包含片材孔遮掩的擠壓本體設(shè)備的制作方法
【專利摘要】提供了一種流體設(shè)備的制造方法。該方法包括將可熔化片材置于擠壓本體的面上，該擠壓本體包含在其中延伸的孔道。至少一些孔道通過熔化片材使得熔化后的片材流入所述至少一些孔道以形成流體通路來相互連接，該流體通路穿過該本體并限定在所述至少一些孔道內(nèi)。該流體通路可具有沿所述至少一些孔道的前后縱向蜿蜒路徑。
【專利說明】包含片材孔遮掩的擠壓本體設(shè)備
[0001]本申請根據(jù)U.S.C.§119要求2011年11月29日提交的美國臨時申請第61/564417號的優(yōu)先權(quán)益，本申請所依賴的內(nèi)容以參見的方式納入本文。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明總體上涉及擠壓本體設(shè)備，如蜂窩反應(yīng)器，更具體地，涉及與擠壓本體設(shè)備一起使用的設(shè)備和方法，特別涉及用于蜂窩連續(xù)流動反應(yīng)器中或與蜂窩連續(xù)流動反應(yīng)器結(jié)合的流體通路、流體端口、分支和密封件的設(shè)備和方法。

【背景技術(shù)】
[0003]已經(jīng)提出了微反應(yīng)器型化學(xué)處理單元，其中流體(液體或氣體)在平坦襯底中或平坦襯底上蝕刻、模制、鉆孔或以其它方式形成的流體通道中被引導(dǎo)。流體通道被構(gòu)型有基本的流體結(jié)構(gòu)(例如，混合器和停留時間段)，以形成回路，該回路提供更復(fù)雜的化學(xué)處理功能。平坦襯底可以堆疊成擴展單一反應(yīng)單元的功能，提供了模塊化的化學(xué)處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)可實現(xiàn)多種應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]一個實施例中，提供了一種流體設(shè)備的制造方法。該方法包括將可熔化片材置于擠壓本體的面上，該擠壓本體包含在其中延伸的孔道。至少一些孔道通過熔化片材使得熔化后的片材流入所述至少一些孔道以形成流體通路來相互連接，該流體通路穿過該本體并限定在所述至少一些孔道內(nèi)。該流體通路具有沿所述至少一些孔道的前后縱向蜿蜒路徑。
[0005]另一個實施例中，提供了一種流體設(shè)備的制造方法。該方法包括將臨時填充物置于擠壓本體的至少一些孔道內(nèi)?？扇刍闹糜谠摂D壓本體的面上。其它孔道通過熔化該片材使得熔化后的片材流入其它孔道以形成其它孔道內(nèi)的塞子來相互連接。使用臨時填充物來阻擋熔化后的片材進入所述至少一些孔道中。
[0006]另一個實施例中，提供了一種流體設(shè)備的制造方法。該方法包括形成填充材料，該填充材料包括在高達(dá)約1150°C的溫度下不燒結(jié)在一起的粉末和粘合劑。該填充材料具有糊狀稠度。該填充材料位于擠壓本體的至少一些孔道內(nèi)以形成臨時填充物。其它孔道通過熔化可熔化材料使得熔化后的可熔化材料流入其它孔道以形成其它孔道內(nèi)的塞子來相互連接。使用臨時填充物來阻擋熔化后的可熔化材料進入所述至少一些孔道中。
[0007]將在以下詳細(xì)描述中闡述所要求保護主題的附加特征和優(yōu)點，這些特征和優(yōu)點在某種程度上對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說根據(jù)該描述將是顯而易見的，或者通過實施包括以下詳細(xì)描述、權(quán)利要求書以及附圖的本文所述的實施例可認(rèn)識到。
