CN107206625B - 制造陶瓷蜂窝主体的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

一种制造多孔性陶瓷分段蜂窝主体(340,340')的方法和设备，陶瓷分段蜂窝主体(340,340')包括轴向通道(216)，轴向通道(216)从第一端面(220)延伸到第二端面(224)。多个多孔性陶瓷蜂窝区段(204)轴向移动经过粘合剂施加装置(100)的相应孔口(110)。通过粘合剂施加装置(100)中的开口(126)向每个多孔性陶瓷蜂窝区段(204)的周围轴向表面施加粘合剂(118)。多个多孔性陶瓷蜂窝区段(204)进入锥形腔室(314)的宽开口(318)并且从锥形腔室(314)的窄开口(322)出来；从宽开口(318)向窄开口(322)呈逐渐缩小的壁(326)将多个多孔性陶瓷蜂窝区段(204)挤压在一起，形成多孔性陶瓷分段蜂窝主体(340,340')。通过挤压而使在相应多孔性陶瓷蜂窝区段(204)之间的周围轴向表面上的粘合剂(118)分布。

Description

制造陶瓷蜂窝主体的方法和设备
本申请要求保护在2014年11月25日提交的美国临时专利申请序列号No.62/084,321的权益和优先权，该申请的内容以全文引用的方式并入到本文中。
技术领域
本公开的示例性实施例涉及制造陶瓷分段蜂窝主体的方法，更特别地涉及将蜂窝区段在轴向粘合在一起以产生陶瓷分段蜂窝主体。
背景技术
来自内燃机的排气的后处理可以使用在高表面积基板上支承的催化剂并且在柴油机和某些汽油直接喷射发动机的情况下，使用催化过滤器，其用于移除碳灰粒子。在这些应用中的过滤器和催化剂支承件可以是耐火的、耐热冲击的、在一定范围的pO2条件下稳定的、不与催化系统起反应的并且向排气流提供低阻力。在这些应用中可以使用多孔陶瓷流通蜂窝基板和壁流蜂窝过滤器(在本文中被统称作蜂窝主体)。
在这个背景部分中公开的上述信息只是为了促进对本公开的背景的理解，并且因此，其可能包含既不构成现有技术的任何部分也不是现有技术向本领域普通技术人员建议的内容的信息。
发明的公开
本公开的示例性实施例提供一种制造陶瓷分段蜂窝主体的方法。
本公开的示例性实施例还提供一种轴向粘合蜂窝区段以产生陶瓷分段蜂窝主体的设备。
本公开的额外特征将在下文中陈述，并且部分地从这些描述变得显然，或者可以通过实践本公开而学习。
示例性实施例公开了一种制造分段陶瓷蜂窝主体的方法，分段陶瓷蜂窝主体包括轴向通道，轴向通道从第一端面延伸到第二端面。该方法包括：将多个陶瓷蜂窝区段同时朝向彼此放在一起，并同时向这些区段中至少一个的一部分施加粘合剂。
示例性实施例还公开了一种制造多孔性陶瓷分段蜂窝主体的方法，陶瓷分段蜂窝主体包括轴向通道，轴向通道从第一端面延伸到第二端面。该方法包括：将至少两个多孔性陶瓷蜂窝区段轴向传递经过施加器；向至少两个蜂窝区段的至少一个周围轴向表面施加粘合剂，至少一个周围轴向表面包括安置于至少两个蜂窝区段之间的表面；以及，将至少两个蜂窝区段挤压在一起。该挤压包括将至少两个蜂窝区段的第一部分同时挤压在一起，与此同时向至少两个蜂窝区段的第二部分施加粘合剂。
示例性实施例公开了一种制造多孔性陶瓷分段蜂窝主体的方法。多孔性陶瓷分段蜂窝主体包括轴向通道，轴向通道从第一端面延伸到第二端面。该方法包括：将第一多个多孔性陶瓷蜂窝区段轴向移动穿过粘合剂施加装置的相应孔口。该方法包括：通过粘合剂施加装置中的开口向第一多个多孔性陶瓷蜂窝区段的至少一个周围轴向表面施加粘合剂。该至少一个周围轴向表面包括安置于第一多个多孔性陶瓷蜂窝区段中两个之间的表面。该方法包括：将第一多个多孔性陶瓷蜂窝区段移动到锥形腔室的第一端开口内和从锥形腔室的第二端开口移出，第二端具有比第一端更窄的开口以将多个多孔性陶瓷蜂窝区段挤压在一起，形成第一多孔性陶瓷分段蜂窝主体。在该方法中，在至少一个周围轴向表面上的粘合剂通过挤压而分布。
