用于在机械化组件中实施节点对节点连接的系统和方法与流程

本申请要求标题为“systemsandmethodsforimplementingnodetonodeconnectionsinmechanizedassemblies”并且于2017年7月7日提交的美国专利申请no.15/644,719的权益，该申请明确地通过引用以其整体并入本文中。

本公开总体上涉及用于接合子部件的技术，并且更具体地涉及使用加成制造的零部件和技术来接合节点和其它子部件。

背景技术：

三维(3d)打印，也称为加成制造(am)，近来提供了新的机会来更有效地构建汽车和其它运输结构，比如航空器、船只、摩托车、巴士、火车等。将am工艺应用于生产这些产品的行业已被证实能生产在结构上更有效的运输结构。例如，使用3d打印部件生产的汽车能被做得更坚固、更轻，并且因此燃料效率更高。此外，am允许制造商3d打印零部件，其是更复杂的，并且其配备有比经由常规机加工和铸造技术制造的零部件更先进的特征和能力。

尽管有这些最新进展，但是相对于在运输结构和其它机械化组件中实际实施am技术仍然存在许多障碍。例如，不管am是否被用于生产这类装置的各种部件，制造商通常依赖于劳动密集型的和昂贵的技术比如焊接、铆接等，来将部件(比如在运输结构中使用的节点)接合在一起。与焊接和类似技术相关的不足同样适用于目前过大以至于无法在单个am步骤中3d打印的部件，比如车辆齿轮箱。给定的3d打印机通常仅限于提供具有有限尺寸的物体，常常由3d打印机的构建板的可用表面面积和打印机所能容纳的许容体积决定。在这些情况下，制造商常常降格为使用常规的、昂贵的且耗时的机加工技术来构建部件。替代地，制造商可以3d打印多个子部件并组合它们以形成完整的功能部件。

技术实现要素：

下面将参考三维(3d)打印技术更全面地描述使用粘合剂来接合节点和子部件的技术的数个方面。

设备的一个方面包括：加成制造的具有槽的第一节点，以及加成制造的具有榫的第二节点，所述榫延伸到槽中以在第一节点与第二节点之间形成榫槽连接部。

设备的另一个方面包括：加成制造的第一子部件，其包括沿着其第一周缘区域设置的榫结构；以及加成制造的第二子部件，其包括沿着其第二周缘区域设置的槽结构，其中榫结构构造为沿着第一周缘区域和第二周缘区域与槽结构配合。

设备的另一个方面包括加成制造的包括：第一外壁的第一子部件，以及加成制造的包括第二外壁的第二子部件，其中，所述第一子部件和第二子部件经由榫槽连接部配合，所述榫槽连接部围绕所述第一外壁和第二外壁的相应边缘周向地设置。

用于制造用于运输结构的部件的方法的一个方面包括：加成制造包括沿着第一周缘区域设置的榫结构的第一子部件；加成制造包括沿着第二周缘区域设置的槽结构的第二子部件；以及使榫结构与槽结构沿着第一周缘区域和第二周缘区域配合。

方法的另一方面包括：加成制造包括第一外壁的第一子部件；加成制造包括第二外壁的第二子部件；以及使所述第一子部件和第二子部件经由榫槽连接部配合，所述榫槽连接部围绕所述第一外壁和第二外壁的相应边缘周向地设置。

应该明白的是，以粘合剂接合节点和子部件的其它方面将从以下详细描述中对于本领域的技术人员变得显而易见，其中仅通过示例的方式示出和描述了数个实施例。如本领域的技术人员将理解的，加成制造的节点和子部件的接合也能用其它实施例实现，而不背离本发明。因此，附图和详细描述应被视为在本质上是说明性的而不是限制性的。