[0008]應(yīng)予理解的是，上面的總體說明和下面的詳細(xì)說明都描述了本發(fā)明的各實施例，并意在提供概況或框架以便理解如所要求保護的主題的性質(zhì)和特征。包括附圖以提供對各實施例的進一步理解，附圖包括在說明書中并構(gòu)成說明書的一部分。附圖示出本發(fā)明的各實施例并與說明書一起用于解釋本主題的原理和操作。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是根據(jù)一個實施例的流體處理設(shè)備的平面圖，諸如包括擠壓多孔道本體或蜂窩的熱交換器或熱交換器和反應(yīng)器組合，示出了垂直于該本體的孔道的平面中的流體路徑;
[0010]圖2是圖1的包括擠壓多孔道本體的裝置的側(cè)視立體圖，示出根據(jù)一實施例的流體路徑的附加細(xì)節(jié)；
[0011]圖3是在擠壓本體的一端或兩端上封閉的孔道的橫截面圖，示出在孔道之間相互連接時有用的根據(jù)本發(fā)明的一個方法；
[0012]圖4是類似于圖3的剖視圖，用于說明本文所使用的術(shù)語蜿蜒的意思；
[0013]圖5是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的包括擠壓多孔道本體或蜂窩的反應(yīng)器的平面圖，示出在垂直于孔道的平面中的第二流體路徑；
[0014]圖6是圖5的設(shè)備的剖視圖；
[0015]圖7是根據(jù)本發(fā)明的實施例的包括擠壓多孔道本體或蜂窩的反應(yīng)器的平面圖，示出在垂直于孔道的平面中的替代流體路徑；
[0016]圖8是圖7的設(shè)備的側(cè)視立體圖，示出根據(jù)一個實施例的擠壓本體上的流體聯(lián)接件；
[0017]圖9是流體連接設(shè)備的一個實施例的剖視圖；
[0018]圖10是包括擠壓多孔道本體或蜂窩的設(shè)備的分解立體圖，示出在擠壓本體的側(cè)面處聯(lián)接到輸入和輸入端口的流體聯(lián)接件；
[0019]圖11是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的包括擠壓多孔道本體或蜂窩的本發(fā)明的反應(yīng)器的橫截面圖，示出到擠壓本體的流體連接；
[0020]圖12是根據(jù)本發(fā)明的實施例的包括擠壓多孔道本體或蜂窩的設(shè)備的平面圖，示出在垂直于孔道的平面中的又一流體路徑；
[0021]圖13是根據(jù)一實施例的包括擠壓多孔道本體或蜂窩的設(shè)備的平面圖，示出在垂直于孔道的平面中的又一流體路徑；
[0022]圖14是在擠壓本體的一端或兩端上封閉的孔道的橫截面圖，示出用于通過從一個路徑開始且在擠壓本體內(nèi)開始的兩個路徑來分支或分開流體路徑的可用于本發(fā)明的方法;
[0023]圖15是擠壓本體或蜂窩結(jié)構(gòu)的一端的局部平面圖，示出在擠壓本體內(nèi)在擠壓本體的一端上的輸入端口處開始的多個通道；
[0024]圖16是擠壓本體或蜂窩結(jié)構(gòu)的局部側(cè)視圖，示出在擠壓本體內(nèi)在擠壓本體邊側(cè)面的壁上的輸入端口處開始的多個通道；
[0025]圖17示出根據(jù)一實施例的形成諸如熱交換器或熱交換器和反應(yīng)器組合的流體處理設(shè)備的系統(tǒng)和工藝，該流體處理設(shè)備包含具有流體路徑的擠壓多孔道本體或蜂窩；
[0026]圖18示出圖17的系統(tǒng)和工藝，其中熔化的片材進入擠壓本體的至少一些孔道；
[0027]圖19示出具有與至少一些孔道互連的永久塞子和阻止在其它孔道中形成堵塞的臨時填充物的擠壓多孔道本體或蜂窩；
[0028]圖20示出根據(jù)一實施例的移除臨時填充物的系統(tǒng)和工藝；
[0029]圖21示出根據(jù)一實施例的形成圖19和20的臨時填充物的系統(tǒng)和方法；
[0030]圖22示出臨時填充物和用于在擠壓多孔道本體或蜂窩體中形成臨時填充物的遮掩件；以及
