[发明专利]通过三维印刷制造的连接件

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2011年6月2日提交的美国临时申请No.61/492,498的权益，该美国临时申请以引用的方式纳入本文。

背景技术和发明内容

本发明总体涉及导管，并且更具体而言,涉及制造流体运载连接件。

传统地，聚合物零件通过注射成型或挤出成型制作。在这些工艺中，在高压下将经加热的聚合物液体引入到匹配金属模具中，在此之后所述模具被内部冷却，从而固化所制造的零件。当熔融聚合物被注入模具腔中时，空气从所述模具腔排出。理想地，注射成型和挤出成型适合于每年要求十万或更多个零件的大批量生产。然而，这些传统的制造工艺的缺点是需要非常昂贵的机械加工的钢模具，在期望零件修正的情况下机械加工的钢模具的修改是困难且耗时的，并且这些传统的制造工艺受制于成问题的零件至零件（part-to-part）的容差变化。这些变化是由固化期间的成型收缩、成型压力差、由内部空隙和外部缩痕造成的零件翘曲等造成的。这种传统模具工具的费用使得聚合物零件的较小批量的生产昂贵得难以接受。

公知的是使用立体平板印刷术（stereo lithography）来生产非功能性聚合物零件。这些常规的立体平板印刷术方法使用激光来在一桶液体聚合物中的移动平台上创建成层零件。当正在制造所述零件时，它从所述液体上升。这些零件的生产极其缓慢，并且是不实用地易碎的。

根据本发明，提供了一种中空导管。另一方面，快速连接件（quick connector）由多层材料、多层光可固化材料和/或多层多种构成（built-up）材料制成，该快速连接件适合于穿过其中运载流体。另一方面使用三维印刷机将材料从喷墨印刷头喷出，以构建导管。又一方面提供了通过以成层和/或构成布置方式沉积材料来制作导管的方法。又一方面通过在材料沉积期间，在导管基本被气体（例如，空气）环绕的环境中沉积材料，来制作导管。另一方面中还采用了一种制作与导管或连接件成整体的保持器、凸形插入件和/或密封件的方法。

与传统装置相比，本发明的连接件和方法具有优势。例如，本发明连接件和方法不需要任何独特的工具或模具，从而节省数十万美元以及数周的模具制造时间。此外，本发明的方法允许各个制造周期之间的快速且便宜的设计和零件修正。另一方面，本发明的连接件和方法基本不存在零件至零件的容差变化，使得可在单个机器制造周期期间生产至少10个，更优选地至少40个相同的连接件。对于本发明的连接件和方法的其他方面，多个头开口、机器内的用于构成连接件的固定支撑件和周围空气制造环境允许增大的制造速度、更简单的机械加工以及易于接近所制造的连接件。还值得注意的是，本发明的连接件和方法有利地能够创建锁模零件配置，所述锁模零件配置如果有可能用传统模具生产则将会昂贵得难以接受。在其他方面中，本发明的连接件和方法通过在相同制造机器周期中，在预安装或预组装的条件下创建匹配零件来减少制造后的组装；例如，这能应用于保持器、凸形插入件和/或密封件。不同特性（例如，柔性、抗张强度、环箍强度（hoop strength）、耐化学性、抗UV褪色性（UV fade resistance）或甚至颜色）的材料可被沉积，以在基本相同的时间创建所述连接件的不同区段。因此，内部密封件可被整体创建并且以硬的方式被附接以到达所述连接件的内部孔的区域，而不需要专门的插入工具、粘合剂或其他昂贵且可变的制造后的组装，使用传统工艺则将需要所述专门的插入工具、粘合剂或其他昂贵且可变的制造后的组装。可在下文的描述和所附权利要求以及附图发现本发明的附加优点和特征。

附图说明

图1是示出了本发明的连接件的第一实施方案的分解立体图；

图2是示出了图1的连接件的局部分切的立体图；

图3是沿图1的线3-3所取的、示出了该连接器的横截面图；

图4是沿图1的线4-4所取的、示出了该连接器的纵向截面图；

图5示出了本发明的连接件的第二实施方案的分解立体图；

图6是沿图5的线6-6所取的、示出了该连接件的纵向截面图；

图7示出了制造第一实施方案的连接件的机器的立体图，其中该机器的上盖被移除；以及

图8A-图8C是示出了构建第一实施方案的连接件的机器的一系列图解侧视图。

具体实施方式