[发明专利]增材制造节点中的多回路单端口设计

说明书

公开了一种包括用于结合到运输结构中的各种部件的单端口的节点。在一方面，节点包括设置在端口内的入口孔口。入口孔口构造成将流体注入到待由流体充注的至少一个区域中。例如，流体可以是粘合剂。在本公开的另一方面，提供了一种与单端口节点接合的喷嘴。喷嘴包括第一通道，用以注入粘合剂。喷嘴可以进一步包括第二通道和第三通道。在本公开的另一方面，提供了一种使用单端口节点的方法。

技术领域

本公开总体上涉及增材制造节点，并且更具体地涉及用于增材制造节点中的流体接口的多回路单端口设计。

背景技术

节点在运输结构中的各种部件之间执行重要的连接功能。节点可以结合到其它部件，包括管、挤压件、面板和其它节点。例如，节点可用于为面板执行连接。比如汽车、卡车或航空器等运输结构采用大量的内部和外部面板。大多数面板必须以安全、精心设计的方式联接至其它面板或其它结构或与其可靠地接合。可以通过使用各节点来完成这些连接类型。节点或接头构件不仅可以用于附接到、接合于和固定面板，而且它们还可以用于形成与汽车的其它部件(例如，另一面板、挤压件、管、其它节点等)的连接。

节点的设计和制造一直存在问题，部分是因为节点通常是需要复杂的副子结构的专用结构来实现与各种部件的安全、耐用和持久的连接。使用传统制造工艺有效地或便宜地制造这些类型的复杂结构通常是非常困难的。例如，机加工可以生产具有这种细节水平的高精度零件，但成本很高。铸造和其它方法可能不会产生这类应用所需的相同精度水平。另外，考虑到上述制造限制，常规接头通常不必要地更庞大并且由比必要更重的材料制成。车辆中更庞大且更重的结构产生几何设计限制并且效率低。

此外，运输结构使用广泛的材料和部件。多种材料的使用允许制造商构建高度优化和轻量化的车辆。然而，多材料连接通常是复杂的。随时间推移，所得到的连接部件可能会遭受腐蚀和其它问题。使用增材制造来制造节点将允许以高效的方式实现多材料连接。此外，增材制造的非设计特定性质允许制造具有复杂几何形状的节点的极大灵活性。

已经提出了节点的双端口设计来生产运输结构中的部件。可以通过粘合剂入口端口将粘合剂引入到部件之间的结合区域。输送粘合剂的通道可以从粘合剂入口端口延伸，行进通过节点以将粘合剂施加到结合区域，然后通过粘合剂出口端口流出。然而，节点的双端口设计可能在组装系统和操作的设计中涉及大量时间。

简而言之，运输结构需要具有更高的效率、增加的成熟性和卓越的性能的更有效、更轻量化的节点设计，来以可管理的价位实现潜在的高性能应用。

发明内容

用于运输结构的节点及其增材制造将在下文中参考本公开的各种示例性方面更全面地描述。

在本公开的一个方面，节点构造成形成与各种部件的结合并且包括单端口。例如，端口可以从表面向内延伸以形成凹部。节点进一步包括设置在端口内的入口孔口。入口孔口构造成接收注入到待由流体充注的至少一个区域中的流体。端口构造成接收喷嘴以允许流体的注入。例如，流体可以是构造成将各种部件结合在一起的粘合剂。

在本公开的另一方面，喷嘴构造成与节点接合。喷嘴包括第一通道。第一通道包括第一喷嘴入口以及第一喷嘴出口。第一喷嘴出口构造成联接至设置在节点的端口内的入口孔口。喷嘴可以进一步包括第二通道和第三通道。例如，喷嘴可以是增材制造的喷嘴。

在本公开的另一方面，提供了一种使用单端口节点的方法。所述方法包括将喷嘴的端口端插入节点的端口中。所述方法可以包括通过所述喷嘴的第二通道向设置在所述端口内的出口孔口施加真空。所述方法包括通过所述喷嘴的第一通道向设置在所述端口内的入口孔口注入粘合剂。所述方法包括允许所述粘合剂充注所述节点的至少一个区域。所述方法可以进一步包括通过所述喷嘴的第三通道分配另一流体来包封所述端口内的已注入粘合剂。