[发明专利]蜗轮元件以及制造蜗轮元件的方法

权利要求书

1.一种用来制造尤其用于同一方向旋转的、紧密啮合的双轴挤出器的蜗轮元件(1)的方法，所述蜗轮元件包括蜗轮体(3)，所述蜗轮体具有轴向延伸的通穿孔(5)、用来插在支承轴上的内齿(7)以及用来提供挤出功能的外轮廓(9)，其特征在于，

金属的粉末材料(13)逐步地分层地在制造轴线(Z-Z)的方向上相叠地设置在结构平台(11)上，其中激光光束(19)根据三维模型的数据以特定的照射顺序并且在特定的层位置上对蜗轮元件(1)的每层照射粉末材料(13)，因此部分粉末材料(13)完全重熔，并且与直接位于下方的层材料配合地结合，从而在所有层都变硬之后，根据三维模型产生了完全稳定的蜗轮体(3)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述粉末材料(13)的层的待照射的位置棋盘状地划分成小块，其中所述激光光束(19)借助随机的照射顺序来照射层的不同小块。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

这些待照射的层划分为径向相对制造轴线(Z-Z)环绕的照射区，其中所述照射区的照射顺序是径向地由内朝外。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，

所述粉末材料(13)包括粉末状的高强度的高速切削钢或粉末状的钴-铬或镍-铬-钼硬质合金。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，

单个层的层厚在20μm至100μm之间。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，

除了这些层中的蜗轮元件(1)以外，还通过激光光束(19)产生了支撑结构(23)，因此待制造的蜗轮元件(1)在制造过程中支撑在粉末材料(13)中。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

所述支撑结构(23)与蜗轮元件(1)的外轮廓(9)和/或面向结构平台(11)的端侧相连，因此在熔化过程中将产生的热量从蜗轮元件(1)中导出。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，

用于激光重熔的工艺温度和支撑结构(23)这样设计，即在重熔时产生的热量对于所用的粉末材料(13)来说足够快地排出，并且硬度在表面上或者剧烈地上升，直至达到HRC40至HRC70范围内，尤其是HRC56至HRC70范围内的硬度。

9.一种根据权利要求1至8中任一项所述方法制造的蜗轮元件(1)，其尤其用于同一方向旋转的、紧密啮合的双轴挤出器，所述蜗轮元件包括蜗轮体(3)，所述蜗轮体具有轴向延伸的通穿孔(5)、用来插在支承轴上的内齿(7)以及用来提供挤出功能的外轮廓(9)。

10.根据权利要求9所述的蜗轮元件(1)，其特征在于，

至少一个轴向延伸的位于内部的冷却通道设置在蜗轮体(3)中，所述冷却通道以相对外轮廓(9)的表面或相对内齿(7)的表面的均匀径向间距进行延伸，并且跟随着这些表面的走向。

11.根据权利要求9或10所述的蜗轮元件(1)，其特征在于，

所述内齿(7)构成为渐开线啮合。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的蜗轮元件(1)，其特征在于，

所述外轮廓(9)这样构成，即外轮廓(9)的表面沿着轴向伸展相对于平行设置的、具有相同外轮廓(9)的蜗轮元件(1)的表面处处都具有同样的间距。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的蜗轮元件(1)，其特征在于，

所述内齿(7)这样构成，即能够在蜗轮体(3)和支承轴之间实现大于/等于1200N/mm²的力传递。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的蜗轮元件(1)，其特征在于，

所述蜗轮体(3)的外径小于/等于58mm，优选小于/等于30mm。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的蜗轮元件(1)，其特征在于，

所述蜗轮体(3)的表面硬度在HRC40至HRC70的范围内，优选在HRC56至HRC70的范围内。