[发明专利]油气分离器用金属点阵材料结构、转动件及制造方法

说明书

本发明是关于一种油气分离器用金属点阵材料结构、转动件及制造方法，涉及金属材料制备技术领域。该油气分离器用金属点阵材料结构包括：材料本体，该材料本体包括多个镂空多面体单元叠加构成的三维立体点阵结构；其中，所述材料本体的孔隙率大于等于65%，孔径大于等于0.2mm。本发明的该金属点阵材料结构的密度与泡沫材料相当，但强度与安全性比同密度的泡沫材料高，且孔结构精确可调，使得转动件制造耗时短、造价低，有广泛应用的前景。

技术领域

本发明涉及金属材料制备技术领域，尤其涉及一种油气分离器用金属点阵材料结构、油气分离器用转动件、油气分离器及制造方法。

背景技术

油气分离器是航空发动机滑油系统中的重要部件，它的性能直接影响飞机的飞行半径。油气分离器工作时，通过安装在轴承腔中的转动部件旋转，使油气混合气中的滑油在离心力的作用下，与转动部件壁面碰撞凝结成油滴，以达到回收滑油，减少滑油消耗的目的。

传统的油气分离器转动件，其结构形式多为叶轮形式。通过叶轮的高速旋转，使空气中的滑油在离心力的作用下与空气分离。上述结构形式为了达到一定的油气分离效率，必须提高转动件的转速才能实现，长时间的高速旋转必然会带来转动件的损耗甚至破损，具有一定的安全隐患，其叶盘结构也导致油气分离器重量较重，保证一定分离效率的前提下减重困难。为解决上述问题，目前部分转动件已采用金属泡沫结构替代叶轮结构。但金属泡沫材料存在力学强度低、孔隙难以精确控制，而且无法一次性制备较大的金属泡沫材料的问题，导致目前应用于油气分离器中较大的金属泡沫结构需要拼焊或额外的铆接以达到尺寸需求，带来安全隐患的同时成本较高。为此出现了3D打印蜂窝结构的油气分离器转子，其强度与安全性比泡沫材料高，但重量比泡沫材料大。

关于上述技术方案，发明人发现至少存在如下一些技术问题：例如现有的油气分离器用的金属泡沫结构存在力学强度低、孔隙难以精确控制且存在安全隐患以及成本较高的问题。

因此，有必要改善上述相关技术方案中存在的一个或者多个问题。

需要注意的是，本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种油气分离器用金属点阵材料结构、转动件及制造方法，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。

根据本发明的第一方面，提供一种油气分离器用金属点阵材料结构，包括：材料本体，该材料本体包括多个镂空多面体单元叠加构成的三维立体点阵结构；

其中，所述材料本体的孔隙率大于等于65%，孔径大于等于0.2mm。

优选的，每个所述镂空多面体单元均包括多个边筋和镂空部分。

优选的，所述边筋的直径为0.2~2mm，长度大于等于1mm。

优选的，所述三维立体点阵结构的体积密度不大于2g/cm³，强度大于等于3MPa。

优选的，所述镂空多面体单元内部设有加强筋。

优选的，各所述镂空多面体单元至少包括镂空十二面体。

优选的，所述三维立体点阵结构由多个镂空多面体单元呈垂直阵列体状组成；或者所述三维立体点阵结构由多个镂空多面体单元呈倾斜45度阵列体状组成。

根据本发明的第二方面，提供一种油气分离器用转动件，用于航空发动机，包括：圆环状本体，所述圆环状本体为一体结构，或者多个扇形构成的拼接结构。

其中，该圆环状本体由上述任意一项所述的金属点阵材料结构形成。

根据本发明的第三方面，提供一种油气分离器，用于航空发动机，包括上述所述的转动件。