附图说明

现在将在附图中通过示例的方式而不是通过限制的方式在详细描述中提出用于以粘合剂接合节点和子部件的设备和方法的多个不同方面，附图中：

图1示出了说明加成制造的节点-节点接合部的透视图。

图2示出了说明图1的节点-节点接合部的剖视图。

图3示出了说明相对于大规格选择性激光熔化(slm)机器的构建板的齿轮箱的俯视图。

图4示出了说明相对于构建板402示出的齿轮箱的俯视图，其中构建板402处于不同取向。

图5示出了说明图3的齿轮箱的透视图。

图6示出了说明加成制造的榫槽接合部的剖视图。

图7示出了说明包括用于在子部件之间输送流体的管的截面的流体管界面的界面平面图。

图8示出了说明构造为经由多个榫槽连接部接合在一起作为部件的多个加成制造的子部件的透视图。

图9示出了说明多个子部件的透视图，所述多个子部件具有邻近子部件的壁以输送流体通过组合部件的流体管界面。

图10示出了说明具有金属节点的齿轮箱的侧视图。

图11示出了说明使用节点和剪切面板所构造的六边形齿轮箱的剖视图。

图12a示出了说明六边形齿轮箱的透视图。

图12b示出了与如在图12a的齿轮箱中使用的节点配合的两个示例性面板的分解透视图。

图13示出了说明用于加成制造运输结构中的部件的示例性方法的流程图。

图14示出了说明用于在部件中加成制造流体管界面的示例性方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图阐述的详细描述旨在提供接合加成制造的节点和子部件的示例性实施例的描述，并且其并不旨在代表可以在其中实施本发明的仅有实施例。贯穿本公开使用的术语“示例性”意味着“用作示例、实例或说明”，并且不应必须被解释为比本公开中提出的其它实施例更优选或更有优势。详细描述包括具体细节，目的是提供彻底和完整的公开，其将本发明的范围充分传达给本领域的技术人员。然而，本发明也可以在没有这些具体细节的情况下实施。在一些情况下，众所周知的结构和部件可能以框图形式示出，或被完全省略，以避免模糊贯穿本公开提出的各种构思。

在接合两个或更多个零部件的情况下使用加成制造提供显著的灵活性和节省成本的好处，其允许机械结构和机械化组件的制造商以较低的成本制造具有复杂几何形状的零部件给消费者。在前文中描述的接合技术涉及用于连接am零部件和/或商用现货(cots)部件的工艺。am零部件是打印的三维(3d)零部件，其通过基于预编程的设计逐层增加材料打印而成。前文中描述的零部件可以是用于组装运输结构(比如汽车)的零部件。然而，本领域的技术人员应理解的是，所制造的零部件可用于组装其它复杂的机械产品，比如车辆、卡车、火车、摩托车、船只、航空器等，以及其它机械化组件，而不脱离本发明的范围。

在本公开的一个方面中，公开了用于加成制造的节点的接合技术。节点是am零部件的示例。节点可以是任何3d打印的零部件，其包括用于接收比如管和/或面板等部件的插口或其它机构(例如，用以接收这些零部件的特征)。节点可以具有构造为接收特定类型的部件的内部特征。替代地或联合地，节点可以成形为接收特定类型的部件。在本公开的一些实施例中，节点可以具有用于将部件定位在节点的插口中的内部特征。然而，如本领域的普通技术人员将理解的，节点可以利用包括各种几何形状的任何特征来接收任何类型的部件而不脱离本公开的范围。例如，某些节点可以包括简单的凹入部、槽或凹口，用于接收其它结构，其可以经由粘合剂、紧固件或其它机构被进一步结合。

如本文中所描述的节点可以进一步包括用于接合用于在运输结构或其它机械组件中使用的管、面板和其它部件的结构。例如，节点可以包括可用作用于两个或更多个面板、连接管或其它结构的相交点的接合部。为此，节点可以构造有孔或凹入部，所述孔或凹入部构造为接收这种其它结构，使得所述结构被牢固地装配在节点处。节点可以接合连接管以形成空间框架车辆底盘。节点也可以用于接合内部或外部面板和其它结构。在许多情况下，可能需要将各个节点接合在一起，以实现它们的预期目标，即允许构建上述结构。下面描述多个不同的这种接合技术。

在一个实施例中，使用榫槽结构来连接两个或更多个节点。图1示出加成制造的节点-节点接合部100的透视图。更具体地说，节点-节点接合部部段100a和100b被示为在间隙108处接合在一起。节点-节点接合部100还包括围绕节点-节点接合部100的周缘布置的支脚凸片102a-c。在一示例性实施例中，间隙108是0.25mm的间隙(或另一尺寸的间隙)，其构造为允许由不同金属或其它材料构成的节点的适当间距。该间距将确保被接合的两个子部件不发生物理接触，以便能够避免电偶腐蚀。该间距隔离节点/子部件。密封剂除了提供密封以外，还可以用作间隔件。在缺少腐蚀问题的另一些实施例中，节点-节点接合部部段100a和100b可以彼此平齐，使得不存在间隙。节点-节点接合部部段100a和100b中的每个可以包括在节点-节点接合部100的内部中的侧壁110。

节点到节点接合部100进一步包括：入口端口104，用以允许粘合剂进入节点-节点接合部100；和真空端口106，用于抽吸真空以促进粘合剂在节点-节点接合部100内的流动。在所示的实施例中，相应的入口端口和真空端口104、106被构建在节点100b内，并且设计为提供粘合剂流以协助接合节点100a和100b，如下所述。

