擠出和纖維模式中打印的打印機(jī)的控制和命令執(zhí)行的流程圖；圖12是描述在圖1C和圖5中示出的用于打印如圖5所示的纖維模式的打印機(jī)的控制和命令執(zhí)行的流程圖；圖13是描述在圖1C和圖5中示出的用于在如圖5所示的擠出模式中打印的打印機(jī)的控制和命令執(zhí)行的流程圖；圖14A-圖14C分別是噴嘴和圓形出口噴嘴的示意圖；圖15A是整合有管道噴嘴尖端的切割器的示意性橫截面圖；圖15B是整合有旋轉(zhuǎn)90°的圖14A中所描繪的管道噴嘴尖端的切割器的示意性橫截面圖；圖15C-圖15D是整合有管道噴嘴尖端的切割器的實(shí)施方案的底視圖；圖16是整合有管道噴嘴尖端的切割器的示意性橫截面圖；圖17A是在部件形成期間施加壓緊壓力的三維打印系統(tǒng)的示意圖；圖17B是在沉積之前待與打印系統(tǒng)一起被利用的連續(xù)芯增強(qiáng)長絲的示意圖；圖17C是在使用壓緊壓力沉積之后的連續(xù)芯增強(qiáng)長絲和周圍的材料珠的示意圖；圖18A是現(xiàn)有技術(shù)的擠出噴嘴的示意圖；圖18B是擴(kuò)散噴嘴的示意圖；圖18C是以前饋清潔循環(huán)示出的圖18B的擴(kuò)散噴嘴的示意圖；圖19A是用直噴嘴打印的連續(xù)芯長絲的示意圖；圖19B是用直噴嘴打印的未加工的預(yù)浸絲束(towpreg)的示意圖；圖19C-圖19E是用擴(kuò)散噴嘴穿線和打印的連續(xù)芯長絲的示意圖；圖20A是具有低摩擦冷進(jìn)料區(qū)的多材料管道噴嘴的示意圖；圖20B是包括低摩擦冷進(jìn)料區(qū)的稍微會(huì)聚的管道噴嘴的示意圖；圖21是包括打印臂和可選擇的打印機(jī)頭的三維打印系統(tǒng)的示意圖；圖22是使用連續(xù)芯增強(qiáng)長絲的三維打印系統(tǒng)的示意圖；圖23A是位于沉積頭內(nèi)的半連續(xù)芯長絲的示意圖；圖23B是具有位于噴嘴內(nèi)的重疊股的半連續(xù)芯長絲的示意圖；圖23C是具有對齊的股并且位于噴嘴內(nèi)的半連續(xù)芯長絲的示意圖；圖24A是復(fù)絲連續(xù)芯的示意圖；圖24B是具有偏移股的半連續(xù)芯長絲的示意圖；圖24C是具有對齊的股的半連續(xù)芯長絲的示意圖；圖24D是具有對齊的股和一條或更多條連續(xù)股的半連續(xù)芯長絲的示意圖；圖25是使用半連續(xù)芯長絲的填充圖案的示意圖；圖26是包括沉積的增強(qiáng)纖維的立體平版印刷三維打印工藝的示意圖；以及圖27是包括沉積的增強(qiáng)纖維的立體平版印刷三維打印工藝的示意圖。具體實(shí)施方式在添加制造和復(fù)合材料鋪層這兩個(gè)相對近期的技術(shù)中，新創(chuàng)詞已經(jīng)變得普遍。例如，“預(yù)浸料”是預(yù)浸漬的復(fù)合材料，其中樹脂基質(zhì)和纖維集合體(fiberassembly)作為復(fù)合材料原材料被提前制備?！邦A(yù)浸絲束”是通常由浸漬絲束的纖維占優(yōu)勢(例如，75％纖維股)的由“絲束”(以非常高的纖維百分比例如95％的數(shù)百至數(shù)千個(gè)纖維股的束)和粘性(在室溫下)樹脂的組合形成的“預(yù)浸料”，且粘性樹脂被浸漬作為在長絲纏繞工藝中大致相鄰的纖維股之間傳遞剪切并且使預(yù)浸絲束粘至旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的手段。