激光限定结构通过拼接方法在卸压装置上的形成的制作方法_2

文档序号:9672016阅读:来源:国知局
个开口线段的各小块的位置的平面图;以及
[0016]图9是相应小块相对于卸压装置的隆起区的轮廓开口线和的立体图。
【具体实施方式】
[0017]参照本发明某些示范实施例提供以下的描述。然而,应该理解到该描述是借助于图示来提供的,其中任何内容应不应当看作是对本发明全部范围的限制。
[0018]转向图1,图中示出具有形成在其上的激光限定控制结构的卸压装置10。如图所示,卸压装置10呈圆盘形式;然而,装置10呈诸如矩形通风板等其它形状和构造也纳入在本发明的范围之内。此外,装置10可由包括各种金属的任何材料形成,所述金属诸如是不锈钢、哈氏合金、因科镍(Inconel)、钛以及镍。装置10包括中区14和外凸缘区16,外凸缘区16与中区14呈围绕的关系。中区14通常包括用于装置的过压泄放区域18,一旦装置面临过压的状态,该过压泄放区域18便将破裂并打开以释放过压状态。凸缘区16构造成允许装置10为了操作而在破裂盘的情形中安装在诸如相邻管区之间,或在透气孔的情形中固定到容器的壁上,优选地结合安装框架组件进行固定。凸缘区16还设置有凸部17,以便于装置10在由此待受保护的设备内安装和对齐。
[0019]装置10还包括一对相对的表面20、22(见图9)。在某些实施例中,中区14是隆起的,表面20、22包括对应于中区14的凹凸部分。在包括隆起的中区的具体实施例中,装置10可包括反作用的破裂盘,其中,借助于过压的条件,通过隆起区凹面的反转,便可实现盘的打开。中区14为平坦的且基本上与凸缘区16共面的情形也纳入在本发明的范围内。
[0020]控制结构12显示为形成在装置10的表面20内,但其它的控制结构形成在相同的和/或相对的表面内的情形也纳入在本发明的范围内。另外,控制结构12形成在中区14内;然而,控制结构12可形成在凸缘16内,或按照任何具体应用中所要求的形成在中区14和凸缘区16之间的过渡区域24内。如图所示的控制结构12显示了开口控制结构,该结构具有开口启动(initiat1n)特征26,该开口启动特征26形成为与枢要(hinge)区28相对,该枢要区28由开口线的段34、36的相对端部区域30、32形成。控制结构12可以呈几乎任何的构造、几何形状或功能,根据给定的卸压装置应用所需要的性能特征而定。在某些实施例中,控制结构12可包括如美国专利申请第13/552,165号中所说明的“交叉”构造,本文以参见方式弓I入该专利,一旦装置打开,该“交叉”构造由过压泄放区域形成多个花瓣。在其他的实施例中,控制结构12可包括如美国专利申请第13/780,729号中所说明的反向控制特征,本文以参见方式引入该专利;或可包括如美国专利申请第N0.13/780,729号中所说明的设置在开口线的段30、32端部处的抗碎裂特征。所有上述结构都可根据本文所述的本发明方法进行制造。
[0021]根据本发明的方法理想地适合在卸压装置内形成控制结构12,其总体尺寸超过扫描激光器的容量,于是,如若不移动激光器或装置10,则就不能形成完全的控制结构。因此,根据本发明的方法需要在控制结构形成过程中至少重新定位一次激光器或装置。如上所述,重新定位激光器和/或卸压装置会引入这样的风险:激光束无意地以比通常所要求次数更多的次数穿过装置的特殊区域,由此,导致从装置中移去比要求移去的更多的材料。该无意移去材料会导致卸压装置上形成减弱区域,由此,影响装置的开口特征,或导致形成完全延伸通过装置的针孔。
[0022]为了避免这些问题,本发明包括将待要被激光铣削的卸压装置的表面分隔成多个“小块”,如图2所示。装置10的表面20已经以栅格方式被分隔,该栅格具有标示为1至4的列和标示为Α-D的行,由此,形成十六个尺寸近似相等的小块(A1、A2、‘"Bl、B2、‘"Cl、C2、‘"D1、D2、…)。应该理解到,图2所示的表面20的分隔仅是示例性的,该分隔也可生成相等或不同尺寸的任何数量的小块。此外,小块不需要布置成栅格状的图案。应指出的是,表面20的分隔可以是“虚拟的”,不需要随之在表面20上形成实体的分界线。