[0031]圖23示出根據(jù)一實施例的形成圖19和20的臨時填充物的另一系統(tǒng)和方法。
[0032]詳細(xì)描述
[0033]本文所描述的實施例總體涉及處理流體的設(shè)備12，諸如反應(yīng)器或熱交換器，或者反應(yīng)器和熱交換器組合，包括擠壓本體或整料20，該擠壓本體或整料20中具有多個細(xì)長孔道18，圖1的平面圖中和圖2的立體圖中示出其一個實施例。該設(shè)備包括由諸如玻璃的片材形成的一個或多個塞子26，其用于堵塞選定的孔道18。2008年3月31日提交的題為 “EXTRUDED BODY DEVICES AND METHODS FOR FLUID PROCESSING” 待審查美國專利申請系列號第12/593，521號以及2008年12月30日提交的題為“DEVICES AND METHODS FORHONEYCOMB CONTINUOUS FLOW REACTORS”待審查美國專利申請系列號第12/346，090號中詳細(xì)描述了設(shè)備12，這兩個專利申請的細(xì)節(jié)以引用的方式納入本文。
[0034]擠壓本體20具有穿過其的主要限定在至少一些所述孔道18內(nèi)的第一流體通路28，第一流體通路28具有沿至少一些所述孔道18前后縱向蜿蜒的路徑，如圖2所示。第一流體通路28理想地限定在第一多個24孔道18內(nèi)，如圖1所看到的。第一流體通路28的至少一部分，相對于垂直于多個孔道的平面，如圖1所示，理想地位于路徑29中，路徑29由第二多個孔道22而不是第一多個孔道24來界定。對于最高熱交換能力，理想的是路徑29在其全部長度或至少其大部分長度寬度上僅是一個或兩個孔道寬度，在所示的情形中為一個孔道寬度，但是也可使用多個路徑和多個孔道寬度。狹窄的路徑可允許通路28的大的接觸面積與容積之比一一即大的(I)通路28與第二多個孔道22的接觸面積與(2)第一流體通路28的容積之比，對于熱交換器或者要求通路28緊靠孔道22的其它目的來說，該大的接觸面積與容積之比是有益的。圖1和2所示的實施例中，第一多個孔道24也是連續(xù)的，這可在本體20內(nèi)提供足夠的使用空間。
[0035]在圖1和2所示的特定實施例中，第一流體通路28部分地由定位在所述本體20的一端或多端處的一個或多個塞子26來限定。這可在圖3的剖視圖中的另一實施例更詳細(xì)地看到。如下面更詳細(xì)描述的，塞子26可以由諸如玻璃的片材形成。將相互配合以部分地限定通路28的、將孔道22分隔的壁31的選定端部已經(jīng)被移除，且塞子26已經(jīng)定位成使得形成塞子26的材料與壁31的其余部分間隔開，從而將孔道22互連。第一流體通路28由此限定在第一多個孔道22內(nèi)，且還部分地由塞子或連續(xù)塞子材料26限定。注意，通道28不需要具有與圖3 —樣多的彎曲，以形容本文所使用的術(shù)語蜿蜒。通路形成沿縱向即沿孔道的方向的“S”形狀已足夠，如圖4所示。
[0036]第二多個孔道24可以都平行開口，從而一種或多種流體可以沿各孔道24直線流過本體20，如圖1和2總體示出?；蛘?，如圖5和6總體示出，其中圖6的橫截面大致沿圖5所示的路徑23截取，至少一個第二流體通路27可以主要限定在第二多個孔道24的至少一些孔道內(nèi)，第二流體通道27還具有沿至少一些所述第二多個孔道24的前后縱向蜿蜒路徑。所示的實施例中，第二流體通路27，相對于垂直于本體20的孔道18的平面，位于圖5所示的路徑23中。
[0037]另一實施例中，路徑不僅沿圖2所示的孔道方向蜿蜒，而且還在垂直于孔道的平面上蜿蜒，如圖7平面圖所示。圖7平面圖中的第一多個孔道22布置在垂直于孔道18的平面的大致蜿蜒路徑上。因此，流體路徑28沿縱向以相對較高的頻率蜿蜒進和出圖7平面，并在該圖的平面內(nèi)沿垂直方向以相對較低的頻率蜿蜒。這種雙蜿蜒路徑結(jié)構(gòu)使得在路徑與孔道24之間保持大表面面積的同時能夠有高的總路徑容積和長的總路徑長度，并使得設(shè)備12能夠有小的總包裝尺寸。
