界面表面发生器及其制造方法技术

本文揭示一种内表面发生器(300)，其包括：进口子元件(302)，所述进口子元件包括多个进口孔口(302A到302D)；出口子元件(306)，所述出口子元件包括数目与所述进口孔口相等的出口孔口(306A到306D)；以及中间子元件(304)，所述中间子元件包括数目与所述进口孔口或所述出口孔口相等的非线性通路(304A到304D)；其中所述中间子元件接触所述进口子元件和所述出口子元件，并且用于将流体从所述进口孔口传送到所述出口孔口。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及界面表面发生器、其制造方法以及使用界面表面发生器的物品。
技术介绍
界面表面发生器是用以增加多层流体结构中的层数的装置。通过将多层流体流划分成多个子流、将子流重新组合成主流以及后续划分和重新组合直到获得所希望的层数，在这些装置中获得有效的层倍增。使用界面发生器制造的产品包括若干多层膜，其中所希望的是特定层厚度的各种材料的层的有序布置。(使用界面表面发生器制造的)示例性产品是其中由于具有不同特性和层厚度的材料的相邻层的相互作用而希望光学效应、机械效应或渗透性效应的那些产品。图1描绘传统的商用界面表面发生器100，其包括适用于接收沿方向200B行进的流体的进口端106、适用于沿方向200A排放流体的出口端102、以及将进口端106连接到出口端102的多个独立通道104A、104B和104C。界面表面发生器100包括彼此接触的多个子元件202、204、206和208。子元件208沿方向200B接收传入的流体流。传入的流体流接触子元件208并在进入三个进口孔口106A、106B和106C后被分成三个流。进口孔口106B、106A和106C被布置成在水平面上彼此邻近。在子元件206和204中，进口孔口106A通向通路104A、进口孔口106B通向通路104B、并且进口孔口106C通向通路104C。流体流因此通过三个进口孔口106A、106B和106C分离，并分别在三个通路104A、104B和104C中行进通过子元件206和204，随后到达出口端102，在出口端102处所述流体流分别从出口孔口102A、102B和102C流入元件202中的任选的梯形腔101中。出口孔口102A对应于进口孔口106A(即，进入进口孔口106A的流经由出口孔口102A离开界面发生器)，而出口孔口102B对应于进口孔口106B，出口孔口102C对应于进口孔口106C。出口孔口102A、102C和102B在出口端102处的垂直面上并排布置。图1的界面表面发生器由此在进口端106处划分传入的流200B，并当流200B沿方向200A离开时在出口端102处以不同配置重新组合流200B。界面表面发生器将传入的材料流划分成若干分层的分支流并且接着以另一配置重新布置及重新堆叠分支流的此能力能在流体行进通过界面发生器时在流体中形成新的表面。传统的界面表面发生器100存在许多缺点，在于通路104A、104B和104C始终是线性通路并且总是由平面区段组成。换句话说，通路104A、104B和104C始终是线性的并且由始终是平面的壁包围。粘性流体，尤其呈熔融态的聚合物，在它们流动通过的流道的几何结构中不存在突变时呈现更为均匀的流动。这就是为何要尽可能避免含有急转弯的90度转角的原因。这种避免突然的流动方向改变在行业中通常称为“流线型化”，并且非常类似于使汽车或飞机周围的空气流动成流线型的概念。聚合物流体流过如图1中所示的界面表面发生器的线性通路将由于固有的几何结构而包括几次突然的方向改变并且会在装置中产生不均匀的流动。这种不均匀的流动可能导致层的不均匀性并且还可能造成制成品中存在缺陷。因此在界面表面发生器中仅使用线性通路是一个缺点。此缺点(即，线性通路的存在)是归因于制造技术中的限制，所述限制通常包括为了形成通路而从固体块材料移除材料。因此，需要具有这样的界面表面发生器：其进口孔口、出口孔口和通路设计为符合例如聚合物等熔融的粘性和粘弹性流体在制造过程期间更倾向遵循的方向。
技术实现思路
