[发明专利]在粉末金属零件上形成流体屏障并提高其耐磨性的方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及改善金属部件的耐用性，更具体地涉及 在粉末金属零件上形成流体屏障并提高其耐磨性的方法。

背景技术

凸轮轴盖固定凸轮轴杆的位置并且防止其在发动机运转期 间横向和竖直移位。旋转凸轮的凸轮轴止推面会摩擦凸轮轴盖的止推 槽。因为凸轮轴盖通常由粉末金属铝合金——一种价格较低廉但弹性 较差的材料——制成，所以凸轮轴盖的止推槽由于受到凸轮的凸轮轴 止推面的反复摩擦作用而易于损坏。凸轮轴盖的止推槽的过度磨损会 导致旋转凸轮的摆动，对于车辆驾驶员，这引起凸轮轴位置传感器故 障和失效。现有技术中防止凸轮轴盖过度磨损的方法包括，对凸轮的 凸轮轴止推面的磨削方法的改变、对凸轮轴止推面的表面抛光的改变 以及对凸轮轴盖进行热处理，例如T6处理，但是这些方法通常都成本 高昂且只得到有限的成功和不一致的结果。

发明内容

正是针对上述背景技术，本发明提供一种在粉末金属零件 上形成流体屏障并提高其耐磨性的方法。

根据一个示例性实施例，在粉末金属零件上形成流体屏障 的方法包括：提供模制的粉末金属零件；向模制粉末金属零件的指定 部分施加流体不可渗过的材料以形成模制粉末金属复合体；将模制粉 末金属复合体烧结成使流体不可渗过的材料和模制粉末金属零件的指 定部分至少部分地成一体；以及，冷却模制粉末金属复合体，使得流 体不可渗过的材料在模制粉末金属零件的指定部分上形成一体的流体 屏障。

可选地，流体不可渗过的材料可具有厚达约2.0毫米的厚 度。流体不可渗过的材料可包括铝基材料或铁基材料。铝基流体不可 渗过的材料可选择性地在模制粉末金属零件的指定部分上形成一体的 流体屏障之后被阳极化以提高其耐磨性。模制粉末金属零件可包括凸 轮轴盖，其指定部分可包括凸轮轴盖的止推槽。

根据另一示例性实施例，在粉末金属零件上形成流体屏障 的方法包括：提供模制粉末金属零件；以及，在压力下向模制粉末金 属零件的指定部分施加流体不可渗过的材料，例如在下侧有压敏粘结 剂的金属箔，以便在模制粉末金属零件的指定部分上形成一体的流体 屏障。

可选地，流体不可渗过的材料可具有厚达约2.0毫米的厚 度。流体不可渗过的材料可包括铝基材料。该方法还可包括对施加在 模制粉末金属零件的指定部分上的、在该模制粉末金属零件的指定部 分上形成一体的流体屏障的铝基流体不可渗过的材料的上表面进行阳 极化，以提高其耐磨性。可替代地，流体不可渗过的材料可以是具有 厚达约0.25毫米厚度的箔带，其可在从约-60华氏度到约600华氏度变 化的温度范围内保持其对模制粉末金属零件的粘结。在向模制粉末金 属零件的指定部分施加流体不可渗过的材料之前，可提供具有与该模 制粉末金属零件的指定部分的一个或多个尺寸互补的一个或多个尺寸 的流体不可渗过的材料。模制粉末金属零件可包括凸轮轴盖，其指定 部分可包括凸轮轴盖的止推槽。

根据又一示例性实施例，在粉末金属铝凸轮轴盖上形成流 体屏障并提高其耐磨性的方法包括：提供粉末金属铝凸轮轴盖；向粉 末金属铝凸轮轴盖的止推槽施加流体不可渗过的材料以形成凸轮轴盖 复合体，例如通过类似按压或压印的操作，并随后对凸轮轴盖复合体 进行烧结操作使流体不可渗过的材料与粉末金属铝凸轮轴盖的止推槽 至少部分地成一体，使得流体不可渗过的材料(例如具有适当大小、 厚度和几何结构的金属板)在粉末金属铝凸轮轴盖的止推槽上形成一 体的流体屏障。由此，粉末金属铝凸轮轴盖的止推槽现在既是流体不 可渗过的又能被阳极化，其中，阳极化后的流体不可渗过的材料能提 供止推槽的所需耐磨性。这样，该方法还可包括对至少部分地与粉末 金属铝凸轮轴盖的止推槽一体化且在止推槽上形成一体的流体屏障的 流体不可渗过的材料的上表面进行阳极化，以提高其耐磨性。

可选地，流体不可渗过的材料可包括铝基材料。铝基流体 不可渗过的材料可具有在约0.25毫米与约2.0毫米之间的厚度。在向 粉末金属铝凸轮轴盖的止推槽施加流体不可渗过的材料之前，可提供 具有与该粉末金属铝凸轮轴盖的止推槽的一个或多个尺寸互补的一个 或多个尺寸的流体不可渗过的材料。可以通过使用单次按压和烧结操 作来实现向止推槽施加流体不可渗过的材料，或者，如果需要或期望， 可通过采用二次按压和二次烧结操作来实现，其中，第二次按压操作 可用于将适当尺寸的金属板按压到粉末金属铝凸轮轴盖的止推槽中。

附图说明