示例性实施例还公开了一种轴向粘合蜂窝区段以生产陶瓷分段蜂窝主体的设备。陶瓷分段蜂窝主体包括轴向通道，轴向通道从第一端面延伸到第二端面。该设备包括：粘合剂施加装置和锥形腔室。粘合剂施加装置包括：粘合剂输入部，其被配置成向粘合剂装置的内部施加粘合剂；多个孔口，其被配置成各接纳蜂窝区段；以及，开口，其被配置成将粘合剂从内部分配到孔口中的至少一个蜂窝区段的至少一个周围轴向表面。锥形腔室被配置成在第一端开口中接纳蜂窝区段，蜂窝区段包括安置于至少一个周围轴向表面上的粘合剂；并且锥形腔室还被配置成从具有小于第一端开口的第二端开口排出蜂窝区段以将多个多孔性陶瓷蜂窝区段挤压在一起，使得通过挤压而使至少一个周围轴向表面上的粘合剂分布从而粘合蜂窝区段，形成多孔性陶瓷分段蜂窝主体。
示例性实施例公开了一种用于形成多个蜂窝区段主体的设备，蜂窝区段主体包括轴向通道和周围轴向表面。该设备包括：模具，其具有入口面和出口面，入口面包括周围进给孔和中央进给孔，出口面包括形成销的互连的排出槽；以及，区段成型掩模，其位于模具下游并且邻近出口面。区段成型掩模包括开放区域和阻挡区域，开放区域被配置成传递蜂窝区段主体，蜂窝区段主体包括轴向通道，阻挡区域在出口面形成腔，腔被配置成使每个蜂窝区段主体彼此分开并且在每个蜂窝区段主体上形成外表皮。
应了解前文的一般描述和下文的详细描述只是示例性和说明性的并且计划用来提供对本公开的进一步解释说明。
附图说明
包括附图以提供对本公开的进一步理解并且附图合并于本说明书中并且构成本说明书的部分，示出本公开的实施例，并且与描述一起用于解释本公开的原理，在附图中：
图1A和图1B展示了根据本公开的示例性实施例的粘合剂施加装置的俯视示意图。
图2示出了蜂窝区段，其包括形成通道的、在轴向方向上排列的相交的壁和从第一端面延伸到第二端面的周围表面。
图3示出了根据本公开的示例性实施例的图1A的粘合剂施加装置的俯视示意图，粘合剂施加装置具有在装置孔口中的蜂窝区段，其中粘合剂均匀地安置于外周围表面上。
图4是的图3的粘合剂施加装置在线4-4的示意侧视截面图，示出了具有蜂窝区段的锥形腔室，蜂窝区段具有在外周围表面上均匀地安置的粘合剂，蜂窝区段被挤压并且在轴向粘合成根据本公开的示例性实施例的已粘合分段蜂窝主体。
图5示出了根据本公开的示例性实施例在连续轴向分段工艺中与后面的蜂窝区段分离的已粘合分段蜂窝主体的示意截面图。
图6是根据本公开的示例性实施例，分段粘合剂设备的轴向粘合剂装置、粘合剂歧管和锥形腔室的示意等距视图。
图7示出了根据本公开的示例性实施例的已粘合分段蜂窝主体，诸如图5所示的在外周围表面上具有粘合剂层的已粘合分段蜂窝主体。
图8示出了根据本公开的示例性实施例在相邻蜂窝区段之间具有粘合剂层，但是在外周围表面上不具有粘合剂层的已粘合分段蜂窝主体。
图9展示了根据本公开的另一示例性实施例的粘合剂施加装置的俯视示意图，粘合剂施加装置在装置孔口中具有蜂窝区段，其中粘合剂均匀地安置于外周围表面上，其中，外周围蜂窝区段可以仿形或挤压成具有弯曲外壁并且锥形腔室可以具有最终已粘合分段蜂窝主体的形状。
根据本公开的示例性实施例，通过图9的粘合剂施加装置在轴向施加粘合剂，可以产生如图10所示的分段蜂窝主体。根据本公开的其它示例性实施例，也可以在通过图1A或图1B的粘合剂施加装置在轴向施加粘合剂之后，对已粘合分段蜂窝主体进行仿形和结皮(skinning)来产生如图10所示的分段蜂窝主体。