图2示出了沿平面a-a-a-a所取的节点-节点接合部200的剖视图。在该视图中，图2的侧壁110与图1的侧壁110相对应，并且图2的支脚凸片102b与图1的支脚凸片102b相对应。在图2的侧壁110上示出的是间隙108。节点-节点接合部200的榫部202是节点100a的一部分，包括由节点100a的对角线表示的第一材料，并且沿着节点100a的大体周缘区域210设置。在一个实施例中，榫部202一直围绕周缘区域210延伸，并且实际上是围绕周缘区域210设置的单个突出部。榫部202相对于节点100b并围绕节点100a沿周缘区域210向外突出，并且榫部202的横向延伸部在此视图中可以视为从图中出来。节点-节点接合部200的槽部204是节点100b的一部分，并且沿着节点100b的大体周缘区域212设置。槽部204可以(但并非必须)由节点100b的材料构成，其中该材料由沿与节点100a的对角线相反的方向延伸的节点100b中的对角线表示。在一个实施例中，槽部204一直围绕周缘区域212延伸，并且实际上是节点100b中的一直围绕周缘区域212的单个凹口。槽部202相对于节点100a沿周缘区域212向内凹入，并且围绕节点100b横向地延伸，并且在该视图中也可以视为从图中出来。榫202和槽204可以布置在相应节点100a和100b上，使得当两个节点被适当地放置发生接触时，榫202可以与槽204对准，并且可以装配到围绕周缘区域210、212的槽204中。

在一示例性实施例中，槽204包括对中特征208，其是使槽202的开口变宽的狭窄区域，并协助允许榫202与槽204适当地配合，以由此使节点-节点接合部200对中。在另一示例性实施例中，在榫202的各侧上设置有溢出密封剂储存部226，每个储存部226具有密封剂槽220，其可以用于施加适当的密封剂，例如用以控制待施加的粘合剂的流动。

如相对于图1和图2示出的，相应地提供了粘合剂和真空端口104、106。在一个实施例中，首先在节点100a的密封剂槽220处施加密封剂。然后可以将支脚凸片102a-c用作对准点而使两个节点100a和100b对准并牢固地固定就位。可以在真空端口106处施加真空，以确保节点被密封。一旦获得完全的密封，就可以通过入口端口104施加粘合剂。在一个实施例中，真空端口106的内部结构与入口端口104的内部结构相似。粘合剂-真空作用使粘合剂渗入榫202与槽204之间的空间中，并在该空间中围绕周缘区域210、212流动，直到粘合剂适当地充满围绕周缘区域的榫槽连接部。

在一个实施例中，支脚凸片120a-c也可以用于协助防止在粘合剂流动和固化过程期间的密封剂回推。一旦粘合剂大致完全地填充榫202与槽204部段之间的间隙，就可以允许粘合剂固化。粘合剂流动过程期间的真空压力可以被监测，并且可以指示完全的粘合剂填充。在固化完成后，在一个实施例中，可以折断支脚凸片。

使用这种技术，能使节点有效地且持久地结合。在一个实施例中使用am形成用于实施节点的接合所必需的结构，使得除了施加粘合剂和/或密封剂之外的附加工艺(比如焊接或使用各种外部紧固机构)是不必要的。

在本公开的另一个方面中，公开了用于接合更大的加成制造部件(比如发动机、传动装置、齿轮箱等)的子部件的技术。在下面的讨论中，将在运输结构的传动装置内的加成制造的齿轮箱的背景下说明本公开。然而，应当理解的是，本公开的教导不局限于此，并且可以使用本文中描述的原理来组装任意数量和类型的加成制造的部件。

齿轮箱和其它部件。现在将在机械化组件中使用的齿轮箱和相关部件的背景下给出示例性实施例。旋转轴动力传动装置通常地包括由润滑剂冷却轴承支撑的轴。这种结构中的轴承力可能是适度的，主要由重力和不平衡力产生。利用多速传动装置，齿轮可以用于施加速度差以使输入轴速度与输出匹配。多轴传动装置是常见的，并且可以在由“中心距离”分开的每个轴上具有齿轮，以允许齿轮齿在齿轮的外径上啮合。作为这种啮合的结果，使用渐开线齿轮轮廓的多轴传动装置可以生成力，其由于在齿轮之间的接触点处的压力角而蔓延所述轴。蔓延的力通常通过轴承并由此通过被称为齿轮箱的壳体得到反作用。

