CN108430675A - 杂化金属-塑料部件及用于制造其的工艺 - Google Patents

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Abstract

用于构建杂化材料部件的工艺包括将金属粉末与粘合剂混合以形成复合混合物；加热复合混合物；将复合混合物注射至第一模具中以形成绿色部件；以及使绿色部件脱粘合以形成褐色部件。工艺进一步包括烧结褐色部件以形成烧结部件，并在注射成型机的第二模具中用塑料使烧结部件包覆成型以形成杂化材料部件。也公开了杂化材料泵部件。

Description

杂化金属-塑料部件及用于制造其的工艺
技术领域
本公开总体上，而非通过限制的方式，涉及用于制造部件(parts)的杂化金属-塑料工艺(process)。本公开总体上，而非通过限制的方式，进一步涉及杂化金属-塑料部件。
背景技术
减小车辆部件的重量是根据公司平均燃料经济性指南实现汽车燃料效率目标的方式中的一种。汽车制造正在积极探索各种轻量解决方案，包括材料和设计，以实现燃料效率目标。
对此，一般的金属车辆部件展现出卓越的强度特性。然而，这些金属车辆部件一般也比类似的塑料部件重。塑料车辆部件展现出减小的重量，然而，塑料车辆部件在重点考虑强度和耐磨性的多种应用中不是优选的。
例如，车辆部件诸如泵在车辆中具有多种用途。泵可用于使各种流体移动通过车辆的关键部件。泵可以是油泵、冷却剂泵、燃料泵、柴油机排出流体泵等。这些泵应用中的每一种都需要是可靠的，因为它们的故障可导致车辆的运转故障或在最坏情况的情形中对发动机和/或车辆的灾难性损坏。
本发明人除其它因素(things)之外已意识到车辆部件可得益于重量上的轻便连同具有高强度和高耐磨性。本公开可通过利用包括金属注射成型工艺连同塑料注射成型工艺的制造工艺以构建具有除其它因素之外的高强度和轻重量的杂化金属-塑料部件来协助提供此问题的解决方案。
发明概述
根据本公开的方面，用于构建杂化材料部件的工艺包括将金属粉末与粘合剂混合以形成复合混合物；加热复合混合物；将复合混合物注射至第一模具中以形成绿色部件；使绿色部件脱粘合(debinding)以形成褐色部件；烧结褐色部件以形成烧结部件；以及在注射成型机的第二模具中用塑料使烧结部件包覆成型(over-molding)以形成杂化材料部件。
根据本公开的方面，杂化材料泵部件包括形成有金属粉末和粘合剂注射成型结构的第一壳体部分、由在第一壳体部分上包覆成型的塑料结构形成的第二壳体部分、安排在第一壳体部分中的驱动轮毂、安排在驱动轮毂中的多个槽以及安排在多个槽中的多个叶片，其中多个叶片与第一壳体部分形成密封。
本综述意图提供本专利申请主题的综述。不意图提供本公开排它的或穷尽性的解释。详细的描述被包括以提供关于本专利申请的进一步信息。
本公开另外的特征、优势和方面可通过考虑以下详细的描述、附图和权利要求被列出或通过考虑以下详细的描述、附图和权利要求而显而易见。而且，应当理解本公开的先前概述和以下详细描述两者都是示例性的并意图提供进一步的解释而非限制所请求保护的本公开的范围。
附图说明
在附图(其不必按比例绘制)中，相同编号可在不同视图中描述相似部件。具有不同字母后缀的相同编号可表示相似部件的不同实例。附图总体上，通过实例的方式，但非通过限制的方式，示例了本文件中讨论的各种方面。
图1示例了根据本公开的原理用于构建杂化金属-塑料部件的工艺。
图2示例了根据本公开的原理在制造期间杂化金属-塑料部件的金属部分的结构变化的细节。
图3示例了根据本公开的原理在制造期间杂化金属-塑料部件的金属部分的结构变化的细节。
图4示例了根据本公开的原理在制造期间杂化金属-塑料部件的各种阶段。
