本公開涉及用于將產(chǎn)品的一部分(基礎(chǔ)部分)固定到產(chǎn)品的另一部分(成型部分)的制造系統(tǒng)和方法，該產(chǎn)品的另一部分通過使材料流動到基礎(chǔ)部分上的機構(gòu)創(chuàng)建，并且更具體地涉及使用柵格結(jié)構(gòu)將成形材料牢固地連接到襯底。

背景技術(shù)：

1、當(dāng)產(chǎn)品經(jīng)受各種力和應(yīng)力時，產(chǎn)品的兩個部件之間的連接強度很重要。例如，將產(chǎn)品的一部分成型、鑄造或以其他方式形成在產(chǎn)品的另一部分上可以依靠摩擦或有限的干涉配合來將兩個部件部分保持在一起。

2、存在各種類型的制造工藝來創(chuàng)建或修改產(chǎn)品。打印技術(shù)由于其理想的品質(zhì)，諸如效率和靈活性，已經(jīng)得到廣泛使用。已經(jīng)開發(fā)了各種類型的3d打印技術(shù)，用于從金屬、陶瓷和聚合物材料創(chuàng)建對象。各種3d打印技術(shù)通常都包括構(gòu)建表面、材料輸送系統(tǒng)、能量輸送系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。構(gòu)建表面提供參考表面，在該參考表面上逐層沉積材料，以根據(jù)設(shè)計細節(jié)連續(xù)構(gòu)建該部分。材料輸送系統(tǒng)執(zhí)行原料材料的沉積，諸如以顆粒、纖維或細絲形式的原料材料，用于與先前沉積層熔合。能量輸送系統(tǒng)在沉積之前、期間和/或之后向原料材料添加能量，用于將材料液化/熔合成正在創(chuàng)建的部分。控制系統(tǒng)在諸如根據(jù)數(shù)學(xué)數(shù)據(jù)定義構(gòu)建正被創(chuàng)建的對象時操作每個其他系統(tǒng)。

3、傳統(tǒng)的制造工藝和打印工藝都可以用于各種應(yīng)用中，以實現(xiàn)期望的結(jié)果。然而，提高部件的兩個部分之間的界面強度仍然是一個目標(biāo)，其中一個部分通過使一個部分的材料相對于另一部分流動的機構(gòu)而形成在另一部分上、周圍或內(nèi)部。

4、因此，希望提供用于將部件的一個部分固定到部件的另一部分的改進的方法和系統(tǒng)。此外，結(jié)合附圖和前述技術(shù)領(lǐng)域和背景技術(shù)，根據(jù)隨后的詳細描述和隨附權(quán)利要求，本公開的其他期望特征和特性將變得顯而易見。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、用于制造產(chǎn)品的系統(tǒng)和方法包括至少一個制作系統(tǒng)以創(chuàng)建具有柵格結(jié)構(gòu)的襯底。模型接收襯底。模型在襯底周圍限定腔。成形系統(tǒng)成將材料輸送到模型的腔中，使得材料流入柵格結(jié)構(gòu)中，使材料與襯底交織，從而由材料在襯底上創(chuàng)建特征，該材料由柵格結(jié)構(gòu)鎖定到襯底。

2、在附加實施例中，柵格結(jié)構(gòu)包括一系列單元。每個單元由多個結(jié)構(gòu)構(gòu)件形成，多個結(jié)構(gòu)構(gòu)件在節(jié)點處連接并在結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間限定開放空間。

3、在附加實施例中，特征是襯底上的成型部分。

4、在附加實施例中，柵格結(jié)構(gòu)包括多個互連結(jié)構(gòu)構(gòu)件，并且材料體現(xiàn)為延伸通過多個互連結(jié)構(gòu)構(gòu)件的多個元件。

5、在附加實施例中，柵格結(jié)構(gòu)包括多個結(jié)構(gòu)構(gòu)件，多個結(jié)構(gòu)構(gòu)件在節(jié)點處連接并在結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間限定開放空間。材料完全填充開放空間。

6、在附加實施例中，成形系統(tǒng)是注射成型機器。

7、在附加實施例中，柵格結(jié)構(gòu)是襯底的組成部分。

8、在附加實施例中，柵格結(jié)構(gòu)包括多個結(jié)構(gòu)構(gòu)件，多個結(jié)構(gòu)構(gòu)件是柵格結(jié)構(gòu)的承載部分。

