[發明專利]用于制造多孔部件的方法及其部件

有效

• 申請號: 201380064356.5
• 申請日: 2013-10-14
• 公開（公告）號: CN104837584B
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: F.威特斯托雷斯;R.賓德;A.N.克萊恩;C.賓德;R.穆勒施羅伊德;K.帕格南富蘭
• 申請（專利權）人: 恩布拉科壓縮機工業和制冷解決方案有限公司
• 主分類號: B22F3/22
• 分類號: B22F3/22;B22F7/00;B22F3/11;C22C1/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李晨;譚祐祥

本發明涉及一種用于制造用作為流量限制器的多孔部件（1）的工藝，所述多孔部件（1）的基本理念包括為了獲得具有均勻分布的開口孔隙的部件的已經得到改善的金屬注射成型工藝。例如，流量限制器包括至少一個具有至少一個限制部分的多孔部件（1），所述限制部分通過孔隙尺寸來調節流動到機械系統中空氣靜壓軸承的氣體的流量。本發明還涉及通過粉末注射成型或多種材料部分的粉末注射成型獲得的多孔部件（1）的使用和制造，且多孔部件（1）是具有致密層的流量限制器，即，在平行于通過多孔部件的流動應該發生的流動方向的外表面上沒有開口孔隙，從而允許在不干擾核心的多空結構（雙孔隙度）的情況下將所述多孔部件插入到軸承系統中。

本發明涉及一種關于粉末注射模制成型MIM的改進方法，以獲得旨在限制及控制機械系統（如封閉式壓縮機）的空氣靜壓軸承中氣體流體流量分布的多孔部件。

背景技術

目前，使用由電馬達驅動的活塞和氣缸組是非常普遍的，用在冷卻設備的氣體壓縮機上，所述冷卻設備諸如家用、商用和工業用的電冰箱，冷凍機和空氣調節器。在這類氣體壓縮機中，所觀察到的技術挑戰是要確保活塞和氣缸沒有直接接觸。因此，由于活塞和氣缸之間的相對運動，有必要借助于位于活塞氣缸組的可動表面之間的流體來支承活塞，以避免可動部件之間的接觸及其它們的過早磨損。

通常，為了空氣靜壓軸承有效工作，有必要使用能夠限制來自于壓縮機中高壓區域的壓縮流體流量的限制器，以便活塞和氣缸之間間隙內的氣體壓力是較低的并且適于專門應用。換句話說，如文獻中公開的，此限制的目的在于允許通過負載損耗和控制來自壓縮機中高壓區域的壓縮氣體的流量來減小或控制軸承區域中的壓力。為了使限制器的實施方式能提供軸承區域中壓力的減少，已經提出多個實施例。例如，美國專利US 6,901,845描述了一種包括多孔介質的限制器，其中多孔帶材與壓縮環一起使用。該構造類型的缺點是在壓縮環生產中需要尺寸精度，這使生產方法更昂貴，由于尺寸精度越高，制造機械構件的成本也越高。另一個美國專利（US 6,293,184）描述了由設置在氣缸的外壁上的微通道形成的限制器，其中所述氣缸與里面插入有所述氣缸的套筒一起形成獨立且閉合的通道，從而產生多種限制器。與前述專利的情況類似，該構造類型的缺點是需要套筒生產的精確度，那會使生產成本更昂貴。該技術的另一個缺點來自于由微通道形成的這種類型容易被壓縮機中所觀察到的粒子或污垢所堵塞；因此需要過濾器以確保流體可免受任何污垢類型地到達限制器，因為污垢將會妨礙設備的正確工作。國際專利申請WO/2008/055809描述了包括設置在產生于激光器應用上的汽缸壁上的微小孔的限制器。而且，微小孔的生產要求高的精確度，這可以防止在市場上壓縮機以有競爭的價格加以制造。此外，微小孔也可能被壓縮機中所觀察到的粒子或污垢所堵塞。因此，仍然沒有一種已知的高效的及令人滿意的解決辦法來為用于氣體壓縮機的活塞和氣缸之間的軸承中的氣體流量提供限制，并具有良好的可靠性、性能、應用性同時還有低的成本。因此，本發明闡述了一種滿足這一缺陷的解決方法，其在技術上通過使用精制的多孔材料來控制流體流量而變得可行，所述材料可以通過由零件的粉末注射模制成型和燒結技術改造而成的方法路線來生產。

從技術上講，在工程學中，表達“多孔材料”用在當材料的工程學功能通過自身體積中孔隙的存在而成為可能的時候，其百分比、大小、分布取決于它的專門應用。當某些材料由于它的生產方法具有殘余孔隙時，但所述孔隙不需要滿足其工程學功能，當他們沒有損害應用時，則這些孔隙被認為是可容許的，當他們負面影響了材料預期用途或應用的性能時，則這些孔隙被認為是不期望的。關于孔隙類型，材料可以分類成具有可以用作結構支撐的閉口孔隙的材料、或具有可以主要用于需要輸送流體處的開口孔隙的材料；例如，在流量控制、過濾、催化劑支撐、熱絕緣及隔音的潤滑劑沉積，或者其它情況。用于生產多孔材料的方法限定了他們的特性，諸如（閉口或開口）孔隙、在體積中孔隙的體積百分比、大小與形狀、分布上的均勻性和孔隙的互連性。