图5示例了根据本公开的原理作为泵的部件被实施的杂化金属-塑料部件。
图6示例了图5中杂化金属-塑料部件的金属注射成型部分。
图7示例了图5中杂化金属-塑料部件的组合的金属注射成型部分和塑料注射成型部分。
具体实施方式
参照所附附图中描述和/或示例并在以下描述中详述的非限制性方面和实例，更充分地解释本公开的方面及其各种特征和有利的细节。应当注意附图中所示例的特征不必按比例绘制，并且如技术人员将意识到的，即使本文不明确陈述，一个方面的特征也可与其它方面一起使用。可省略熟知部件和加工技术的描述以便非不必要地模糊本公开的方面。本文使用的实例仅仅意图促进对本公开可被实践的方式的理解并进一步使本领域技术人员能够实践本公开的方面。因此，本文的实例和方面不应被解释为限制本公开的范围，其通过所附权利要求和可应用的法律单独限定。而且，注意贯穿附图的若干视图，相同的参照编号表示相似部件。
本公开展示了制造杂化金属-塑料部件的工艺。一方面，本公开展示了杂化金属-塑料部件。一方面，本公开展示了制造杂化金属-塑料车辆部件的工艺。一方面，本公开展示了杂化金属-塑料车辆部件。一方面，本公开展示了杂化金属-塑料车辆泵部件。一方面，本公开展示了制造杂化金属-塑料车辆泵部件的工艺。本公开的杂化金属-塑料部件可在保持就尺寸稳定性和结构完整性而言的同等性能的同时节省重量并提高效率。
制造杂化金属-塑料车辆部件的工艺可包括双射(两次、两段，two shot)成型工艺，其中建造金属注射成型(MIM)部件的第一射和用填充的热塑性塑料或其它高强度和温度抗性材料以在MIM部件上方形成最终部件的第二射。
图1示例了根据本公开的原理用于构建杂化金属-塑料部件的工艺。具体地，工艺100总体上涉及利用金属注射成型(MIM)工艺使金属注射部件成型。该工艺可进一步包括随后用诸如塑料树脂的塑料使金属注射部件包覆成型。一方面，包覆成型可使用注射成型来实施。工艺100可进一步包括下文概括的以下步骤。
如框102中所示，可在复合工艺中制备用于MIM工艺的材料。复合可包括将金属粉末与粘合剂和/或塑料混合，为成型作准备。一方面，复合可包括将按重量计30至70％的金属粉末与粘合剂和/或塑料混合。一方面，复合可包括将按重量计30至40％的金属粉末与粘合剂和/或塑料混合。一方面，复合可包括将按重量计40至50％的金属粉末与粘合剂和/或塑料混合。一方面，复合可包括将按重量计50至60％的金属粉末与粘合剂和/或塑料混合。一方面，复合可包括将按重量计60至70％的金属粉末与粘合剂和/或塑料混合。
一方面，复合可进一步包括将金属粉末和粘合剂与树脂、增塑剂和/或类似物混合，为成型作准备。一方面，复合可进一步包含其它添加剂，如分散剂、稳定剂、润滑剂和/或类似物。所得的复合混合物产生(results in)了原料。
如框104中所示，复合混合物可被注射成型。对此，可将原料加热以熔化材料中的一种或多种。例如，可将粘合剂、树脂、塑料或类似物中的一种或多种加热至熔化其的温度。一方面，金属粉末不被熔化。然后可将所得的加热原料注射至第一模具中以使MIM部件形成为所期望的形状。所得的MIM部件为绿色部件。
如框106中所示，所得的绿色部件可经受脱粘合工艺。可利用各种脱粘合工艺从成型的绿色部件去除粘合剂。脱粘合工艺可包括热脱粘合、催化脱粘合、溶剂脱粘合等。所得的脱粘合部件为褐色部件。
在包括热脱粘合的一方面中，热脱粘合可包括在热工艺中加热。热工艺可导致粘合剂材料至少部分蒸发。
在包括催化脱粘合的一方面中，催化脱粘合可包括基于聚甲醛(POM)、聚缩醛粘合剂体系或类似物的粘合剂体系。可在气态酸环境中实现催化脱粘合中的粘合剂去除。例如，在大约120℃的温度或低于粘合剂的软化温度的其它温度下的高浓度硝酸、草酸或类似酸。酸可在聚合物粘合剂的分解中充当催化剂。
