2.根据权利要求1所述的方法，其中，打印所述模具壳体包括在所述模具壳体中形成通
3.根据权利要求2所述的方法，其中，打印所述模具壳体进一步包括在所述模具壳体中
4.根据权利要求1所述的方法，其中，打印所述模具壳体包括在所述模具壳体中形成中
5.一种三维(3‑D)打印模具壳体的方法，所述模具壳体适于制作用于运输或其它机械
基于所述指令，使用所述材料打印所述模具壳体，其中，打印所述模具壳体包括在所述
6.根据权利要求5所述的方法，其中，打印所述模具壳体进一步包括在所述模具壳体中
7.一种三维(3‑D)打印模具壳体的方法，所述模具壳体适于制作用于运输或其它机械
基于所述指令，使用所述材料打印所述模具壳体，其中，打印所述模具壳体包括在所述
8.一种适于制作用于运输结构的复合面板的装置，所述装置包括三维(3‑D)打印的模
具壳体，所述三维(3‑D)打印的模具壳体包括在200°F下具有0.72×10
9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述3‑D打印的模具壳体进一步包括基本上的因
10.根据权利要求8所述的装置，其中，所述3‑D打印的模具壳体进一步包括通道，所述
11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述3‑D打印的模具壳体进一步包括中空部段。
12.根据权利要求8所述的装置，其中，所述3‑D打印的模具壳体进一步包括中空部段。
13.根据权利要求8所述的装置，进一步包括模子，其中，所述3‑D打印的模具壳体进一
14.一种适于制作用于运输结构的面板的装置，所述装置包括在200°F下具有0.72×10
的热膨胀系数(CTE)的镍合金并且具有三维(3‑D)打印的模具壳体，所述模具壳
15.根据权利要求14所述的装置，其中，所述模具壳体进一步包括通道以能够进行树脂
16.根据权利要求14所述的装置，进一步包括模子，其中，所述3‑D打印的模具壳体进一
17.一种适于制作用于运输结构的面板的装置，所述装置包括三维(3‑D)打印的模具壳
18.根据权利要求17所述的装置，进一步包括模子，其中，所述3‑D打印的模具壳体进一
19.一种三维(3‑D)打印模具壳体的方法，所述模具壳体适于制作用于运输或其它机械
合金，所述材料被构造成包括适于使用所述模具壳体来模制所述复合面板的刚度；以及
21.根据权利要求19所述的方法，其中，所述刚度包括一定数值，所述数值足以在升高
本公开总体涉及制作中的模具技术，并且更具体地涉及用于在制作车辆、船舶、飞
很多类型的面板被广泛地制造并使用在运输结构中，比如交通工具、卡车、火车、
摩托车、船舶、飞行器等。面板可以在结构的主体的内部，比如例如，交通工具中的内部门面
板。面板还可以包括外部主体面板，其被组装作为交通工具的底盘的部分。除了其它功能，
这种外部面板限定了交通工具的外部形状和结构，并且可由该交通工具外的观察者看到。
的、功能和预期用途。最近，制造商特别重视使用可以使车辆的重量最小化以增加燃料效率
的材料。强度、耐用性、寿命和美学外观是有助于选择在面板中使用的这种材料的其它因
素。例如，内部面板可以由模制塑料、金属、玻璃纤维和木材以及其它材料构成。相反，组成
运输结构的框架的外部面板可能需要被设计成满足现有安全规范的更专用的材料。
多种不同的材料形成，所述材料被结合在一起以形成优于单独材料的原始特性的特定特
性。复合材料(比如玻璃纤维和碳纤维)被用于制造在运输结构中使用的复合面板。
强度和耐用性而没有通常与替代候选材料相关的重的重量。碳纤维加强聚合物(CFRP)是一