“拉擠成型”是制造預(yù)浸絲束的工藝中的一種，其中絲束被牽拉通過樹脂，以在完全以張力進(jìn)行的工藝中形成包括嵌入樹脂中的絲束的伸長的并且通常硬化的復(fù)合材料。如本文所使用，“擠出”應(yīng)具有其常規(guī)含義，例如，其中備料材料被按壓通過模具以呈現(xiàn)具有比備料材料更低的橫截面積的具體形狀的工藝。熔絲制造(FFF)是擠出工藝。類似地，“擠出噴嘴”應(yīng)具有其常規(guī)含義，例如，設(shè)計(jì)成控制擠出流體流動(dòng)的方向或特性、特別地以當(dāng)流體流動(dòng)離開(或進(jìn)入)封閉室時(shí)增加速度和/或限制橫截面積的裝置。相比之下，本公開內(nèi)容將使用新創(chuàng)詞“推-拉擠成型(push-pultrusion)”，以描述根據(jù)本發(fā)明的總體上新穎的工藝，其中不同于擠出，纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料打印材料的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)包括壓縮的起動(dòng)、穿線或初始化階段，隨后的嵌入的纖維股的拉伸、以及在打印材料在構(gòu)建臺(tái)上并且相繼地在部件內(nèi)形成粘合行列時(shí)基質(zhì)在整個(gè)打印頭中的熔化/固化和未熔化/未固化的狀態(tài)。本公開內(nèi)容還將使用新創(chuàng)詞“管道噴嘴”或“噴嘴”以描述根據(jù)本發(fā)明的終端打印頭，其中不同于FFF噴嘴，不存在顯著的背壓，或在包含基質(zhì)和嵌入纖維的打印材料和該打印材料的橫截面積中產(chǎn)生的附加速度在整個(gè)工藝中保持大體上相似(甚至當(dāng)以粘合行列沉積到部件時(shí))。如本文所使用，“沉積頭”應(yīng)包括擠出噴嘴、管道噴嘴和/或混合噴嘴。本公開內(nèi)容還將使用新創(chuàng)詞“推-拉浸漬料(push-pulpreg)”，以描述在推-拉擠成型中有用的材料，其與常規(guī)預(yù)浸絲束相比-樹脂優(yōu)選地為熱塑性塑料，該熱塑性塑料(i)提供足夠的摩擦和由輥或其他摩擦進(jìn)料器進(jìn)料的暴露的樹脂材料；(ii)是足夠堅(jiān)硬的(即，法向未熔化的彈性模量)以被推動(dòng)穿過間隙配合管或通道而不以未熔化的、“玻璃”狀態(tài)屈曲，剛度由嵌入的纖維股和在較小的程度上未熔化的基質(zhì)樹脂提供；(iii)和/或在環(huán)境條件下不具有明顯的“粘性”/分子擴(kuò)散，即，在環(huán)境或甚至加溫的條件下為“玻璃”狀態(tài)，使得它可以被容易地推動(dòng)穿過這種管而不粘附。固結(jié)通常是有利的以除去在已被用于用樹脂浸漬纖維的工藝期間由樹脂無能力從纖維束、絲束或粗紗中完全置換空氣引起的空隙。預(yù)浸料的單獨(dú)浸漬的粗紗紗線、絲束、板層(ply)或?qū)油ǔＭㄟ^在高壓釜中壓緊通過熱和壓力來固結(jié)。固結(jié)步驟通常需要在真空下施加非常高的壓力和高的溫度持續(xù)相對長的時(shí)間。此外，使用高壓釜或烘箱的固結(jié)工藝步驟需要“裝袋”操作，以在工具上提供具有密封膜的鋪層從而允許施加真空用于除去空氣，并且提供對于在高壓釜中實(shí)現(xiàn)固結(jié)所必需的壓差。該工藝步驟還降低了復(fù)合材料部件操作的總生產(chǎn)率。因此，對于熱塑性復(fù)合材料，將有利的是，原位固結(jié)成低空隙的復(fù)合材料，同時(shí)用ATL/AFP機(jī)器將條帶層壓至基底。