[0038]圖7中可看到的第一多個孔道22的蜿蜒布置是一個實施例；根據(jù)應(yīng)用，其它布置是可能的或者甚至是理想的。對于最高熱交換，如上面所提到的，無論圖1、5和7的平面內(nèi)的路徑形狀如何，理想的是大部分路徑是窄的，僅一個或兩個孔道是寬的。這導(dǎo)致第一流體通路28能夠具有非常高的表面與容積比以及在緊湊容積下長的長度，而且有一點是仍然各易制造。
[0039]如圖1和5所示，如果需要，可圍繞通路28和路徑29的進出口 30堵塞在寬度上大于一個孔道的組25中的孔道18中的附加孔道。這些附加的被堵塞的孔道可為O形環(huán)密封件提供支承或者提供燒制熔合密封件或提供與通路28流體連接的其它密封系統(tǒng)，且可選地可以不形成通路28的一部分。圖8的實施例示出一種替代方式，其中入口管36已經(jīng)密封到兩組堵塞孔道25。如可從該圖中看到的，這具有通過擠壓本體的一端將流體通路28與擠壓本體20的外部流體連通的效果。如果需要，可同時使用兩端。
[0040]為了耐久性和化學(xué)惰性，擠壓本體或蜂窩體20理想地由擠壓玻璃、玻璃陶瓷、或陶瓷材料形成，但是有可能使用具有所需性質(zhì)的任何可擠壓的材料，包括例如廣泛不同的材料，如金屬、聚合物、石墨/碳等。碳或金屬整料可以例如用搪瓷或PTFE涂層涂覆。陶瓷材料可包括金屬氧化物，如氧化鋁，鈦酸鋁、氧化鋯、氧化鎂，或者非氧化物陶瓷，如碳化硅、氮化硅、氮化鋁、硅氧氮化鋁和二硼化鈦，或者硅酸鹽陶瓷，如堇青石、富鋁紅柱石、滑石瓷和瓷器。氧化鋁陶瓷比玻璃和某些陶瓷具有好的強度、好的惰性以及更高的熱傳導(dǎo)性。多孔道本體可具有每平方英寸至少200孔道的孔道密度。更高密度可產(chǎn)生熱交換性能更高的設(shè)備。具有每平方英寸300或更多、或甚至450或更多孔道的本體可具有形成高熱交換性能設(shè)備的潛力。
[0041]圖9是用于流體處理的流體連接設(shè)備10的剖視圖，包括擠壓多孔道本體20，并示出為該擠壓本體20提供流體連接的一個替代方式。在圖9實施例中，流體殼體40通過密封件42支承擠壓本體。殼體40可包括封圍擠壓本體的單一單元或可選配地省略部分40C，使得殼體包括兩個部分40A和40B。可用于流過熱控制流體或其它流體的流體通路48由第二多個孔道24與殼體40配合形成，在該情形中，所述第二多個孔道開口，如圖1和7所示。因此，流體通路48構(gòu)成另一類型第二流體通路，包括單次穿過本體、并行穿過第二多個孔道的多個孔道，與圖5的第二通路27相反。如果需要的話，兩種類型都可用于相同的本體20中。
[0042]圖9的設(shè)備10中，本體20內(nèi)的通路28經(jīng)由流體導(dǎo)管60通過流體聯(lián)接器46到達(dá)。流體導(dǎo)管60穿過殼體40內(nèi)的開口 62，其中開口 62內(nèi)采用密封件44。
[0043]圖10是包括擠壓多孔道本體或蜂窩本體的反應(yīng)器12的分解立體圖，示出流體聯(lián)接件46，流體聯(lián)接件46布置成用于在擠壓本體20的側(cè)面處聯(lián)接到輸入和輸出端口 30。流體聯(lián)接件46包括圍繞流體通路54的具有凸起的同心環(huán)52的流體聯(lián)接件本體50。組裝時，彈性O(shè)形環(huán)56由凸起環(huán)52保持壓靠形成在本體20的側(cè)面上的平坦表面58。該平坦表面58可以通過在形成流體連接的區(qū)域中移除幾排孔道18來形成。擠壓本體20內(nèi)剩余的每單位面積的大量壁結(jié)構(gòu)示出為密封件強力壓靠平坦表面58提供了足夠支承。