种极其坚固且轻质的纤维加强塑料。顾名思义，CFRP包括通过使用碳纤维和聚合物基树脂
(或其它结合剂)的组合而形成以形成具有超过其组成材料的耐用特性的新型复合材料的
材料。由于其强度和轻质的性质，除了具有许多其它工业和商业应用之外，CFRP还频繁用于
制造用于车辆、船舶、摩托车、飞行器和其它机械组装件的主体面板和其它部件。
材料来制作面板的技术。在传统的制作技术中，用于模制复合材料的工具通常是通过使用
劳动密集型方法制造的。例如，机械加工方法可以被用来制造一对模具壳体，所述模具壳体
的每一个可以组成模子的阳模部段与阴模部段中的一个。材料与树脂可以被放置在模子
中，位于阳模具壳体部段与阴模具壳体部段之间，从而成形为组成目标复合材料的面板。模
具壳体继而通常由在化学性质和结构上适于在模制主题材料中使用的一种或更多种材料
定复合材料兼容的热特性的那些材料。不幸的是，使用传统方法来将许多这样的候选材料
机械加工成模具壳体是困难且成本高的。这些后面的方法通常涉及耗时且费力的使昂贵的
材料块定形状的过程，所述材料块具有坚硬或韧性的特性或者不利于机械加工过程的其它
不期望的特征。作为说明，一些其它方面理想的材料可以是柔软和粘性的，从而使它们难以
精确切割。这使得像雕刻材料和在其中形成详细结构的任务成为特定的制造挑战。由于这
些和其它原因，劳动密集型机械加工技术可能导致对制造商而言的复杂且高成本的障碍。
它们还可以对所形成的模具壳体的可允许形状、尺寸和几何形状复杂性施加显著的实际限
制，Kaiyun中国 官方网站使得例如构造某些期望的特征或简化壳体的最佳形状可能是困难的或不切实际的。所
形成的模具壳体可能庞大且笨重，给从事使用材料模制面板工作的人员施加了额外的负
担。用于克服这些问题的替代制造工艺包括铸造主要模具并且然后机械加工该模具表面。
三维(3‑D)打印模具壳体(其适于制作用于运输结构的复合面板)的方法的一个方
面包括：接收用于打印模具壳体的指令，该指令基于模具壳体的数据模型；接收包括因瓦合
三维(3‑D)打印模具壳体(其适于制作用于运输结构的面板)的方法的另一个方面
包括：接收用于打印模具壳体的指令，该指令基于模具壳体的数据模型；接收材料；以及基
于指令使用该材料打印模具壳体，其中，打印模具壳体包括在该模具壳体中形成中空部段。
三维(3‑D)打印的模具壳体，其包括能够进行树脂灌注、真空生成或热量传递的通道。
适于制作用于运输结构的面板的另一种装置包括三维(3‑D)打印的模具壳体，其
三维(3‑D)打印模具壳体(其适于制作用于运输结构或其它机械结构的复合面板)
的方法的一个方面包括：接收用于打印模具壳体的指令，该指令基于模具壳体的数据模型；
接收材料，该材料包括构造成包括适于使用该模具壳体模制复合面板的热特性和刚度的合
于本领域技术人员来说将是显而易见的，其中通过说明的方式仅示出和描述了几个实施
例。如本领域技术人员将认识到的，模具壳体和用于制作模具壳体的方法能够具有其它和
不同的实施例，并且其若干细节能够在各种其它方面进行修改，所有这些都不脱离本发明
图3A‑D是示出了示例性面板和示例性3D打印模具壳体的侧视图以及使用3D打印
图4A‑B是示出了用于生产3D打印模具壳体的示例性过程的流程图，该3D打印模具
图6是示出了用于制作包括中空结构和集成通道的3D打印模具壳体的示例性过程
示例性实施例的描述，并不旨在表示可以实践本发明的仅有的实施例。贯穿本公开使用的
术语“示例性的”意味着“用作示例、实例或说明”，并且不应被解释为比本公开中呈现的其
