[发明专利]提升阀及其制造方法

说明书

本发明涉及提升阀或蘑菇阀的制造方法，包括：提供金属粉末和粘合剂的混合物，将所述混合物填充并压入模具中以获得生坯，从所述生坯中去除粘合剂，和通过热等静压将所述生坯热烧结为提升阀坯料，并且本发明还涉及采用所述方法制造的提升阀。

技术领域

本发明涉及提升阀，尤其涉及一种通过包括金属粉末和粘合剂的混合物的注射成型的方法制造的提升阀。

背景技术

常规的提升阀是通过熔融金属的成型、锻造或通过机加工(例如在车床上)来制造的。

因此，期望有一种不需要机加工的替代制造方法，从而避免了由机加工造成的材料损失。粉末冶金形成本发明的基础，以避免材料特别是金属的任何损失。

发明内容

本发明提供了一种制造提升阀或蘑菇阀的方法，该方法具有权利要求1的技术特征。本发明还提供了一种提升阀生坯、提升阀坯料或提升阀，其分别具有权利要求15、16和17的技术特征，本发明还提供了内燃机，该内燃机具有根据本发明权利要求17的技术特征的提升阀。从属权利要求公开了有利的实施例。

根据本发明的制造提升阀或蘑菇阀的方法，包括提供金属粉末和粘合剂的混合物，将所述混合物填充并压入模具中，以获得生坯，从所述生坯中去除粘合剂，通过热等静压将所述生坯热烧结为提升阀坯料。粘合剂用于易于金属粉末对模具的填充。从生坯中除去粘合剂，使得能够进行热等静压，以去除提升阀坯料中的所有空隙，并防止粘合剂颗粒削弱提升阀坯料的金属结构。

在本方法的一个示例性实施例中，通过将所述混合物注射成型到注射模具中来执行将所述混合物填充和压入模具中以获得生坯。尤其是粘合剂的存在可以使混合物充分液化，从而可以与注射成型设备一起使用。注射成型是一种众所周知的技术，已广泛用于快速、可靠地生产提升阀生坯。即，粘合剂使制造提升阀生坯的新的快速方法成为可能。目前还没有考虑将烧结和其他基于电力冶金的技术用于制造提升阀，特别是因为烧结金属的金属结构被认为并不适合于高温和高应力应用，例如空心提升阀。

在本方法的另一个示例性实施例中，在从所述生坯中去除所述粘合剂之前，从所述注射模具中去除所述生坯。这使得能够使用不同的脱脂方法，包括特别是化学脱脂。

在本发明的一个实施例中，使所述生坯进行化学脱脂，其中通过将所述阀生坯置于化学溶液中并使粘合剂溶解于化学反应并通过所述阀生坯中的空隙将其除去，从而除去或溶解所述粘合剂。

在另一个额外的实施例中，通过热脱脂将粘合剂从所述生坯中除去，即，加热生坯，以热破坏粘合剂的化学结构或使粘合剂蒸发，以再次通过生坯中的空隙将其除去。粘合剂的去除至关重要，因为任何残留的粘合剂材料都会在提升阀坯料中造成金属结构的扰动和削弱。在该实施例中，通过蒸发或通过热解除去粘合剂。

在本发明的一个附加实施例中，所述粘合剂包括塑料材料或由塑料材料组成。塑料材料结合了本发明方法所需的两个重要技术特征，即高液化能力以及能够蒸发或将热解用于脱脂步骤。

在本方法的另一个实施例中，所述金属粉末选自或包括Ti Al V 64、Ti Al Sn ZrMo 6245(DIN 3.7145)、Nomonic 80A、21-4-3(DIN 1.4882)、21-4-N(DIN 1.4871)、3015、25-15、P25或构成常规制造阀的基本材料。也可以使用这些材料的混合物来制造提升阀生坯、坯料。也可以向金属粉末中添加添加剂，例如陶瓷或陶瓷颗粒，以改变金属产品的机械性能。

本方法的另一实施例还包括所述提升阀坯件的至少一个表面处理步骤，以获得提升阀和/或所述提升阀的表面处理。表面处理可以包括机加工、研磨轧制。该表面处理还可包括分别对所述提升阀坯料和/或所述提升阀的表面或表面的一部分进行氮化或涂层。