图11是根据本公开的示例性实施例在挤压机前端处的模具的示意图，具有安置于模具后方的掩模，以使挤压物挤压通过掩模从而形成蜂窝区段。
具体实施方式
基板和过滤器可以具有多蜂窝单元结构，诸如蜂窝单体或者由多个蜂窝区段形成的蜂窝主体，多个蜂窝区段例如通过使用陶瓷胶结剂而固定在一起。如本文所用的一体形成的蜂窝主体被称作“蜂窝单体”，诸如由单个挤压部段产生。另一方面，由粘合在一起的多个蜂窝区段形成的蜂窝主体被称作“分段蜂窝主体”。对较大前部区域(LFA)蜂窝单体的挤压和烧制的复杂性可能是由例如个别地生产的较小区段组成的LFA分段蜂窝主体未遇到的。使用胶合或胶结在一起的较小片(区段)的较大前部区域(LFA)基板或过滤器包括对较小片进行后期加工以形成LFA分段蜂窝主体。
一般而言，LFA蜂窝单体可以被干燥、仿形、烧制和结皮以产生蜂窝主体。一般而言，在仿形和结皮之前对蜂窝区段进行干燥、烧制并使之粘合在一起，以产生LFA多孔性陶瓷分段蜂窝主体。如本文所用的在仿形和结皮之前的分段蜂窝主体被称作“已粘合分段蜂窝主体”。蜂窝区段可以利用冷固化粘合剂或者需要随后热处理诸如烧结而固化粘合剂的粘合剂而粘合在一起。在湿润时，在干燥时，在冷固化时和在烧结时，粘合剂可以具有粘合强度。另外，未经烧制的(在本文中被称作“生坯(green)”)蜂窝区段可以粘合在一起并且随后被烧制(例如，烧结)。
无论是单体的还是分段的蜂窝主体的每个通道能插入于入口面或出口面以生产过滤器。当某些通道保持未堵塞，可产生局部过滤器。无论是单体的还是分段的蜂窝主体可以被催化以产生基板。另外，过滤器和局部过滤器可以被催化以提供多功能。
应了解出于本公开的目的，“X、Y和Z中至少一个”可以被理解为仅X、仅Y、仅Z，或者两个或更多个项X、Y和Z的任何组合(例如，XYZ、XYY、YZ、ZZ)。
本公开的示例性实施例提供轴向连接蜂窝区段以产生分段蜂窝主体的自动化工艺。
图1A展示了根据本公开的示例性实施例的粘合剂施加装置100的俯视示意图。粘合剂施加装置100可以具有网格样式，如图1A所示。粘合剂施加装置100具有装置孔口110，装置孔口110用于在垂直于页面的轴向方向上接纳蜂窝区段，如在下文中进一步描述。粘合剂施加装置100具有用于将粘合剂118接纳到管道122内的至少一个输入114和用于将粘合剂118分配到装置孔口110内的至少一个输出126。随着多个蜂窝区段通过相应装置孔口110，分配于装置孔口110的粘合剂118安置于蜂窝区段外表面上。输出126可以在装置孔口110处沿着十字形管道134，在十字形管道134的相交130处。可选地，粘合剂输出126并不位于外周围管道138处。输出126可以是开口，诸如孔、槽、狭缝、喷嘴等，或者输出126可以具有在管道输入114与装置孔口110之间的额外歧管(未图示)。粘合剂施加装置100可以具有在管道122上方和下方延伸的装置壁140，装置壁140用于引导蜂窝区段通过装置孔口110。粘合剂118在压力下在输入114处引入以使粘合剂在整个管道122中流动。输出126的数量可以在离输入114更远的装置孔口110处比更靠近输入114的装置孔口110处更多，以在蜂窝区段外表面上产生粘合剂118的均匀层。
图1B展示了根据本公开的示例性实施例的粘合剂施加装置101的俯视示意图。如图1B所示，装置孔口110可以在至少一侧打开。另外，在某些示例性实施例中，各装置孔口110可以在垂直于轴向方向的一个平面中(共面的)并且在其它示例性实施例中各装置孔口110可以是错列的(非共面的)。