[0023]在某些实施例中,个体小块可根据形成控制结构12所使用的激光器的视场来进行布置和定尺寸。例如,假定中区14具有八英寸的直径,所示的每个小块近似为两英寸乘以两英寸,用来形成控制结构12的激光器必须具有线性的视场,该视场至少如小块最小尺寸(即,两英寸)一样大,较佳地,至少如小块最大尺寸(即,代表对角线长度,约为2.83英寸)一样大。然而,为了利用根据本发明的方法,小块确定尺寸时应该避免让最小尺寸大于所要使用的激光器的视场,否则的话,存在这样的风险:若不重新定位激光器和/或装置10的话,则激光器在小块内可能不能完全构造控制结构段。
[0024]转到图3,小块A1显示为具有控制结构段38,该段已经通过在小块内用激光从表面20的区域除去材料而形成在小块内。段38呈弓形并包括延伸在端部42、44之间的沟槽40。在形成段38过程中,激光束以一个或多个激光束道次(pass)撞击在表面20上。在本发明的优选实施例中,在该步骤过程中,激光束道次被限制在小块A1区域内,不横跨到任何相邻的小块。
[0025]在段38形成之后,通过变换激光器或装置10,或同时变换它们两者,可改变卸压装置10和激光器的相对位置,这样,激光器的视场对应于小块A2。然后,激光束沿着预定路径行进,该预定路径横跨小块A2内的表面20的对应于另一控制机构段46的区域。段46包括延伸在端部50、52之间的沟槽48。
[0026]如图4中可见,小块A1和A2内进行的铣削操作导致形成中间区域54,该中间区域介于相邻控制结构段38、46的端部44和50之间。中间区域54对应于相邻小块A1和A2之间的边界并勾勒出该边界。在某些实施例中,中间区域54具有卸压装置材料厚度,该厚度大于在任一所述邻近控制结构最深点处的卸压装置材料厚度。在具体实施例中,中间区域54包括位于并列控制结构段38、46之间的表面20的未照激光的区域。然而,中间区域54通过激光烧蚀经受某种程度的材料移除的做法也纳入在本发明的范围内。这可用多种方法来完成,包括通过对激光器或装置10进行部分分度,同时在小块A1和A2内的操作之间移动来完成;或通过完全延伸到小块A1和A2之间边界的一数量的激光道次来完成,该数量与用以铣削位于端部42、44之间的沟槽40的该部分的全部激光道次相比是较少的。因此,在任何情况下,在中间区域54处的装置材料厚度总大于在任一沟槽40、48内的装置材料厚度。中间区域54的宽度,S卩,端部44、50之间的距离,通常足够短,使得在装置10沿着控制结构12的开口期间,附加的材料厚度不会明显地影响中区14的撕开。
[0027]一旦在小块A2内完成铣削操作,激光器和/或装置10再次进行重新定位,以便于控制结构段56在小块A3内的铣削,如图5中所示。像控制结构段38、46那样,段56包括设置在端部60和62之间的受激光照射的沟槽58。中间区域64形成在端部52、60之间,在构造上类似于中间区域54;但中间区域54、64以不同方式进行构造,例如,一个可以部分地受激光照射,另一个可不受激光照射,这也都纳入在本发明的范围内。然而,中间区域64通常包括的材料厚度大于任一沟槽48、58内的材料厚度。
[0028]一旦完成小块A3内的铣削操作,激光器和/或装置10再次重新定位,以便于控制结构段64在小块A4内的铣削,如图6所示。段64包括位于端部68、70之间的受激光照射的沟槽66。中间区域72形成在端部62、68之间。在段64铣削之后,激光器和/或装置10再次重新定位,以在小块B4内铣削控制结构段74。段74包括沟槽76,沟槽76包括分叉的沟槽段78、80和82,它们合作而形成开口启动特征2
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