[0044]布置成使得第一流體通路28通過擠壓本體20的大致平行于孔道18的表面58與擠壓本體20外部流體連通的，諸如圖10的實施例的設(shè)備的設(shè)備12，實現(xiàn)了流體連接設(shè)備10的所需要構(gòu)造。如圖11所示，在已連接的設(shè)備10的剖視圖中示出了該所需要的布置，該已連接的設(shè)備10包括擠壓多孔道本體或蜂窩20，具有至本體20的流體連接。與圖9實施例相應(yīng)的特征相應(yīng)地標(biāo)記。優(yōu)點可包括無密封件44以及沒有直接在兩個流體通路28、48之間的任何密封件(諸如密封件44或流體聯(lián)接件46)。因此，對每個路徑的流體，可獨立地優(yōu)化密封件材料，且密封件失效(如果存在的話)不會致使兩個通路28、48的流體相互混合。
[0045]圖12和13是根據(jù)本發(fā)明的附加的替代實施例的示出在垂直于孔道18的平面中的又一個流體路徑29的包括擠壓多孔道本體或蜂窩20的設(shè)備12的平面圖。如在圖中可看到的，這些實施例包括在流體路徑29內(nèi)的分支，使得路徑29在垂直于孔道的平面內(nèi)分成平行路徑。圖14是在擠壓本體20的一端或兩端閉合的第一多個孔道22的剖視圖，示出在本發(fā)明中用于將流體路徑29和通路28分支或分開以實現(xiàn)圖12和13的路徑29的一個方法，其中流體通路28的兩個流體通路或者分支在平行于孔道22、24的平面中從一個流體通路分開并開始在擠壓本體20內(nèi)分支。
[0046]在需要時，可使用具有所得到的多個路徑的分支，來降低流體流過該設(shè)備的壓降。圖15是擠壓本體或蜂窩結(jié)構(gòu)的一端的局部平面圖，示出用于分支的方法和結(jié)構(gòu)，具有在擠壓本體的一端上的輸入端口 30處的在擠壓本體內(nèi)開始的通路28和/或路徑29的多個平行分支。這種分支通過簡單地增加端口 30處未堵塞的孔道數(shù)量來實現(xiàn)，如圖所示從一個到四個，或更多。
[0047]圖16是擠壓本體或蜂窩結(jié)構(gòu)的局部側(cè)視圖，示出在如圖10所示的擠壓本體側(cè)面上的壁或平坦表面58上的輸入端口 30處的在擠壓本體內(nèi)開始的多個通路28的另一實施例。類似于圖15的實施例，通過提供相對于孔道18的大小大的端口開口 30來實現(xiàn)流體通路28和路徑29的多個平行分支。除了提供通向平行的多個孔道(圖中為4個)的道路，作為一種替代方式，如箭頭所示，通路28可沿兩個方向延伸。對于通路28的每個分支，僅使用一個方向也是一種替代方式。
[0048]參考圖17，如上面所指示的，塞子26用于將至少一些孔道18互連(圖1和2)。塞子26可以指的是永久的，其中塞子26可以形成使得需要某種形式的破壞或損壞塞子26和/或周圍擠壓本體20才能移除塞子26，并旨在形成最終設(shè)備12的一部分。圖17示出使用片材100 (例如由玻璃形成)來形成永久塞子26的系統(tǒng)和方法。在將片材100放置在擠壓本體20上之前，在仍然開口的至少一些或所有孔道18 (例如見圖1的孔道22)中插入填充物102。填充物102可以指暫時作為可從孔道22移除而不損壞周圍擠壓本體20并且不旨在形成最終設(shè)備12的一部分的填充物。