9、在附加實施例中，材料體現(xiàn)為填充柵格結(jié)構(gòu)中的空間的元件。

10、在附加實施例中，柵格結(jié)構(gòu)限定開放空間，并且柵格結(jié)構(gòu)被設(shè)計成最大化材料在開放空間中的滲透。

11、在許多其他實施例中，一種用于制造產(chǎn)品的方法包括由至少一個制作系統(tǒng)制作具有柵格結(jié)構(gòu)的襯底。在模型中接收襯底。模型在襯底周圍限定腔。成形系統(tǒng)將材料輸送到模型的腔中，包括使材料流入柵格結(jié)構(gòu)中。在材料流動期間，其與襯底交織以由材料在襯底上創(chuàng)建特征，并且由柵格結(jié)構(gòu)將材料鎖定到襯底。

12、在附加實施例中，將柵格結(jié)構(gòu)制作為一系列單元。每個單元包括多個結(jié)構(gòu)構(gòu)件，多個結(jié)構(gòu)構(gòu)件在節(jié)點處連接并在結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間限定開放空間。

13、在附加實施例中，將特征創(chuàng)建為襯底上的成型部分。

14、在附加實施例中，將柵格結(jié)構(gòu)制作為多個互連結(jié)構(gòu)構(gòu)件。將材料形成為延伸通過多個互連結(jié)構(gòu)構(gòu)件的多個元件。

15、在附加實施例中，將柵格結(jié)構(gòu)制作為多個結(jié)構(gòu)構(gòu)件，多個結(jié)構(gòu)構(gòu)件在節(jié)點處連接并在結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間限定開放空間。輸送材料以完全填充開放空間。

16、在附加實施例中，成形系統(tǒng)包括注射成型機器。

17、在附加實施例中，將柵格結(jié)構(gòu)制作為具有開放空間的襯底的一部分。將柵格結(jié)構(gòu)設(shè)計成最大化材料在開放空間中的滲透。

18、在附加實施例中，將柵格結(jié)構(gòu)制作為多個結(jié)構(gòu)構(gòu)件，多個結(jié)構(gòu)構(gòu)件是柵格結(jié)構(gòu)的承載部分。

19、在附加實施例中，使柵格結(jié)構(gòu)填充有材料的元件。

20、在許多附加實施例中，一種產(chǎn)品包括具有柵格結(jié)構(gòu)的襯底。通過設(shè)置在襯底上的材料在成形系統(tǒng)的腔中形成特征。材料與柵格結(jié)構(gòu)交織，使得特征由柵格結(jié)構(gòu)鎖定到襯底。

技術(shù)特征：

1.一種用于制造產(chǎn)品的系統(tǒng)，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述柵格結(jié)構(gòu)包括一系列單元，其中每個單元由多個結(jié)構(gòu)構(gòu)件形成，所述多個結(jié)構(gòu)構(gòu)件在節(jié)點處連接并在所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間限定開放空間。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述特征包括所述襯底上的成型部分。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述柵格結(jié)構(gòu)包括多個互連結(jié)構(gòu)構(gòu)件，并且所述材料包括延伸通過所述多個互連結(jié)構(gòu)構(gòu)件的多個元件。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述柵格結(jié)構(gòu)包括多個結(jié)構(gòu)構(gòu)件，所述多個結(jié)構(gòu)構(gòu)件在節(jié)點處連接并在所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間限定開放空間，并且其中所述材料完全填充所述開放空間。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述柵格結(jié)構(gòu)包括所述襯底的組成部分。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述柵格結(jié)構(gòu)包括多個結(jié)構(gòu)構(gòu)件，所述多個結(jié)構(gòu)構(gòu)件是所述柵格結(jié)構(gòu)的承載部分。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述材料包括填充所述柵格結(jié)構(gòu)中的空間的元件。

9.一種用于制造產(chǎn)品的方法，包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，包括將所述柵格結(jié)構(gòu)制作為一系列單元，其中每個單元包括多個結(jié)構(gòu)構(gòu)件，所述多個結(jié)構(gòu)構(gòu)件在節(jié)點處連接并在所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間限定開放空間。

技術(shù)總結(jié)
用于制造產(chǎn)品的系統(tǒng)和方法包括至少一個制作系統(tǒng)以創(chuàng)建具有柵格結(jié)構(gòu)的襯底。模型接收襯底。模型在襯底周圍限定腔。成形系統(tǒng)成將材料輸送到模型的腔中，使得材料流入柵格結(jié)構(gòu)中，使材料與襯底交織，從而由材料在襯底上創(chuàng)建特征，該材料由柵格結(jié)構(gòu)鎖定到襯底。

技術(shù)研發(fā)人員：S·童,D·P·舒勒
受保護的技術(shù)使用者：通用汽車環(huán)球科技運作有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19