[发明专利]过滤器元件和制造过滤器元件的方法

说明书

一种用于过滤流体的过滤器元件(102)可以使用激光制造工艺(201)由粉末金属(220)制造。将粉末金属(220)沉积在制造平台(210)上的层中并且朝向材料层(230)引导激光束(242)使得粉末金属颗粒熔合在一起以形成过滤器元件(102)的第一部件(232)。粉末金属(220)的连续层(250)可以沉积在第一部件(232)上并且也用激光束熔合以形成另外的部件(252)。在制造工艺(201)期间，激光束(242)的功率或扫描速率可以被改变，使得过滤器元件(102)的形成层可以具有不同的孔隙率特性，例如，某些部分是流体可渗透的并且其它部分是流体不可渗透的。

技术领域

该专利公开总体上涉及用于过滤流体的过滤器元件，并且更特别地涉及制造具有可渗透流体流的多孔部件和不可渗透流体的固体部件的过滤器的方法。

背景技术

过滤器广泛用于多种应用中以从液体和流体去除污染物。用于过滤流体的过滤器应用的示例包括食品和饮料加工、医疗保健应用、以及汽车和动力机械工业，其中内燃机燃烧燃料以产生机械动力。例如，过滤器通常用作内燃机的燃料系统的一部分以过滤从燃料箱引导到燃烧室的燃料以去除否则会堵塞喷射器和/或不利地影响燃烧过程的污染物。除了各种应用之外，过滤器以许多不同的构造、尺寸和形状可获得，其可能取决于特定应用。

然而，在汽车或燃烧式发动机领域，一种常用的过滤器构造将包括对于工艺流体的过滤是流体可渗透的过滤介质和过滤介质布置在其中的刚性的、不可渗透的壳体。壳体可以互连或限定各种通道以引导进入的流体通过过滤介质并离开过滤器。过滤介质的示例可以包括配合纸、金属网筛、多孔材料或颗粒筛，而壳体的材料可以是固体金属、玻璃或陶瓷。为了便于过滤介质在壳体内的组装和定位，过滤介质通常被构造为过滤器滤芯或元件，其可以包括与壳体接口的一些非渗透性或固体部件。本公开涉及具有流体可渗透和不可渗透部件的过滤器元件，并且涉及用于这样的示例性应用的制造该过滤器元件的方法。

发明内容

在一个方面，本公开描述了一种通过激光制造工艺由粉末金属材料制造的过滤器元件。所述过滤器元件包括第一部件，所述第一部件对应于过滤介质并且具有可渗透流体流的第一孔隙率。所述过滤器元件也包括第二部件，所述第二部件对应于所述过滤器元件的固体部件并且具有第二孔隙率，所述第二孔隙率小于所述第一孔隙率并且不可渗透流体。所述第一部件和所述第二部件由熔融粉末金属制成，并且通过激光束彼此相邻地一体形成。

在另一方面，本公开描述了一种通过首先在激光制造机器的制造平台上沉积粉末金属的第一层来制造过滤器元件的方法。朝向所述第一层引导激光束以通过将金属颗粒熔合在一起形成所述过滤器元件的第一部件。所述第一部件可以具有第一孔隙率。降低其上布置有所述第一部件的所述制造平台，并且在所述制造平台和所述第一部件上沉积粉末金属的第二层。再次朝向所述第二层引导激光束以通过将金属颗粒熔合在一起形成所述过滤器元件的第二部件。所述第二部件具有不同于所述第一孔隙率的第二孔隙率。

在又一方面，本公开描述了一种通过激光制造工艺制造的过滤器元件，所述过滤器元件具有第一区域和第二区域，所述第一区域具有流体可渗透的第一孔隙率，所述第二区域具有流体可渗透的第二孔隙率。所述第一区域和所述第二区域通过激光束由粉末金属一体地形成，并且所述第一孔隙率与所述第二孔隙率不同。

附图说明

图1是过滤器组件的透视组装图，所述过滤器组件包括由激光制造工艺制造的过滤器元件，所述过滤器元件可布置在罐形过滤器壳体的内部。

图2是取自图1中的区域2-2的多孔金属材料的详细视图，所述多孔金属材料包括过滤器元件的流体可渗透过滤介质。

图3是取自图1中的区域3-3的过滤器元件的流体不可渗透的固体部件的整体金属颗粒的详细视图。

图4是类似于图3的详细视图，示出了在过滤器元件的固体部件内的不同尺寸或性质的整体金属颗粒。