[0049]可通過將臨時填充物102插入旨在在最終設(shè)備12中仍然開口的所有孔道18中來完成選擇性的擠壓本體20的孔道18的玻璃板密封。一些實施例中，該臨時填充物102可以由碳化硅粉末或在片材堵塞工藝使用的溫度(例如950°C )下不燒結(jié)的諸如陶瓷粉末的一些其它粉末?？墒褂眠m于形成臨時填充物102的示例性耐火陶瓷材料包括氧化鋁、氧化鋯和富鋁紅柱石。臨時填充物102的顆粒大小可以相對大，諸如可使用直徑至少約50μπι的顆粒、諸如直徑至少約100 μ m、諸如直徑至少約150 μ m、甚至更小顆粒大小的顆粒。形成臨時填充物102的顆粒也可具有鋸齒形或長圓形(即非球形)形狀。這種非球形形狀可有助于臨時填充物102保持其形狀且在已經(jīng)移除有機粘合劑后不崩潰或分解。這種非球形顆粒形狀也可在塞子形成工藝期間，當(dāng)臨時填充物102在玻璃軟化并在臨時填充物102周圍流動時在壓力下放置臨時填充物102時，幫助阻止填充物102形狀變化。該臨時填充物102初始可以呈糊狀，該糊通過混合填充物粉末(例如約85重量比)與有機粘合劑，諸如妥爾油或其它一些類型的油來形成。所得到的填充物糊可以具有150，000?2，000，OOOcps的粘度，因此它散布并在散布后保持其形狀。
[0050]在將臨時填充物102置于各個孔道18內(nèi)時，片材100可以位于擠壓本體20的頂端面104上方。另一個片材100可以置于擠壓本體20的下方(或在與頂端面相反的端面106處)。片材102可以由熱膨脹系數(shù)(CTE)匹配于形成擠壓本體20材料的玻璃形成。作為一個示例，對于氧化鋁擠壓本體20，對于片材102可使用1.0mm厚的玻璃片。各個片102可以由相同或不同的材料形成。耐火氈層108可以放置在上片材100上方。耐火氈層108可以提供片材100和質(zhì)量塊110之間的屏障。耐火氈層108可以用于防止在高溫成形工藝之后，片材100粘至質(zhì)量塊110。在下部片材100與支撐表面112之間可設(shè)置類似的氈層108。氈層108可以由氧化鋁氈層(例如約1.5mm厚)形成。質(zhì)量塊110可以是每平方厘米的擠壓本體20端面面積至少約45克。
[0051]參考圖18，在塞子成形工藝期間(例如在惰性氣體氛圍下，在僅僅約1150°C下、在僅僅約1723°C下)，玻璃材料片材100軟化并由于質(zhì)量塊110的力而被迫使進入未堵塞的孔道18。臨時填充物102防止玻璃片材流入由該臨時填充物102阻塞的孔道18中。該臨時填充物102形成成使得它們不由于玻璃流動而移位至相鄰的孔道18。
[0052]參考圖19，因為遠(yuǎn)離具有臨時填充物102的孔道18的流動玻璃的轉(zhuǎn)向，在由片材100形成永久塞子26之后，在與具有臨時填充物102的孔道18相鄰的孔道18中，永久塞子26可通常更厚。一些實施例中，可通過調(diào)節(jié)跨越擠壓本體20的端面的臨時填充物102的面積密度和/或通過變化或改變片材100的厚度，來調(diào)節(jié)塞子的厚度，變化或改變片材的厚度通過使用堆疊在分散區(qū)域內(nèi)的多個薄片，或熱壓來改變其在選定區(qū)域中的厚度的片來實現(xiàn)。
[0053]參考圖20，在形成永久塞子26之后，通過任何數(shù)量的方式來移除臨時填充物102。例如，可以使用手動探測器或吹空氣或使用其它材料來破壞和從孔道18移除臨時填充物102，而不損壞塞子26或周圍擠壓本體20。擠壓本體20的端面可以被拋光來移除可能已經(jīng)與臨時填充物102熔為一體的任何玻璃片材，以提供最終本體20。
[0054]可使用任何合適的工藝來為選定的孔道18提供臨時填充物1 2。例如，參考圖21，遮掩件120可以設(shè)有開口陣列122，該開口陣列相對應(yīng)于臨時填充物102所要放置在其內(nèi)的孔道18。作為一個示例，遮掩件120可以具有施加至其的壓敏粘合層，以將該遮掩件粘合至擠壓本體20的端面。在將遮掩件120置于擠壓本體20上之前，可以例如使用計算機控制的遮掩件切割機來在遮掩件120中切割開口陣列122?；蛘?，可以在遮掩件120被施加至擠壓本體20之后，例如使用在所需位置刺穿遮掩件120的激光遮掩件切割機或者熱工具來在遮掩件120上形成有開口陣列122。形成開口 122的各種方法包括模板切割、剝離膠帶、激光切割和光刻圖案化。