图2示出了蜂窝区段204，蜂窝区段204包括周围表面208和沿轴向方向“A”布置的相交壁212，相交壁212形成从第一端面220延伸到第二端面224的通道216。通道216可以具有各种形状例如矩形(正方形)、六边形、其它多边形、圆形、椭圆形、其它弯曲形状等或其组合的均匀或变化液压直径的截面。装置孔口110可以是在轴向方向“A”在截面中截取的蜂窝区段204的外周围形状。图2示出了蜂窝区段204和装置孔口110的矩形(正方形)外周围形状。然而，蜂窝区段204外周围可以具有各种截面形状，诸如正方形、矩形、三角形、圆形、椭圆形、其它多边形等和其组合，对称的或不对称的。例如，蜂窝区段204外周围形状截面可以具有在共同顶点处会合的两个正交边并且该边的其它端可以由弯曲的第三边联结。在粘合剂施加装置100中的孔口110开口截面形状可以匹配蜂窝区段204的外周围形状截面，但是大小更大以向外周围表面208提供粘合剂118。
图3示出了图1A的粘合剂施加装置100的俯视示意图，其中在装置孔口110中具有蜂窝区段204，其中粘合剂118均匀地安置于间隙226中的周围表面208上。间隙226是从装置孔口110的内表面延伸到蜂窝区段204的外周围表面208的空间。通过粘合剂输出126来向间隙226填充粘合剂118。在粘合剂输出126之前，间隙226可能没有粘合剂118。例如，当区段204向下移动经过粘合剂施加装置100时，间隙226可能在粘合剂输出126上方无粘合剂118，另一方面，当区段204向上移动经过粘合剂施加装置100时，间隙226可能在粘合剂输出126下方无粘合剂118。同样，当区段204水平地移动例如从左向右经过粘合剂施加装置100时，间隙226可能在粘合剂输出126的左边无粘合剂118。
图4是图3的粘合剂施加装置100在线4-4的示意侧视截面图，示出了根据本公开的示例性实施例，在锥形腔室314上方，具有均匀地安置于外周围表面208上的粘合剂118的蜂窝区段204被挤压并且在轴向粘合成已粘合分段蜂窝主体340。粘合剂施加装置100可以与锥形腔室314一体地形成或者粘合剂施加装置100和锥形腔室314可能是单独的。
在示例性实施例中，图1B的粘合剂施加装置101可以代替参考图4所描述的这些实施例中的粘合剂施加装置100。
如所提到的，装置壁140可以将蜂窝区段204引导至装置孔口110内。装置壁140可以在粘合剂输出126之前和之后使得装置壁140也能将蜂窝区段204从装置孔口110引出，该蜂窝区段204具有安置于周围表面208上的粘合剂118。图示实施例示出了蜂窝区段204在如箭头“AA”所示的从顶部到底部的轴向方向(向下)上移动经过粘合剂施加装置100，然而，本公开也包括在从底部向顶部的轴向方向(向上)上或者甚至在水平轴向方向(从一侧到另一侧)移动蜂窝区段204。
装置壁140的内表面或者装置孔口110的内表面将从输出126分配的粘合剂118挤压到间隙226内，到蜂窝区段204的周围表面208上。装置壁140的内表面或者装置孔口110的内表面可以将蜂窝区段204挤压在一起，与此同时，粘合剂118安置于周围表面208上。
锥形腔室314在锥形腔室314的宽开口318处接纳蜂窝区段204并且从窄开口322排放蜂窝区段204，该蜂窝区段204具有从粘合剂施加装置100安置于周围表面208上的粘合剂118。锥形腔室314的内壁326将周围表面208上具有粘合剂118的蜂窝区段204挤压在一起使得形成已粘合分段蜂窝主体340。锥形腔室314的内壁326能将蜂窝区段204挤压在一起，与此同时粘合剂118被安置于周围表面208上。原动力334在轴向方向“AA”上将蜂窝区段204挤压通过粘合剂施加装置100并且在已粘合分段蜂窝主体340在方向“AA”上移动时，支承件348与原动力334协配支承已粘合分段蜂窝主体340。