該工藝通常被稱為原位ATL/AFP，并且在該工藝中使用的材料稱為原位級(jí)條帶。最后，在三維打印技術(shù)中，“長絲”通常是指卷繞構(gòu)建材料的全部橫截面積，而在復(fù)合材料技術(shù)中，“長絲”是指例如碳纖維(其中，例如，“1K絲束”將具有1000條單獨(dú)股)的單獨(dú)纖維。對于本公開內(nèi)容的目的，“長絲”應(yīng)保留來自三維打印的含義，并且“股”將意指例如被嵌入在基質(zhì)中一起形成整體復(fù)合材料“長絲”的單獨(dú)纖維。與常規(guī)模制方法對比，添加制造方法往往導(dǎo)致降低的強(qiáng)度和耐久性。例如，由于沉積材料的鄰近條(例如，“粘合行列”)之間較弱的粘合(以及氣袋和空隙)，熔絲制造導(dǎo)致呈現(xiàn)出比可比較的注射模制部件更低的強(qiáng)度的部件。預(yù)浸料片材復(fù)合材料構(gòu)造方法是費(fèi)時(shí)且困難的，并且因此是昂貴的。另外，圍繞曲線的彎曲預(yù)浸料片材可以引起纖維重疊、屈曲和/或扭曲，導(dǎo)致不合意的軟點(diǎn)。由于極其柔性和高摩擦(粘性)的構(gòu)造，通過塑料浴進(jìn)料商業(yè)纖維“預(yù)浸絲束”以添加基質(zhì)樹脂，然后通過定制打印頭進(jìn)一步進(jìn)料并不導(dǎo)致可行的添加工藝。此外，該工藝將制造該復(fù)合材料的速度受限于打印該復(fù)合材料(甚至是打印可行的)的速度。預(yù)浸絲束通常需要并且以適當(dāng)?shù)摹罢承浴?在絲束已沉積在工具或鋪層上之后足以維持絲束的位置的室溫粘附的水平)出售。另外，預(yù)浸絲束“未加工”材料趨于包埋空氣并且包括僅通過高的張力和/或隨后的真空和/或加熱步驟被除去的空氣空隙。這些步驟還減慢打印工藝。因此，存在對于復(fù)合材料添加制造的需求，所述復(fù)合材料添加制造比鋪層或纏繞更快；減少或防止在粘合行列中的包埋的空氣，避免大多數(shù)真空或加熱后工藝；提供以凹形形狀沉積復(fù)合材料和/或在表面或復(fù)合材料殼上構(gòu)造離散特征的能力?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到附圖，描述所公開的材料和三維打印工藝的具體實(shí)施方案。圖1A描繪在應(yīng)用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲2以構(gòu)建結(jié)構(gòu)之前的三維打印機(jī)3000的實(shí)施方案。纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲2(在本文中也稱為連續(xù)芯增強(qiáng)長絲)可以是推-拉浸漬料，所述推-拉浸漬料是大體上無空隙的并且包括涂覆或浸漬內(nèi)部連續(xù)單芯或多股芯6的聚合物或樹脂4。纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲2通過管道噴嘴10進(jìn)料，該管道噴嘴10(例如，通過帶式加熱器或線圈加熱器)被加熱至對于基質(zhì)材料所選擇的受控的推-拉擠成型溫度，以維持預(yù)定粘度、和/或粘合行列的預(yù)定量的粘附力、和/或表面精整。在某些實(shí)施方案中，長絲2被拖曳或牽拉通過如本文描述的管道噴嘴10。推-拉擠成型可以大于聚合物4的熔化溫度、小于聚合物4的分解溫度并且小于芯6的熔化溫度或分解溫度。