齿轮啮合通常地使用润滑剂来延长齿轮寿命到有用的水平。该润滑剂也可以输送摩擦热量离开以便得到冷却。例如，在汽车赛车应用中，齿轮箱也可以对来自悬架的负载、车辆上的空气动力负载以及其它来源的负载做出反作用。因此，在那种情况下，齿轮箱可能具有复杂的负载，它可能是流体密封的，并且在具有高功率电平的应用中，它可以在显著升高的温度下操作。金属齿轮箱构造通常适用于动力传动装置应用，其使用作为最常见材料的铝、镁和钛的轻合金。

许多不同的am技术可以非常适合于在运输结构或其它机械化组件中构造齿轮箱和其它力或动力密集型部件。这种3d打印技术可以包括：例如，选择性激光熔化(slm)、选择性激光烧结(sls)、直接金属激光烧结(dmls)、电子束熔化(ebm)和涉及金属粉末熔化或融合的其它am工艺。如其它3d打印技术中那样，slm、sls和其它粉末床融合(“pbf”)系统逐层建立构建片。通过沉积一层粉末并将粉末的一些部分暴露到能量束而形成每个层或“薄片”。能量束被施加来熔化粉末层的与层中的构建片的截面重合的区域。熔化的粉末冷却并融合以形成构建片的薄片。可以重复该过程以形成构建片的下一薄片，以此类推。每个层都沉积在前一层的顶部上。所得结构是从头开始逐个薄片组装的构建片。sls和各种其它pbf技术可以非常适合于齿轮箱和其它运输结构部件的构造。然而，应理解的是，其它的am技术比如熔融沉积成型(fdm)等也能够用于在这种应用中使用。

常规的齿轮箱构造使用铸件，其可以是薄壁的以减少质量。然而，大型传动装置具有与铸件模型加工相关的制约因素。由于常规加工的尺寸稳定性以及其它因素，这些制约因素可能驱使最小壁厚比预期负载箱所需的更高。此外，使用常规的铸造技术，最小壁厚可能显著地大于必要的，以确保流体密封性，特别是鉴于这样的事实，即横跨箱的压力差在许多应用中可能相对较低。

相反地，如上所述，包括选择性激光熔化3d打印机(等等)在内的这些和其它常规的am技术目前具有有限的最大尺寸，并且因此只能提供达到最大尺寸的结构。图3示出了相对于与示例性大规格选择性激光熔化机器相关联的构建板302示出的齿轮箱300。如从图示中显而易见的，构建板302大致小于齿轮箱300。因此，常规的选择性激光熔化打印机和其它am技术可能需要将各种部件(比如齿轮箱300)构造为多个子部件。这通常与常规的制造技术形成对比，常规的制造技术中齿轮箱的主体可能被铸造为单个部件。本公开的一个方面因此致力于将多个am部件集成到具有足以适应部件的预期目标的特性和特征的单个部件中的解决方案。如果例如输送处于部件之内的流体是待构造的部件的必要或所需特征，则应对随之而来的将子部件组装到集成的am部件中所面临的挑战可能是特别重要的。

图4示出了相对于构建板402示出的齿轮箱400，其中构建板402以不同的取向定位。在该示例中，常规的pbf打印机(例如，选择性激光熔化3d打印机)可以根据齿轮箱400的尺寸具有使用相对于彼此以正交的相对角度打印的两个子部件来提供齿轮箱400的能力。因此，如图4所证明的，在一些实施例中可能期望的是通过利用待设计的部件的几何形状来使子部件的数量最小化。

如上所述，使用am以作为多个子部件提供一个部件提出了独特的挑战。这些挑战在运输结构部件比如齿轮箱的情况下可能是特别明显的，其中流体润滑剂或冷却剂的输送可能是必要的。这种齿轮箱中的流体输送管可通常在与齿轮箱壁集成时以较低的质量构造而成。这有利地提供了较轻的齿轮箱，并且能在齿轮箱内增加额外的容积以容纳内部结构。然而，在流体输送在集成式am部件比如齿轮箱中是期望的或必要的情况下，形成部件或齿轮箱的子部件的组合应该以可靠密封子部件之间的流体输送的方式组装在一起，以避免流体泄漏以及因此发生的部件故障。

因此，在本公开的另一个方面中，运输结构的部件被加成制造为多个子部件，其使用一个或更多个榫槽连接部至少部分地结合在一起，以形成均匀且可靠地集成的部件。例如，使用本文中描述的原理，承载齿轮箱可以使用多个am子部件来构造并且被无缝地集成以形成单个齿轮箱。薄壁结构比如齿轮箱可由它们的组成am子部件结合在一起。