随着蜂窝区段204由原动力334诸如真空吸盘在一端进入粘合剂施加装置100，已粘合分段蜂窝主体340以连续的工艺从锥形腔室314排出到支承件348上。可选地，蜂窝区段204在一端进入粘合剂施加装置100并且已粘合分段蜂窝主体340以非连续或分度转动工艺从锥形腔室314排出到支承件348上。
虽然不是所有方面必需的，可以设置掩模352来防止蜂窝区段204通道216接收粘合剂118或者缓冲在各轴向对准的蜂窝区段204之间的力。掩模352可以是聚合物垫、自粘合塑料膜等。
内壁326可以包括辊子以在将蜂窝区段204挤压在一起以形成已粘合分段蜂窝主体340的同时，辅助周围表面208上具有粘合剂118的蜂窝区段204的轴向运动。虽然被图示为在最外蜂窝区段204周围表面208与锥形腔室内壁326之间具有粘合剂118，本公开包括其中在最外蜂窝区段204周围表面208与锥形腔室内壁326之间无粘合剂118的示例性实施例。同样，虽然在相邻蜂窝区段204之间的蜂窝区段204周围表面208被示出为都接收粘合剂118，本公开也涵盖其中在相邻蜂窝区段204之间的仅一个蜂窝区段204周围表面208接收粘合剂118的示例性实施例。
在被挤压在一起的、在周围表面208之间具有粘合剂118的蜂窝区段204离开锥形腔室314时，内壁326在窄开口322处可以提供已粘合分段蜂窝主体340的最终形式。已粘合分段蜂窝主体340可以在轴向方向上与下一已粘合分段蜂窝主体340分开，如图5所示。
从锥形腔室314排出的已粘合分段蜂窝主体340可以经受随后的加工，诸如干燥、烧制、仿形、插入或者进一步与其它已粘合分段蜂窝主体340联结。即，进入粘合剂施加装置100的每个蜂窝区段204可以是在较大粘合剂施加装置100中的已粘合分段蜂窝主体340以形成为较大粘合分段蜂窝主体340，如将通过本公开所理解，而无需额外的重复细节。
粘合剂118可以包括浆，浆包含与蜂窝区段204相同成分的陶瓷。例如，浆可以由蜂窝区段204的组分常见的陶瓷粉末添加以诸如陶瓷纤维的无机纤维、有机或无机粘合剂和诸如水的分散剂组成。也可以包括溶胶物质，诸如Si溶胶。粘合剂118可以通过烧结而固化或者可以是冷固化胶结剂。例如，粘合剂可以包括低粘度的胶结剂组合物，其易于泵送和铺开并且当固化时表现出与蜂窝区段的性质类似的性质诸如孔隙率、强度和热膨胀系数。
图6是根据本公开的示例性实施例的轴向粘合剂施加装置100、粘合剂歧管610和锥形腔室314的示意等距视图。除了上文所描述的元件和方面之外，分段粘合剂设备600还可以包括粘合剂递送歧管610以调节递送到粘合剂施加装置100的粘合剂118的压力。
图7示出了根据本公开的示例性实施例的已粘合分段蜂窝主体340，如图5所示，在相邻蜂窝区段204之间具有粘合剂118和在最外蜂窝区段204的外周围表面上具有粘合剂118。图8示出了根据本公开的示例性实施例，在相邻蜂窝区段204之间具有粘合剂118但是在最外蜂窝区段204的外周围表面上没有粘合剂层的已粘合分段蜂窝主体340’。