在管道噴嘴10中被加熱并且使基質(zhì)材料或聚合物4被大體上熔化之后，連續(xù)芯增強(qiáng)長絲2被施加到構(gòu)建壓印板16上以構(gòu)建連續(xù)層14，以形成三維結(jié)構(gòu)。(i)構(gòu)建壓印板16的位置和取向或(ii)管道噴嘴10的位置和取向中的一個(gè)或兩個(gè)由控制器20控制，以在期望的位置和方向上沉積連續(xù)芯增強(qiáng)長絲2。位置和取向控制機(jī)構(gòu)包括構(gòu)臺(tái)系統(tǒng)、機(jī)械臂和/或H框架，這些機(jī)構(gòu)中的任何裝配有到控制器20的位置和/或位移傳感器以監(jiān)測管道噴嘴10相對于構(gòu)建壓印板16和/或被構(gòu)造的部件的層14的相對位置或速度。控制器20可以使用感測到的X、Y和/或Z位置和/或位移或速度矢量以控制管道噴嘴10或壓印板16的隨后移動(dòng)。例如，三維打印機(jī)1000可以包括用于測量到壓印板16的距離的測距儀15、在三個(gè)平移和/或三個(gè)旋轉(zhuǎn)軸中的任何中的位移變換器、距離積分器、和/或檢測管道噴嘴10到構(gòu)建壓印板16的位置或移動(dòng)的加速計(jì)。如圖1A所描繪，(例如，激光)范圍傳感器15可以掃描在管道噴嘴10前面的部分，以便校正管道噴嘴10的Z高度或所需填充體積，以匹配期望的沉積分布。該測量還可以用于填充在部件中檢測的空隙。在施加長絲以確認(rèn)沉積的粘合行列的深度和位置之后，測距儀15可測量部件。三維打印機(jī)1000可以包括由控制器20控制的切割器8，該切割器8在沉積工藝期間切割連續(xù)芯增強(qiáng)長絲(例如而沒有尾部的形成)，以便(i)形成關(guān)于結(jié)構(gòu)的單獨(dú)的特征和部件以及(ii)控制在多個(gè)部分和層中的沉積的材料和/或粘合行列的方向性或各向異性。如所描繪的，切割器8是與位于管道噴嘴孔眼或出口處的背板12相關(guān)聯(lián)的切割刀片。其他切割器包括激光、高壓氣體或流體、或剪切機(jī)。圖1A還描繪任選地與三維打印機(jī)1000一起使用的至少一個(gè)第二打印頭18，以例如在包括100％樹脂F(xiàn)FF擠出的部件上打印保護(hù)涂層，即防UV或防刮涂層。耦合或復(fù)合FFF打印頭1800的描述可在本文中找到，并且該描述一般適用于保護(hù)涂層。圖1B描繪在施加纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲2以構(gòu)建結(jié)構(gòu)中的三維打印機(jī)3001的實(shí)施方案。同樣編號(hào)的特征類似于關(guān)于圖1A描述的那些。如圖1B中所描繪，在驅(qū)動(dòng)輥42和空轉(zhuǎn)輥40的上游，線軸(未示出)在輕微張力下供應(yīng)未熔化的無空隙的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲。長絲包括在長絲的基質(zhì)材料內(nèi)延伸的至少一條軸向纖維股，在基質(zhì)材料內(nèi)大體上不具有空氣間隙。在該實(shí)施例中，纖維增強(qiáng)復(fù)合材料長絲2是包括浸漬數(shù)百或數(shù)千連續(xù)碳纖維股6A的尼龍基質(zhì)4A的推-拉浸漬料。如本文所討論的“區(qū)”是從線軸(未示出)到部件的長絲的整個(gè)軌跡的節(jié)段。驅(qū)動(dòng)輥42和空轉(zhuǎn)輥40以進(jìn)料速率(其任選地由控制...