在包括溶剂脱粘合的一方面中，溶剂脱粘合工艺可包括粘合剂组合物，该粘合剂组合物包括可在低温下溶解在液体中的组分。例如，可将水、丙酮、庚烷和/或类似物用作脱粘合工艺的溶剂。
然后，褐色部件可经受烧结108。对此，可将脱粘合的褐色部件加热以通过减少和/或消除孔来制成更致密的固体部件。所得的烧结部件可具有≤理论密度的98％的密度。所得的烧结部件然后可经受另外的二次操作。二次操作可包括机械加工、涂覆等。
图2示例了根据本公开的原理在制造期间杂化金属-塑料部件的金属部分的结构变化的细节。一方面，可实施烧结工艺使得不将全部粘合剂材料从MIM部件去除。因此，从该烧结工艺中所得的部件可以为部分多孔的部件。一方面，部件可以为在烧结后具有一定量的粘合剂材料存在于该部件中的多孔部件。一方面，部件可以为在烧结后具有2至20％的粘合剂材料存在于该部件中的多孔部件。一方面，部件可以为在烧结后具有2至10％的粘合剂材料存在于该部件中的多孔部件。一方面，部件可以为在烧结后具有10至20％的粘合剂材料存在于该部件中的多孔部件。
如图2中所示，绿色部件202包括金属部分204与塑料和/或粘合剂部分206。在框106中描述的脱粘合工艺和框108中描述的烧结工艺之后，所得的烧结部件252可包括金属部分204。一方面，金属部分204可能已至少部分地沿表面254熔合至其它金属部分204。一方面，塑料和/或粘合剂部分206可能已转变并且现在填充金属部分204之间的间隙。一方面，工艺100的烧结工艺可包括将部件加热至金属部分204的粉末经受冶金变化的温度以便熔合材料以形成致密的固体部件。
图3示例了根据本公开的原理在制造期间杂化金属-塑料部件的金属部分的结构变化的细节。在具体方面中，褐色部件可经受选择性烧结。选择性烧结可利用局部加热，局部加热可通过激光、红外(IR)源或类似物快速实现。一方面，选择性烧结可涉及利用高能激光熔合塑料、金属、和/或类似物的小颗粒。在具体方面中，选择性烧结可涉及利用高能二氧化碳激光熔合塑料、金属、和/或类似物的小颗粒。一方面，激光可通过扫描部件的横截面来选择性熔合材料。一方面，激光可通过扫描由部件的3-D数字描述所得的横截面来选择性熔合材料。
一方面，激光可以为脉冲激光。在具体方面中，褐色部件可如上述经受选择性烧结。该工艺的优势是相比完全烧结减少的烧结时间、金属富集的外层和用于耐磨应用的塑料核心、根据应用的受控的烧结厚度等。
一方面，工艺可包括选择性加热MIM部件的烧结工艺，使得烧结只发生在局部区域。在进一步方面中，烧结可被实施至部件的受控厚度。该选择性烧结工艺可减少循环时间。如图3中所示，部件厚度表示为T。一方面，部件可根据应用被烧结高达厚度T1或厚度T2。一方面，将被烧结的厚度可为部件厚度T的20至50％。一方面，将被烧结的厚度可为部件厚度T的20至30％。一方面，将被烧结的厚度可为部件厚度T的30至40％。一方面，将被烧结的厚度可为部件厚度T的40至50％。一方面，厚度T1可为部件厚度T的20至50％。一方面，厚度T2可为部件厚度T的20至50％。
一方面，可利用激光工艺选择性烧结部件302。激光工艺可包括形成可被控制并横跨部件302的表面308移动的激光束304。如图3中所示，激光束304可以以由箭头所示方向306扫描。表面308显示具有其中激光束304已实施选择性烧结工艺的烧结部分310。表面308进一步显示具有尚未被烧结的部分312。最后，表面308进一步显示具有显示正在被烧结的部分314。
基于能量、时间、频率等的控制，激光束304可选择性烧结一些部分至深度T2并选择性烧结其它部分至深度T1。一方面，激光束304可选择性烧结一些部分至深度T1。一方面，激光束304可选择性烧结一些部分至深度T2。一方面，部件302的部分可具有烧结部分310和不烧结材料316的部件302的部分。