图9展示了根据本公开的另一示例性实施例的粘合剂施加装置的俯视示意图，粘合剂施加装置在装置孔口中具有蜂窝区段，且粘合剂均匀地安置于外周围表面上，其中外周围蜂窝区段可以被仿形或挤压成具有弯曲的外壁并且锥形腔室可以具有最终已粘合分段蜂窝主体的形状。粘合剂施加装置900具有用于在垂直于页面的轴向方向上接纳蜂窝区段204的装置孔口910。粘合剂施加装置900具有至少一个输入914和至少一个输出926，至少一个输入914用于从粘合剂供应916接纳粘合剂918到管道922中，至少一个输出926用于将粘合剂918分配到装置孔口910内。歧管928可以从至少一个输入914接纳粘合剂并且将粘合剂918分配到管道922以调节递送到粘合剂施加装置900的粘合剂918压力。在多个蜂窝区段204通过相应装置孔口910时，分配到装置孔口910的粘合剂918安置于蜂窝区段周围表面208上。输出926可以在装置孔口910处沿着十字形管道934，在十字形管道934的相交930处。可选地，粘合剂输出926并不位于外周围管道938处。粘合剂施加装置900的细节类似于在上文中参考图1A、图1B、图3、图4和图6所描述的粘合剂施加装置100和101。此外，图9所示的粘合剂施加装置900具有最外孔口940，最外孔口940具有弯曲最外内壁944。装置孔口910可以接纳蜂窝区段204，蜂窝区段204具有在轴向方向的截面中所截取的装置孔口910的外周围形状。例如，最外蜂窝区段204外周围形状截面在图9中被示出为具有以直角会合的两个或三个直边，在会合处，另一边弯曲。在粘合剂施加装置900中的孔口940开口截面形状可以匹配蜂窝区段204外周围形状截面的形状，但是大小更大，以向外周围表面208提供粘合剂918。
图10示出了从诸如图9所示的粘合剂施加装置的锥形腔室排出的已粘合分段蜂窝主体1000。在相邻蜂窝区段204之间具有粘合剂918的已粘合分段蜂窝主体1000可以经受随后的加工，诸如干燥、烧制、仿形和插入。当在相邻蜂窝区段204之间具有粘合剂918的已粘合分段蜂窝主体1000如图10所示在最外蜂窝区段204的外周围表面上具有粘合剂918时，已粘合分段蜂窝主体1000可以是分段蜂窝主体1000。即，分段蜂窝主体1000可能不需要仿形和结皮的进一步加工操作。
图11是模具1112的示意图，模具1112在挤压机的前端处，在模具1112后方具有掩模1114以将挤压物挤压通过掩模1114从而形成根据本公开的示例性实施例的蜂窝区段。挤压物可以是塑化坯料，其在轴向方向“A”上被挤压通过模具以形成轴向延伸的相交壁，在轴向延伸的相交壁之间具有通道。通道可以具有各种形状例如矩形(正方形)、六边形、其它多边形、圆形、椭圆形、其它弯曲形状等或其组合的均匀或变化液压直径的截面。挤压可以通过连续的工艺诸如螺旋挤压机、双螺旋挤压机等或者通过不连续的工艺诸如柱塞式挤压机等进行。在挤压机中，挤压模具可以相对于挤压机管筒的排出端口(诸如在管筒端部处)联接。挤压模具之前可以存在其它结构，诸如大体上开放的腔、筛网/均质器等以便于在坯料到达挤压模具之前形成稳定塞型流动前沿。
挤压物通常具有在轴向方向上延伸的、共同挤压一体成型的外周围表面(表皮)。挤压物外周围可以具有各种截面形状，诸如圆形、椭圆形，多边形等和其组合，对称的或不对称的。塑化坯料可以包括无机粉末、无机粘合剂、有机粘合剂、孔隙形成剂、溶剂、非溶剂等。坯料组分包含陶瓷或陶瓷前体以在烧结时形成碳化硅、堇青石、钛酸铝等的多孔陶瓷蜂窝。在塑化坯料通过模具挤压以形成挤压物时，其能被切割、干燥和烧制以形成多孔陶瓷蜂窝主体或多孔陶瓷蜂窝主体区段。