图5示出了图3的齿轮箱500的透视图。在该示例性实施例中，齿轮箱500已被加成制造为由线502分隔的两个子部件。每个子部件504a和504b包括壁505。齿轮箱500的子部件504a和504b已经在围绕线502的周缘延伸的壁505处无缝地结合在一起，以形成单个部件500，如在下面进一步详细描述的。应该指出的是，不同于常规技术，其中较大的齿轮箱可能被铸造有不必要地厚的壁，其增加不希望的质量和体积，并且其导致相关联的运输结构的性能降低，图5中的齿轮箱500的壁505可以是以在不增加不必要的材料的情况下承受相关联压力所需的精确规格3d打印的。

在一个实施例中，使用榫槽连接部来结合子部件。榫槽连接部可以包括经由剪切在部件之间使用粘合剂反应负载。图6示出了沿齿轮箱壁605的相应边缘延伸的加成制造的榫槽接合部600的截面，其中一个壁与第一子部件相关联，并且一个壁与第二子部件相关联。特别地，图6示出了在相交部502(图5)处的壁的边缘的剖视图，其中边缘延伸进出图示。接合部600包括壁边缘607，其可以与第一子部件601b和第二子部件601a相对应并与之关联。接合部600进一步包括榫602和槽604。在一个实施例中，榫602沿着齿轮箱500(图5)的第一子部件601b的第一周缘区域635设置，并且槽604沿着齿轮箱500的第二子部件601a的第二周缘区域633设置。如从图示中显而易见的，榫602和槽604在该实施例中是渐缩的，以便于装配(即，为了方便榫插入槽中)，并且壁605的相应边缘607接触或紧邻。

榫602与槽604之间的间隙606可以由粘合剂填充。例如，在通过布置在子部件601a的第二侧上的真空端口608来抽吸真空时，可以使用真空灌注通过布置在子部件601a的第一侧上的外部填充端口610来注入粘合剂，以通过间隙606扩散粘合剂。

子部件601a-b可以进一步包括密封槽612a和612b，其在一个实施例中可以被构建到子部件601b的边缘607中。在一个示例性实施例中，密封槽612a-b填充有弹性体密封剂614a-b，其可以在粘合剂灌注之前固化以控制和限制粘合剂的流动。该固化也可以允许经由密封剂围绕突出的密封件压缩特征616a-b和密封件膨胀空隙618a-b的变形在粘合剂灌注期间建立强真空，后一特征设置在子部件601a的边缘607上。榫602与槽604之间的间隙606可以是标称厚度。在一个实施例中，间隙606大约是500微米，尽管多种其它厚度也是可能的。间隙606可以经由使用设置在槽604的最宽点处的对中特征620而被适当地保持。

此外，在一示例性实施例中，定位在密封槽612a-b外侧(即，在密封槽612b的右侧和在密封槽612a的左侧)的边缘607处的接合部部分可以设计有介于已结合的子部件601a-b之间的空隙(未示出)，以防止不同金属之间的磨蚀和电偶腐蚀。接合部夹紧特征622a、623a和622b、623b可以协助保持这种空隙。夹紧特征622a、623a和622b、623b可以具有从界面表面隆起的材料，以在夹紧特征622a在壁605的一侧接触夹紧特征623a时，以及在夹紧特征622b在壁605的另一侧接触623b时提供空隙。

在一个实施例中，空隙延伸横跨整个子部件界面(边缘607)。然而，空隙可以在密封槽612a-b内侧的区域处被粘合剂或密封剂填充，但是空隙可以在密封槽612a-b外侧的区域中不被填充。在子部件601a上的密封件膨胀空隙618a-b可以允许来自密封槽612a-b的密封剂在必要时膨胀以提供强密封。在另一个实施例中，真空端口608、填充端口610和夹紧特征622-23a和622-23b可以被切口，以允许附接特征613a和613b在接合部完全结合之后的断裂移除。

在本公开的另一个方面中，一部件包括大致沿着或邻近该部件的壁之一延伸的流体管。在一个实施例中，流体管与齿轮箱500(图5)的壁集成，以实现上述优点。在其它实施例中，流体管与部件的壁分开但接近。在另一些其它实施例中，流体管在一些期望的位置处处于子部件之内。

流体管(其可以携带润滑剂、冷却剂或另一种适当的流体)可以横跨由子部件601a和601b的边缘607限定的接合部。如果流体管需要横跨这种结合的接合部，则接合部可围绕流体管和齿轮箱壁605两者被密封。

