[发明专利]一种阀芯增减材方法及阀芯结构

说明书

本申请涉及增减材成形技术领域，提供了一种阀芯增减材方法及阀芯结构，方法包括以下步骤：S1.将一块底板放置在工作台上，所述底板用于承载工件和作为产品的一部分；S2.进行送粉并激光熔化堆敷，以形成金属圆环体，所述金属圆环体的周面均匀布满多个通槽；S3.对最新形成的所述金属圆环体的所述通槽进行减材铣削加工，然后在其上方放置金属薄片，以形成支撑片；S4.在最新形成的所述金属圆环体顶部进行送粉并激光熔化堆敷，以形成新的带通槽的金属圆环体；S5.重复执行步骤S3‑步骤S4,直至在所述底板上堆叠成一个内部具有流道结构的阀芯；本发明具有流道成形精度高、节省时间和材料的有益效果。

技术领域

本申请涉及增减材成形技术领域，具体而言，涉及一种阀芯增减材方法及阀芯结构。

背景技术

传统加工行业一般没办法通过机加工方法直接整体制造出具有复杂内部流道的零件结构。而激光熔化沉积成形技术基于其增材制造的原理，特别适合内部结构复杂构件的一体加工制造。该技术越来越多的应用于含有内部腔道的模具、水冷板类零件的加工制造之中，但该技术在含内部腔道类零件的加工制造过程中也需遵守一定的规则，才能制造出理想结构的产品。

市场上有一款常用的工业用调节阀阀芯，具体参阅图2，包括阀芯本体100，所述阀芯本体100上均匀设置有复杂的流道结构200，所述阀芯本体100的底部为阀芯基座110。一些传统的工厂采用钎焊工艺将多层金属片堆叠的方法制造该阀芯，但是制成的阀芯结构强度低，不适合在高压力的环境下长时间使用，若长时间的使用，会使阀芯整体出现崩坏或者开裂。另一些工厂尝试采用SLM激光粉末床进行铺粉增材制造，但是现有的增材工艺制造出的阀芯的流道结构200容易变形，流道尺寸和内表面精度难以保证，而且成形效率低。

针对上述问题，本方法提供了有效的技术解决方案。

发明内容

本申请的目的在于提供一种阀芯增减材方法及阀芯结构，能够制造出一种具有内部复杂流道结构的阀芯，流道结构尺寸精度高，整体结构强度高，而且比SLM增材方法的效率高5倍以上。

一方面，本申请提供了一种阀芯增减材方法，包括以下步骤：

S1.将一块底板放置在工作台上，所述底板用于承载工件和作为产品的一部分；

S2.进行送粉并激光熔化堆敷，以形成金属圆环体，所述金属圆环体的周面均匀布满多个通槽；

S3.对最新形成的所述金属圆环体的所述通槽进行减材铣削加工，然后在其上方放置金属薄片，以形成支撑片；

S4.在最新形成的所述金属圆环体顶部进行送粉并激光熔化堆敷，以形成新的带通槽的金属圆环体；

S5.重复执行步骤S3-步骤S4,直至在所述底板上堆叠成一个内部具有流道结构的阀芯。

本申请提供的阀芯增减材方法，通过在每打印出一层金属圆环体之后，在金属圆环体周面的通槽顶部放置一层金属支撑片，使设备在对底层的金属圆环体上方打印出新的一层金属圆环体时，能够通过下方金属圆环体的通槽上放置金属支撑片给新激光熔化堆敷形成的金属圆环体提供支撑的作用，即让每层新激光熔化堆敷的金属圆环体都能得到支撑的效果，从而在打印新的一层金属圆环体的通槽时不会发生坍塌，成形精度理想，而且相邻两侧金属圆环体之间形成的流道结构更加稳固，而且比SLM激光增材方法的效率高5倍以上。

可选地，所述步骤S1中，所述底板水平放置在所述工作台上。

在实际应用中，通过将底板水平放置，可以方便在对通槽结构顶部放置金属支撑片。

可选地，所述底板上设置有阀芯基座，所述阀芯基座为没有流道结构的圆环体，所述步骤S2包括：在所述阀芯基座上进行送粉并激光熔化堆敷，以形成金属圆环体。

通过这种方式，可以减少增材时间，从而提高打印效率。

可选地，所述步骤S3包括以下步骤：