在图11中，掩模1114具有开口1116和阻挡壁1118，开口1116用于使挤压物通过以形成蜂窝区段204，阻挡壁1118用来分离蜂窝区段204。阻挡壁1118也用于将挤压物成型为蜂窝区段204的周围表面208。空气轴承1120可以安置于掩模1114后方以支承并且运输单独的蜂窝区段挤压物。例如，空气轴承1120可以具有对应于掩模1114的每个开口1116的支承件1122。支承托盘(未图示)还可以安置于支承件1122上以支承并且将单独的蜂窝区段挤压物运输到切割机和干燥机。由具有掩模1114的模具1112形成的挤压物可以被干燥并且烧制以形成多孔陶瓷蜂窝区段204。这些多孔陶瓷蜂窝区段204可以在图9的粘合剂施加装置910中在轴向粘合以形成图10的分段蜂窝主体1000。
根据本公开的示例性实施例，分段的基板和过滤器可以快速地、自动地、一致地和连续地制成。轴向分段工艺可以与轴向结皮联合以进一步使分段蜂窝主体生产工艺流线化，降低了制造成本并且改进了生产效率。薄、均匀的区段粘合可以提高分段蜂窝主体的性能系数，诸如从较大开口前部区域，降低的压降和更高的过滤效率。
示例性实施例的另外的优点包括快速原型建造，这归因于易于生产小零件和挤压模具制造起来较为廉价，能在开发器械上产生原型。而且，由于能使模具和硬件标准化，能实现简化的制造工艺，这是因为可以添加额外区段来改变蜂窝主体的大小或形状。另外，示例性实施例的优点减少了对于用来制造较大零件的先进挤压和烧制设备的需要。而且，根据本公开，由于简化的工艺，可以实现生产具有各种几何参数诸如壁厚、孔隙率、每平方英寸的蜂窝单元、直径和长度的产品的增强的能力。示例性实施例的实践实现了较广范围的蜂窝主体属性，在分段蜂窝主体的不同区段中具有不同特征。而且，示例性实施例的优点扩展了插入工艺选项，因为每个区段可以在轴向粘合成已粘合分段蜂窝主体之前被插入。
对于本领域技术人员显而易见，它不偏离本实施例的精神或范围的情况下可做出各种修改和变型。因此，预期本公开涵盖属于所附权利要求和其等效物内的这些修改和变型。

Claims (15)

1.一种制造多孔性陶瓷分段蜂窝主体的方法，所述陶瓷分段蜂窝主体包括轴向通道，所述轴向通道从第一端面延伸到第二端面，所述方法包括：
将至少两个多孔性陶瓷蜂窝区段轴向挤压经过施加器；
用所述施加器向所述至少两个蜂窝区段的至少一个周围轴向表面施加粘合剂，所述至少一个周围轴向表面包括安置于所述至少两个蜂窝区段之间的表面；以及
将所述至少两个蜂窝区段挤压在一起，
其中所述挤压包括将所述至少两个蜂窝区段同时挤压在一起，并同时向所述至少两个蜂窝区段的外表面施加粘合剂。
2.一种制造多孔性陶瓷分段蜂窝主体的方法，所述陶瓷分段蜂窝主体包括轴向通道，所述轴向通道从第一端面延伸到第二端面，所述方法包括：
将第一多个多孔性陶瓷蜂窝区段轴向移动穿过粘合剂施加装置的相应孔口；
通过所述粘合剂施加装置的孔口中的开口向所述第一多个多孔性陶瓷蜂窝区段的至少一个周围轴向表面施加粘合剂，所述至少一个周围轴向表面包括安置于第一多个多孔性陶瓷蜂窝区段中两个相邻多孔性陶瓷蜂窝区段之间的表面；
将所述第一多个多孔性陶瓷蜂窝区段移动到锥形腔室的第一端开口内和从所述锥形腔室的第二端开口移出，所述第二端具有比所述第一端更窄的开口以将所述多个多孔性陶瓷蜂窝区段挤压在一起，形成第一多孔性陶瓷分段蜂窝主体，
其中在所述至少一个周围轴向表面上的粘合剂通过所述挤压而分布。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括：将第二多个多孔性陶瓷蜂窝区段轴向引入到所述粘合剂施加装置的相应孔口；以及在从所述锥形腔室的所述第二端出来的所述第一多孔性陶瓷分段蜂窝的轴向形成第二多孔性陶瓷区段。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述施加粘合剂包括向朝着相邻多孔性陶瓷蜂窝区段的相邻周围轴向表面的每个多孔性陶瓷蜂窝区段的周围轴向表面施加粘合剂。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述施加粘合剂包括向所述两个相邻多孔性陶瓷蜂窝区段的两个相邻面对的周围轴向表面的一个周围轴向表面施加粘合剂。