图7示出了包括用于在子部件之间输送流体的流体管704的截面的流体管界面700的界面平面图。也就是说，图7示出了接合部的截面，其中流体可以相对于观察者沿进入或退出图示的方向行进。平面图示出了在第一子部件的壁710附近的流体管界面700，其可以构造为与第二子部件的类似结构的流体管界面牢固地结合。流体管界面702可以进一步包括大体上平坦的部段706，其设计为与在另一子部件上的类似部段大致平齐地定位。在其它实施例中，部段706可以是仿形的，或可以具有另一形状。流体管界面700还可以包括围绕其周缘设置并且邻接子部件壁710的外壁708。此外，流体管界面700可以包括榫槽接合部702。在一示例性实施例中，榫槽接合部702包括相对于图示的平面正交地伸出的榫突出部，并且构造为与同另一子部件的流体管界面相关联的类似槽部段配合。替代地，榫槽接合部702可以包括槽，其向图示的平面中凹入，并且设计为接收与另一部件的流体管界面相关联的类似榫部段。在一些实施例中，榫槽接合部702不必完全地围绕如图7所示的流体管的周缘延伸，而是可以构造为部分地沿着或靠近这种周缘延伸。

图8是透视图，示出了多个am子部件802、806、808，其构造为经由多个榫槽连接部接合在一起作为作为一部件。为了清楚起见，示出了大致圆柱形的子部件组；然而，根据部件的性质和整体构造，子部件的各种各样的形状、尺寸和构造都是可能的。此外，为了清楚起见，可以被容纳在子部件或部件内的内部结构从图示中被省略。

在该示例性实施例中，子部件802和806中的每个构成圆柱形结构的一些部分。子部件802可以包括具有边缘809的外壁815，所述边缘在该示例中包括榫突出部804。类似地，子部件806可以构造为具有槽连接部855，用以接收榫突出部804并与榫突出部804配合。通常地，根据构造，榫槽连接部804可以包括榫或槽，并且可以构造为与子部件806的相应边缘(从视图中部分地不可见)配合，如先前所描述的。类似地，榫突出部827(或者，在其它情形中，槽连接部)可以设置在子部件802的另一边缘810上，并且可以构造为与子部件806的相应槽连接部858配合。

此外，图8示出了圆柱形的子部件808，其在该实施例中设计为抵靠子部件802和806的组合平齐安装。子部件808可以包括具有边缘811的外壁，其中另一榫槽连接部812可以设置在围绕子部件808的周缘区域的边缘811上。榫槽连接部812可以由此与由子部件802和806的远端提供的相应的组合的榫槽连接部(视图中不可见)配合。

应该指出的是，根据构造，各个子部件的榫槽连接部可以相对于彼此是大致正交的或要不然成不同的角度。例如，在本实施例中，榫槽连接部804与榫槽连接部812大致正交。在其它实施例中，榫槽连接部812不必横穿子部件808的整个周缘，并且榫突出部804和827类似地不必横穿子部件806的相应边缘809和810的整个长度。

图9示出了透视图，其示出了具有流体管界面922的多个子部件，所述流体管界面邻近子部件902的壁，用于以密封方式输送流体通过组合的、集成的部件。子部件902可以包括边缘909，该边缘具有榫槽连接部904并且构造为与子部件906的相应榫槽连接部配合，以形成子部件902和906的集成组合。进一步示出的是流体管914，其可以与子部件902的壁集成或设置在其附近，并且其可以构造为在集成部件内输送流体。子部件902可以进一步包括流体管界面922，其包括流体管段921。在一个实施例中，流体管界面922可以构造为抵靠子部件908的相应流体管界面941大致平齐地安装。以这种方式，流体管段921能与子部件908的流体管段914无缝对准，以允许流体流动通过所得集成部件。

子部件908在该实施例中是大体圆柱形的结构，其包括具有边缘911的壁，沿着所述边缘可以设置榫槽连接部912，用于沿着子部件的周缘区域与子部件902和906配合。如上面指出的，子部件908的流体管界面941可以包括大体平坦的部段913，其构造为与子部件902的流体管界面922上的相应部段(从视图中不可见)大致平齐地定位。

子部件908的流体管界面941可以进一步包括另一个榫槽连接部915，其构造为与设置在子部件902的流体管界面922上的相应榫槽连接部配合。子部件902的流体管界面922上的相应榫槽连接部可以在几何结构上与流体管界面941大致相似，例外的是前者可以包括相反的配合结构(即，如果榫槽连接部915是榫则为槽，并且反之亦然)。

虽然不是必需的，但是在一个示例性实施例中，部段913大致是平坦的，使得它能被牢固地按压与子部件902的相应平坦部段平齐；在其它实施例中，部段913可以不是平坦的，或者可以包括适合于容纳围绕流体管814的密封件的结构。在其它实施例中，部段913可以是仿形的或织构化的，或者可以包括适于与子部件902的流体管界面922上的互补部段邻接的另一形状。所得部件具有相应的流体管界面922、941的实心且平齐的接合部，其允许流体在部件内的不受阻流动。在各个实施例中，并且根据被制造的am部件，可以将一个或更多个孔(未示出)构建到子部件中，以允许管突出和/或流体被提供到或提供自外部源。

