[發明專利]噴嘴及其制造方法

在審

• 申請號: 201410061336.9
• 申請日: 2010-07-29
• 公開（公告）號: CN103912428A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 巴里·S·卡朋特;賈米·B·威洛比;珍妮弗·J·薩林
• 申請（專利權）人: 3M創新有限公司
• 主分類號: F02M61/18
• 分類號: F02M61/18;B23P15/16
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 張爽;郭國清

本專利申請是申請日為2010年7月29日，發明名稱為“噴嘴及其制造方法”的中國專利申請201080042612.7（對應于PCT國際申請PCT/US2010/043628）的分案申請。

技術領域

本發明整體涉及噴嘴。本發明還適用于帶有此類噴嘴的燃料噴射器。

背景技術

燃料噴射越來越成為在內燃機中混合燃料和空氣的優選方法。燃料噴射通?？捎脕硖岣甙l動機的燃料效率并減少有害排放。燃料噴射器通常包括用于在壓力下使燃料霧化以供燃燒的噴嘴。越來越嚴格的環境標準要求使用更高效的燃料噴射器。

發明內容

大體上，本發明涉及噴嘴及制造噴嘴的方法。在一個實施例中，一種生產噴嘴的方法包括以下步驟：(a)提供第一材料，該第一材料能夠經歷多光子反應；(b)采用多光子過程在所述第一材料內形成第一微結構化圖案；(c)在不同于所述第一材料的第二材料中復制所述第一微結構化圖案以制作第一模具，該第一模具包括在所述第二材料中的第二微結構化圖案；(d)在不同于所述第一材料和所述第二材料的第三材料中復制所述第二微結構化圖案以制作第二模具，該第二模具包括在所述第三材料中的包括多個微結構的第三微結構化圖案；(e)采用與所述第三材料不同的第四材料層使所述第二模具的第三微結構化圖案平整化，其中所述層使在第三微結構化圖案中的所述多個微結構中的微結構頂部暴露；和(f)去除所述第三材料獲得在所述第四材料中具有多個孔的噴嘴，其中所述孔對應于所述第三微結構化圖案中的所述多個微結構。在一些情形中，所述方法中的所述步驟按順序實施。在一些情形中，所述第一材料包括聚甲基丙烯酸甲酯。在一些情形中，所述第一材料能夠經歷雙光子反應。在一些情形中，所述第一微結構化圖案包括多個離散微結構。在一些情形中，所述多個離散微結構包括一離散微結構，其為三維直線主體、三維直線主體的一部分，立體曲線主體、立體曲線主體的一部分、多面體、錐體、錐形微結構或螺旋微結構。在一些情形中，采用雙光子工藝在所述第一材料中形成所述第一微結構化圖案。在一些情形中，在所述第一材料中形成所述第一微結構化圖案的步驟包括使所述第一材料的至少一部分曝光從而使多個光子被同時吸收。在一些情形中，在所述第一材料中形成所述第一微結構化圖案的步驟包括去除所述第一材料的曝光部分、或所述第一材料的未曝光部分。在一些情形中，在所述第二材料中復制所述第一微結構化圖案包括電鍍所述第一微結構化圖案。在一些情形中，所述第二材料包括電鍍材料。在一些情形中，所述第一模具包括金屬。在一些情形中，所述第一模具包括Ni。在一些情形中，所述第二微結構化圖案實質上為所述第一微結構化圖案的復制陰模。在一些情形中，所述在第三材料中復制所述第二微結構化圖案的步驟包括注模。在一些情形中，所述第三材料包括聚合物，如聚碳酸酯。在一些情形中，所述第二模具包括聚合物。在一些情形中，所述第三微結構化圖案實質上為所述第二微結構化圖案的復制陰模。在一些情形中，所述使第三微結構化圖案平整化的步驟包括電鍍所述第三微結構化圖案。在一些情形中，所述使第三微結構化圖案平整化的步驟包括采用所述第四材料涂覆所述第三微結構化圖案。在一些情形中，所述使第三微結構化圖案平整化的步驟包括采用所述第四材料電鍍所述第三微結構化圖案。在一些情形中，所述使第三微結構化圖案平整化的步驟包括去除所述第四材料的一部分，其中在一些情形中，所述被涂覆的第四材料的所述部分通過研磨方法去除。在一些情形中，所述第四材料包括電鍍材料。在一些情形中，所述噴嘴包括金屬。在一些情形中，所述噴嘴包括Ni。

在另一個實施例中，噴嘴包括中空內部空間和至少一個將所述中空內部空間與所述噴嘴的外側連接的孔。所述至少一個孔包括具有第一形狀且位于所述噴嘴的所述中空內部空間處的孔入口和具有不同于所述第一形狀的第二形狀且位于所述噴嘴的外側處的孔出口。在一些情形中，所述第一形狀為橢圓形，所述第二形狀為圓形。在一些情形中，所述第一形狀為跑道形，所述第二形狀為圓形。在一些情形中，所述第一形狀的周邊包括多個緊密堆積的圓的外圓弧，其中所述外圓弧由類似曲線的圓角連接。