6.根据权利要求2所述的方法，其中，所述锥形腔室包括从所述第一端开口延伸并且逐渐缩小到所述第二端开口的内壁表面，所述内壁表面通过使所述第一多个多孔性陶瓷蜂窝区段移动到所述第二端开口而将各蜂窝区段挤压在一起。
7.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一多个多孔性陶瓷蜂窝区段的最外蜂窝区段包括弯曲最外周围轴向表面。
8.根据权利要求2所述的方法，其中，所述施加粘合剂包括将粘合剂分配到所述相应孔口的内壁与每个多孔性陶瓷蜂窝区段的所述周围轴向表面之间的间隙内。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括通过所述相应孔口的内壁上将所述粘合剂挤压到每个多孔性陶瓷蜂窝区段的所述周围轴向表面。
10.一种轴向粘合蜂窝区段以产生陶瓷分段蜂窝主体的设备，所述陶瓷分段蜂窝主体包括轴向通道，所述轴向通道从第一端面延伸到第二端面，所述设备包括：
粘合剂施加装置，包括：
粘合剂输入部，其被配置成向所述粘合剂装置的内部施加粘合剂，
多个孔口，其被配置成各接纳蜂窝区段；以及
开口，其被配置成将粘合剂从所述内部分配到所述孔口中的至少一个蜂窝区段的至少一个周围轴向表面；以及
锥形腔室，所述锥形腔室被配置成在第一端开口中接纳所述蜂窝区段，所述蜂窝区段包括安置于至少一个周围轴向表面上的粘合剂；并且所述锥形腔室还被配置成从具有小于所述第一端的开口的第二端开口排出所述蜂窝区段以将所述多个多孔性陶瓷蜂窝区段挤压在一起，使得通过挤压而分布所述至少一个周围轴向表面上的粘合剂从而粘合所述蜂窝区段，形成多孔性陶瓷分段蜂窝主体。
11.根据权利要求10所述的设备，其中，所述多个孔口各被配置成包括在内壁与相应蜂窝区段至少一个周围轴向表面之间的间隙，其中所述间隙从所述开口接纳粘合剂。
12.根据权利要求10所述的设备，其中，所述孔口还包括轴向延伸的壁，所述轴向延伸的壁被配置成将所述蜂窝区段引导到相应孔口内并且在所述蜂窝区段离开所述孔口时挤压安置于所述至少一个蜂窝区段的所述至少一个周围轴向表面上的粘合剂。
13.根据权利要求10所述的设备，其中，所述锥形腔室包括锥形壁，所述锥形壁具有被配置成将所述多个多孔性陶瓷蜂窝区段挤压在一起的内表面，使得在安置于相应多孔性陶瓷蜂窝区段之间的所述至少一个周围轴向表面上的所述粘合剂通过挤压而分布以粘合所述蜂窝区段，形成所述多孔性陶瓷分段蜂窝主体。
14.根据权利要求10所述的设备，还包括：输入支承件和输出支承件，
其中所述粘合剂施加装置被配置成在多个孔口中接纳蜂窝区段，并且所述锥形腔室被配置成从所述第二端开口排出多孔性陶瓷分段蜂窝主体，
其中所述输入支承件被配置成将蜂窝区段引入到所述粘合剂施加装置，提供第一原动力，并且所述输出支承件被配置成从所述第二端开口牵拉所分配的多孔性陶瓷分段蜂窝主体，提供第二原动力，
其中所述第一原动力和第二原动力被配置成持续在所述接纳和排出期间确定的时间。
15.根据权利要求10所述的设备，其中，最外孔口具有弯曲的最外周围壁，所述弯曲的最外周围壁被配置成接纳蜂窝区段，以形成具有弯曲的最外轴向周围壁的多孔性陶瓷分段蜂窝主体。
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