[0055]可以通過使用刀片將一薄層填充材料(例如約1.5mm厚)分散在板上并然后將擠壓本體20的遮掩端向下壓入填充材料層，來將填充材料插入孔道18。也可使用刀片將該填充材料直接分散在擠壓本體20的遮掩端。不需要實現(xiàn)填充材料的精確的厚度控制，因為臨時填充物102將被從其孔道18移除。圖22示出具有臨時填充物102和遮掩件120的擠壓本體20。該遮掩件任何可被移除且片材100用于堵塞工藝。
[0056]參考圖23，填充材料可被插入選定的孔道18或例如使用填充物噴嘴130直接注射入選定的孔道18。填充物噴嘴130大小可以設(shè)置成將填充材料直接注入單個孔道18，并可例如使用計算機控制XYZ載物臺和存儲在存儲器中的孔道位置來自動地控制位置。可以例如使用掃描設(shè)備來獲得孔道位置數(shù)據(jù)，該掃描設(shè)備掃描擠壓本體20的端面。
[0057]在將填充材料插入孔道18之后，包含填充材料的擠壓本體20可被加熱(例如加熱至約450°C )以脫脂填充材料。剩余的填充材料形成緊湊的臨時填充物102，該臨時填充物102保持其形狀且不掉入孔道18中?？蓡为毜剡M行該脫脂工藝或者與塞子成形工藝組合進行該脫脂工藝。
[0058]對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，可對本文所描述的實施例做出各種修改和變型而不偏離所要求保護主題的精神和范圍。由此，假如這種修改和變型落入所附權(quán)利要求書及其等同物的范圍內(nèi)，說明書旨在覆蓋本文所描述各種實施例的修改和變型。
【權(quán)利要求】
1.一種流體設(shè)備的制造方法，所述方法包括: 將可熔化片材置于擠壓本體的面上，所述擠壓本體包含在所述擠壓本體中延伸的孔道；以及 將至少一些孔道通過熔化所述片材使得熔化后的片材流入所述至少一些孔道以形成流體通路來相互連接，所述流體通路穿過所述本體并限定在所述至少一些孔道內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括:使所述熔化后的片材硬化以形成在所述至少一些孔道內(nèi)的塞子。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述片材包括玻璃。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于:所述擠壓本體包括陶瓷。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，還包括:使所述片材的熱膨脹系數(shù)與所述擠壓本體的熱膨脹系數(shù)匹配。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述面是所述擠壓本體的頂面且所述片材是第一片材，所述方法還包括: 將可熔化第二片材置于所述擠壓本體的底面上；以及 通過熔化所述第二片材使得該片材流入所述至少一些孔道以形成流體通路來將所述至少一些孔道相互連接，所述流體通路穿過所述本體并限定在所述至少一些孔道內(nèi)。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括:在所述片材上施加質(zhì)量塊以迫使所述熔化后的片材進入所述至少一些孔道。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，還包括:將耐火氈材料置于所述質(zhì)量塊與所述片材之間。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括:將臨時填充物置于其它孔道內(nèi)，所述其它孔道是除了所述至少一些孔道之外的孔道。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，還包括:使用所述臨時填充物來阻擋所述片材進入所述其它孔道。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述流體通路具有沿所述至少一些孔道的前后縱向蜿蜓路徑。