它实施例优选或有利。出于提供彻底和完整公开的目的，详细描述包括具体细节，其向本领
域技术人员充分传达了本发明的范围。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实践本发
明。在一些情况下，众所周知的结构和部件可以以框图形式示出，或者完全省略，以避免模
在复合模具的背景下使用3‑D打印为能够使机械结构和机械组装件的制造商制造
具有复杂几何形状的部件提供了显著的灵活性。例如，3‑D打印技术为制造商提供了设计和
构建具有复杂的内部网格结构和/或轮廓的部件的灵活性，所述部件不能通过传统制造过
图1是示出了3启动‑D打印的过程的示例性过程的流程图100。待打印的期望的3‑D
物体的数据模型被渲染(步骤110)。数据模型是3‑D物体的虚拟设计。因此，数据模型可以反
映3‑D物体的几何形状特征和结构特征，及其材料构成。可以使用各种方法、包括3D扫描、3D
用于创建数据模型的3D扫描方法还可以使用用于生成3‑D模型的各种技术。这些
技术可以包括例如飞行时间、体积扫描、结构光、调制光、激光扫描、三角测量等。
3‑D建模软件继而可以包括多种商业上可获得的3‑D建模软件应用中的一种。可以
使用适合的计算机辅助设计(CAD)包(例如以STL格式)来渲染数据模型。STL文件是与商业
上可获得的CAD软件相关联的文件格式的一个示例。CAD程序可以用于将3‑D物体的数据模
型创建为STL文件。因此，STL文件可以经历一个过程，文件中的错误通过该过程被识别和解
在错误解决之后，数据模型可以被称为切片机的软件应用“切片”，从而产生用于
3‑D打印物体的一组指令，其中指令与所利用的特定的3‑D打印技术兼容并相关联(步骤
120)。多个切片机程序在商业上是可获得的。切片机程序将数据模型转换为表示待打印的
物体的薄切片(例如，100微米厚)的一系列单独层，以及包含打印机专用指令的文件，所述
打印机专用指令用于3‑D打印这些连续的单独层以制作数据模型的实际3‑D打印的表示。
用于此目的的文件的常见类型是G代码文件，它是一种数字控制编程语言，其包括
用于3‑D打印物体的指令。将G代码文件或组成指令的其它文件被上传到3‑D打印机(步骤
130)。因为包含这些指令的文件通常被设置为可通过专用3‑D打印过程运行，所以应该理解
常规且常用的打印机专用方法中的任何一种方法，在渲染物体中被3‑D打印机使用所必需
的合适的物理材料被装载到3‑D打印机中(步骤140)。在熔融沉积型(FDM)3‑D打印机中，例
如，材料通常作为线轴上的细丝而被装载，所述线轴被放置在一个或更多个线轴保持器上。
细丝通常被供给到挤出器装置中，在运行时，所述挤出器装置在将材料喷射到构建板或其
它基底上之前将细丝加热成融化的形式，如下文进一步说明的。在选择性激光烧结(SLS)打
印和其它方法中，材料可以作为粉末而装载到室中，该室将粉末供给到构建平台。根据3‑D
然后，基于提供的指令，使用(多种)材料来打印3‑D物体的相应数据切片(步骤
150)。在使用激光烧结的3‑D打印机中，激光器扫描粉末床并在期望有结构的位置使粉末熔
化在一起，并避免扫描切片数据表示任何东西不被打印的区域。该过程可以重复数千次，直
到形成期望的结构，在这之后将打印的部件从制造机中移除。在熔融沉积成形中，通过将支
撑材料和模型的连续层施加到基底上来打印部件。通常，出于本公开的目的，可以采用任何
图2是示例性3‑D打印机200的框图。虽然可以适当地采用任何数量的3‑D打印技
术，但是图2的3‑D打印机200是在FDM技术的背景下讨论的。3‑D打印机包括：FDM头210，其继