生成如以上图7-9中所显示那样的供流体通过的连续内部空隙的能力允许在部件之内构造其它流体运送机构。一个这种示例包括在齿轮箱之内使用流体-流体热交换器。然而，根据am部件的性质和结构，多个不同的实施例和应用是可能的。

在本公开的另一个方面中，可以使用连接剪切面板的多个节点来设计和组装用于运输结构和其它机械化组件的am部件。在一个实施例中，运输结构的齿轮箱使用多个am子部件组装而成，以将多个剪切面板集成到用于在运输结构或其它机械化组件中使用的部件中。

图10示出了具有am节点1002a的六边形齿轮箱1000的侧视图，其在一个示例性实施例中可以使用适当的金属材料加成制造而成。am节点1002a可以构造为在齿轮箱1000能够容忍平面几何形状的位置中包括用于齿轮箱1000内的轴承、轴和其它结构的一个或更多个界面。在该视图中，六边形齿轮箱1000的两个剪切面板1004可以固定在相应am节点1002a之间。am节点1002a可以包括延伸的结构或凹入部(未示出)，用于与剪切面板1004的相应侧配合，例如榫槽连接部、粘合剂或另一合适的结合机构。am节点1002a可构造有插口或凹入部，以在组装期间定位剪切面板1004。am节点1002a还可以为剪切面板1004提供密封界面。在一个示例性实施例中，am节点1002a可以使用双剪切接收袋来在每侧接收剪切面板1004。齿轮箱1000的组装可以将剪切面板1004捕获在相邻的am节点1002a之间。在六边形齿轮箱1000的每个端部处，am节点1002a可以终止于am节点的中心部分1003，其在一些实施例中可以操作，以将各个am节点1002a从而将am节点1002a所联接到的剪切面板1004联接在一起并固定之。

图11示出了剖视图(b-b，见图11)，其示出了使用节点和剪切面板构造的六边形齿轮箱1100。多个am节点1002中的每个用于连接一对相应的剪切面板1004。节点1002和剪切面板1004可以用作组件以封装齿轮箱1100中的内部结构，比如轴承1006。节点1002和相应的剪切面板1004可以使用多种可能的连接机构，包括例如如本文中所描述的榫槽构造。替代地，节点可以包括插口和/或用于接收面板或其它结构的一个或更多个定位特征。在一些实施例中，节点可以包括用于提供粘合剂和抽吸真空的通道。节点也可以在构造上是简单的，并且可以包括例如用于接收面板的凹入区域。一般而言，节点的构造可以与应用和目标相一致。

如图10-11所示，使用多个am子部件组装齿轮箱允许比如剪切面板等结构被捕获在am金属零部件之间。在一示例性实施例中，使用比如slm等pbf技术来提供am金属零部件。剪切面板1004在一个示例性实施例中是平面商用现货(cots)碳复合材料片，其构造为密封流体并传递剪切载荷。可以考虑碳复合材料，因为目前它们在可获得的结构材料中具有最高的比强度。然而，由其它材料组成的剪切面板也是可能的。剪切载荷的传递可能需要am节点和其它am子部件上的界面，其允许结合和密封，如上所述。以这种方式，可以构造出具有整体较低质量的齿轮箱。

图12a示出了透视图，其示出了使用本文中描述的原理形成的六边形齿轮箱1200。齿轮箱1200包括多个面板1202，面板1202的两侧中的每个都与相应节点1002a接合，以形成具有六个面板1202和六个节点1002a的六边形结构。在一个实施例中，节点1002a经由部段1003联接到结构的相对侧。一个实施例中的每个面板1202都楔入到设置在节点1002a的每侧上的插口或槽连接部中，如图12b中更详细地示出的。

参照图12b，示出了在图12a的结构中使用的节点1002a的分解透视图。如从图示中显而易见的，节点1002a具有略微弯曲的几何形状，有助于形成六边形的一部分。此外，本实施例中的节点1002a包括在每侧上的凹入部或插口，面板1004可固定到其中。在一些实施例中，可以使用适当的粘合剂来进一步固定面板。