12.—種流體設(shè)備的制造方法，所述方法包括: 將臨時填充物置于擠壓本體的至少一些孔道內(nèi)； 將可熔化片材置于所述擠壓本體的面上； 通過熔化所述片材使得熔化后的片材流入其它孔道以形成所述其它孔道內(nèi)的塞子來將所述其它孔道相互連接；以及 使用臨時填充物來阻擋熔化后的片材進入所述至少一些孔道中。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，還包括:將遮掩件施加至所述擠壓本體的面上，所述遮掩件具有相對應(yīng)于所述至少一些孔道的一個或多個開口。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，還包括:通過模板切割、剝離膠帶、激光切割和光刻圖案化中的一種或多種來在所述遮掩件中形成所述一個或多個開口。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，還包括:將填充材料散布在所述遮掩件上，所述填充材料通過所述遮掩件的一個或多個開口進入所述至少一些孔道。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于:所述填充材料包括碳化硅粉末和粘合劑。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，還包括:在熔化所述片材之前將所述粘合劑從所述填充材料移除。
18.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于:所述填充材料包括陶瓷粉末和粘合劑。
19.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于:所述填充材料具有在約150，000和2，000，OOOcps之間的粘度。
20.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，還包括:將所述臨時填充物從所述至少一些孔道移除。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于:使用探測器和流體流中的一種或多種來移除所述臨時填充物。
22.—種流體設(shè)備的制造方法，所述方法包括: 形成填充材料，所述填充材料包括在高達(dá)約1150°C溫度下不燒結(jié)在一起的粉末和粘合齊U，且所述填充材料具有糊狀稠度； 將所述填充物材料置于擠壓本體的至少一些孔道內(nèi)以形成臨時填充物； 通過熔化可熔化材料使得熔化后的可熔化材料流入其它孔道以形成所述其它孔道內(nèi)的塞子來將所述其它孔道相互連接；以及 使用所述臨時填充物來阻擋熔化后的可熔化材料進入所述至少一些孔道中。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于:所述可熔化材料是玻璃片材料。
24.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，還包括:使所述熔化后的可熔化材料硬化以形成在所述其它孔道內(nèi)的塞子。
【文檔編號】B28B1/00GK104203516SQ201280067515
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月29日
【發(fā)明者】L·G·小哈伯德, J·S·薩瑟蘭 申請人:康寧股份有限公司