而包括挤出喷嘴250A和250B；可移动构建台220；以及在构件台220的顶部处的构建板230。
塌的悬垂元件提供支撑的任何支撑材料的需要，可以使用多种材料来打印物体。一根或更
多根适用的细丝材料260可以缠绕在线轴(未示出)上并且供给到FDM头210中。(在上述其它
技术中，材料可以作为粉末或以其它形式提供)。FDM头210可以基于接收到的打印指令通过
数字控制机构(比如，步进电机或伺服电机)在X‑Y方向上移动。在一个示例性实施例中可以
组成热塑性聚合物的材料可以被供给到包括挤出喷嘴250A和250B的FDM头210。FDM头210中
的挤出器将细丝材料260加热成融化形式，并且挤出喷嘴250a喷射融化材料并将其沉积到
响应于接收到的打印指令，FDM头210围绕水平(X‑Y)平面移动，使得挤出喷嘴250A
X‑Y平面中的合适位置处形成一个层270之后，可以以类似的方式形成下一个层。
构建板230可以是在至少竖直Z方向上可移动的受控工作台的部件。当层270的渲
染完成时，构建台220和构建板230可以在竖直(Z)方向上降低与层270的厚度成正比例的
量，使得打印机可以开始下一层的应用，以此类推直到形成具有期望形状和组分的多个截
是，取决于数据模型，实际打印的结构可以基本上体现为任何形状和构造。也就是说，渲染
另外，如上所述，可以使用多种不同的材料来打印物体。在一些情况下，两种不同
过轻质结构提供坚固支撑。这样的一种具有吸引力的用于模制这些面板的材料是因瓦合
金，镍钢(Ni‑Fe)合金。因瓦合金在复合材料(比如CFRP等)的生产中被用作模具壳体。因瓦
合金以其低热膨胀系数(CTE)以及其在温度变化的情况下相对没有膨胀或收缩而闻名。因
瓦合金具有与碳纤维加强聚合物(CFRP)的CTE相对类似的CTE。因此，因瓦合金通常被用作
CFRP复合模具中的模子。使用因瓦合金模具对于制作CFRP结构可能是特别期望的，因为模
具材料与复合材料之间显著的CTE不匹配可能导致材料的不需要的热膨胀。这种膨胀在制
造高公差复合部件中可能是有害的。结合CFRP模具使用因瓦合金减少了CTE不匹配的现象。
因瓦合金是稳定的并几乎对由于温度上极端变化造成的收缩或膨胀是免疫的。因瓦合金因
此外，因瓦合金的近似的弹性模量为20.5Mpsi。弹性模量是当向材料施加力(比如
模制力)时材料抵抗变形的总体估量。弹性模量的这个数值为因瓦合金提供了适于所形成
在其它实施例中，用于3‑D打印模具壳体的方法包括使用代替因瓦合金的不同的
合金，所述不同的合金具有适于模制包括碳纤维的复合面板的热属性和刚度特性。因此，例
如，包括与上述示例性数值相当的特性的合金可以是用于3‑D打印的模具壳体的适用材料。
的。举例来说，众所周知，坚硬且有韧性的因瓦合金机械加工起来困难且昂贵。使用传统机
械加工技术来为因瓦合金造型的难度和耗时的性质经常导致因瓦合金模具不必要地厚且
沉重，使在模制过程中对于工人来说这些模具更加难以操作。此外，因瓦合金和类似材料的
机械加工限制使得将详细结构特征精确地集成在模具壳体(其在随后的模制过程中可能在
其它方面是有用的)中是困难或不切实际的。因此，现有的因瓦合金模具和类似模具缺乏通
用性。这些材料的机械加工和模具加工的过程的成本和复杂性与部件性能要求(比如例如，
在车辆和飞行器应用中)、要制作的部件数量、部件的复杂性以及其它因素的增加直接成正
比例地显著增加。此外，这些模具的过大的质量需要在模制过程中延长的热升温和冷却参
3‑D打印的模具壳体可以被结合，例如作为模子的部段，以用于制作用于运输和其