应理解的是，图12a的齿轮箱1200和用于在机械化组件中使用的类似结构可以采用任意数量的可能形状和尺寸，包括对称和不对称形状，并且不必局限于六边形形状。应该指出的是，本公开的原理的应用可以实现尺寸范围从小到非常大的部件的加成制造，因为大部件可由多个组成am子部件构造而成。此外，不是3d打印的cots零部件或其它定制零部件可以并入到整体部件中，比如与图12a的齿轮箱有关的情形。

图13示出了流程图1300，其示出了用于加成制造用于在运输结构或其它机械化组件中使用的部件的示例性方法。应该明白的是，图13中所指出的步骤在本质上是示例性的，并且可以如本公开中所预期的那样采用不同顺序或序列的步骤以及附加或替代的步骤，来达到类似的结果。在步骤1302处，可以加成制造第一子部件，其具有榫结构，其例如沿子部件的壁的边缘设置，或要不然部分地或完全地围绕子部件的周缘区域设置。类似地，在步骤1304处，可以加成制造第二子部件，其具有沿着壁边缘或周缘区域的互补槽结构，使得槽结构构造为在两个子部件被接合时与关联于第一子部件的榫结构配合。

紧接着，在步骤1306处，与第一和第二子部件相关联的相应榫槽结构可以被配合以形成所得am部件。可以使用各种技术来实现配合过程。作为一个例子，在步骤1306a处，可以在榫槽部段的相应区域之间施加密封剂，例如用以控制粘合剂的流动，用以促进强真空，和/或用以协助固定两个子部件。在步骤1306b处，可以使用一个或更多个对中特征来协助配合子部件。在步骤1306c处，可以经由填充端口施加适当的粘合剂，并且可以实施单独的真空端口来抽真空，其导致粘合剂扩散遍布榫槽连接部之间的空间。在步骤1306d处，可以使用一组夹紧机构来协助在周缘区域的相应边缘之间提供空隙，以适应不同金属或其它材料在接合部的区域处的共存。如以上指出的，所提供的空隙可以操作以防止材料的电偶腐蚀。

图14示出了流程图1400，其示出了用于加成制造部件中的流体管界面以允许流体在部件中流动的示例性方法。如相对于图13那样，实现这些目标的步骤的数量、顺序和类型可以根据构造和目标而有所不同。在步骤1402处，第一子部件的加成制造包括加成制造第一流体管界面，其大致邻近与第一子部件相关联的第一周缘区域延伸。在如上所述的一些实施例中，流体管界面可以与第一子部件的壁集成，以适应质量和体积的减小。第一流体管界面可以被榫槽连接部部分地或完全地环绕，或者要不然可以包括榫槽连接部，其可以是突出的榫或凹入的槽。

在步骤1404处，第二子部件的加成制造包括加成制造第二流体管界面，其大致邻近与第二子部件相关联的第二周缘区域延伸，或者被集成作为所述第二周缘区域的一部分。第二流体管界面被互补的榫槽连接部部分地或完全地环绕，或要不然包括互补的榫槽连接部，其构造为与关联于第一流体管界面的榫槽连接部配合。

紧接着，在步骤1406处，使用流体管界面的榫槽连接部来配合第一和第二子部件，并且在一些实施例中，子部件自身是使用与第一和第二子部件相关联的单独的榫槽连接部被同时地配合的，如上面参照图13所描述的。在一示例性实施例中，步骤1406可以包括与配合过程相关联的一个或更多个程序。例如，填充和真空端口可以被加成制造或与子部件共同打印，以协助施加粘合剂。此外，可以将粘合剂添加到可适用的榫槽连接部之间的空间，以由此确保流体管界面大致彼此平齐，并允许流体沿着所得集成部件的周缘流动。如相对于图13那样，这些步骤可以根据实施方式以任意顺序发生，并且可以采用附加或替代的步骤来固定子部件及其相应的界面。

前面的描述被提供来允许本领域中的任何技术人员实施本文中描述的各个方面。对贯穿本公开提出的这些示例性实施例的各种修改对于本领域的技术人员将是显而易见的，并且本文中公开的构思可以应用于用于打印和接合节点和子部件的其它技术。因此，权利要求并不旨在局限于贯穿本公开所提出的示例性实施例，而是被赋予与语言要求一致的全范围。与对于本领域技术人员公知或以后将知晓的贯穿本公开所描述的示例性实施例的要素相当的所有结构和功能均旨在被权利要求书包含。另外，本文中公开的任何内容均不旨在贡献给公众，不管这种公开是否被明确地记载于权利要求书中。没有权利要求要素将在35u.s.c.§112(f)的规定或可适用司法管辖区的类似法律下被解释，除非明确地使用惯用语“用于...的器件”来记载该要素，或者在方法权利要求的情况下，使用惯用语“用于...的步骤”来记载该要素。