本文揭示一种界面表面发生器，其包括：进口子元件，所述进口子元件包括多个进口孔口；出口子元件；以及中间子元件；其中所述中间子元件接触进口子元件和出口子元件，并且用于将流体从进口孔口传送到出口孔口。本文还揭示一种制造界面表面发生器的中间子元件的方法，所述方法包括：设计用于界面表面发生器的中间子元件的模型；其中所述中间子元件包括接触界面表面发生器的进口孔口和出口孔口的非线性通路；将所述模型传送到增材制造机；以及将多个层安置为彼此接触以产生中间子元件。本文还揭示一种制造界面表面发生器的中间子元件的方法，所述方法包括：制造具有中间子元件的外表面形状的蜡模；其中所述蜡模在底部钻有孔；将蜡插入件安置到蜡模中；其中所述蜡插入件具有包含于中间子元件中的非线性通路的形状；将陶瓷浆料安置到蜡模中以及蜡模的外表面上；固化并燃烧浆料以形成陶瓷壳；移除蜡模以形成陶瓷模具；以及将金属倒入陶瓷模具中以产生中间子元件。附图说明图1是界面表面发生器的现有技术描绘；图2是含有设置在进口子元件与出口子元件之间的非线性通路的界面表面发生器的描绘；以及图3是一种使用熔模铸造法制造界面表面发生器的方法的描绘。具体实施方式本文揭示界面表面发生器，其包括进口孔口、出口孔口和通路(所述通路接触进口孔口和出口孔口)，所述进口孔口、出口孔口和通路的形状及横截面几何结构由传送通过所述进口孔口、出口孔口和通路的流体的流型界定。通路并非完全线性，并且由非线性的部分界定。另外，通路的壁并非总是平面。通路、进口孔口和出口孔口的横截面几何结构可以是圆形、椭圆形或由流动通过所述通路、进口孔口和出口孔口的流体的性质界定的其它锥形截面。传送通过界面表面发生器的流体通常是粘弹性流体或粘弹性流体与非粘弹性流体的组合。本文还揭示一种制造界面表面发生器的方法，所述方法包括添加材料(即，添加物方法)以建置界面表面发生器。所述方法包括制造包括非线性通路的子元件并将此元件与含有进口孔口和或出口孔口的一个或多个子元件组合。非线性通路由传送通过所述通路的流体的流型界定。这些通路包括并非线性且具有包围至少一个曲面的横截面几何结构的部分。通常通过包括增材制造法和/或熔模铸造法的方法来制造包括非线性通路的子元件。现参考图2，本专利技术的界面表面发生器300包括进口子元件302，所述进口子元件含有多个进口孔口302A、302B、302C和302D，流体通过所述多个进口孔口进入发生器300。进口子元件302接触中间子元件304，所述中间子元件含有分别与进口孔口302A、302B、302C和302D流体连通的非线性通路304A、304B、304C和304D。中间子元件接触含有多个出口孔口306A、306B、306C和306D的出口子元件306。在图2中，进口孔口302A接触非线性通路304A，所述非线性的通路接触出口孔口306A。在图2中，分别进入标记为A、B、C或D的孔口的流体分别行进通过标记为A、B、C或D的通路并且分别在标记为A、B、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种界面表面发生器，其包括：进口子元件，所述进口子元件包括多个进口孔口；出口子元件，所述出口子元件包括出口孔口；以及中间子元件，所述中间子元件包括用于将流体从所述进口孔口传送到所述出口孔口的一个或多个非线性通路。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.15 US 61/904，7891.一种界面表面发生器，其包括：
进口子元件，所述进口子元件包括多个进口孔口；
出口子元件，所述出口子元件包括出口孔口；以及
中间子元件，所述中间子元件包括用于将流体从所述进口孔口传送到所述出口孔
口的一个或多个非线性通路。
2.根据权利要求1所述的界面表面发生器，其中所述进口子元件、所述出口子元件
和所述中间子元件是单个、一体式、整体式不可分物件。
3.根据权利要求1所述的界面表面发生器，其中所述非线性通路的横截面的周界的
一部分是非线性的。
4.根据权利要求3所述的界面表面发生器，其中所述非线性通路的所述横截面的所
述周界的所述部分是圆形部分或锥形截面部分。
5.根据权利要求3所述的界面表面发生器，其中所述非线性通路中的一个的横截面
形状是圆形。
6.根据权利要求1所述的界面表面发生器，其中所述非线性通路的形状由样条函数
界定。
7.一种制造界面表面发生器的中间子元件的方法，其包括：
设计用于界面表面发生器的中间子元件的模型；其中所述中间子元件包括接触所
述界面表面发生器的进口孔口和出口孔口的非线性通路；
将所述模型传送到增材制造机；以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·J·赛勒，J·杜雷，J·D·扎维沙，P·C·D·李，D·S·伍德曼，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US