返回图1，一方面，烧结部件可用诸如塑料树脂的塑料包覆成型。另一方面，烧结部件可用诸如塑料树脂的塑料成型。另一方面，烧结部件然后可被置于注射成型机的第二模具中并用诸如塑料树脂的塑料如框110中所述被包覆成型。
图4示例了根据本公开的原理在制造期间杂化金属-塑料部件的各种阶段。具体地，图4示例了区段402中可符合包括框102、框104、框106和框108的工艺100被制造的部件302。在区段404中，仅显示塑料成型部分406。在区段405中，部件302和塑料成型部分406显示组合，其可符合包括框110的工艺100被制造。
用塑料树脂包覆成型所得的MIM部件为杂化金属-塑料构建体，其中金属元件可承接(take)负载并保护塑料部件。而且，构建用塑料树脂包覆成型的MIM部件的工艺具有多个优势，包括针对金属元件的特定要求和更大设计自由以实现更好结合的宽泛的金属材料选择性。该工艺可应用于减小重量可为有利的所有应用中。
本公开的方面可涉及用于汽车应用、航空航天应用和其它应用的部件。在一些方面中，部件可实施在汽车应用中，如摇臂、涡轮增压器叶片、变速杆组件等。在一些方面中，部件可实施在汽车应用中，如主体部件、门部件、窗部件、充电系统部件、电源系统部件、仪器和仪表(gauge and meter)部件、点火电子系统部件、照明和信号系统部件、传感器部件、启动系统部件、开关部件、内部部件、动力传动系和底盘部件、制动系统部件、发动机组件部件、发动机冷却系统部件、机油系统部件、燃料供给系统部件、悬挂(suspension)和转向系统部件、传输系统部件等。在一些方面中，部件可实施在航空航天应用中，如座位安全带组件、涡轮组件、管座等。在一些方面中，部件可实施在航空航天应用中，如机身部件、门部件、窗部件、电源系统部件、仪器和仪表部件、照明和信号系统部件、传感器部件、开关部件、内部部件、制动系统部件、发动机组件部件、机油系统部件、燃料供给系统部件等。在一些方面中，部件可实施在其它应用中，如泵壳体组件、散热器、收发器壳体等。
在具体方面中，上述工艺可用于泵应用。具体地，泵的部件。在具体方面中，上述工艺可用于油泵应用。具体地，油泵的部件。对此，车辆发动机总需要油，所需油量取决于在任意给定时间的速度和载荷。一般的油泵被驱使远离(driven off)发动机并针对发动机预期经历的最坏情况条件被设定尺寸。结果，一般的油泵一般移动比所需多的油，并且过量通过旁路被倾倒回油盘。
图5示例了根据本公开的原理作为泵的部件被实施的组合的金属注射成型部分和塑料注射成型部分。在一些方面中，本公开涉及泵部件，如用于变量泵500的部件。具体地，
图5示例了变量泵500的部分。在一些方面中，变量泵500可被智能地控制使得变量泵500被控制以运行来仅泵送与所需等量的流体。例如，可将变量泵500作为油泵实施并运行以基于发动机的需要泵送油。
变量泵500可包括安排在泵500的驱动轮毂506中的槽504中的弹簧加载叶片502。对此，槽504可包括安排在其中的一个或多个弹簧(未显示)。弹簧接触叶片502并促使叶片502离开驱动轮毂506。弹簧加载叶片502接触部件302的表面512。弹簧加载叶片502可被配置以滑动进入驱动轮毂506和滑动离开驱动轮毂506并在包括表面512的所有边缘上密封以形成提供泵送工作的叶片室514。在泵500的进入侧上，叶片室514在驱动轮毂506的旋转期间增大体积。
叶片室514渐增的体积填充有通过进口压力迫使进入的流体。在泵500的排出侧上，叶片室514体积减小，迫使流体离开泵500。弹簧加载叶片502的动作通过驱动轮毂506的每一次旋转来驱赶一定体积的流体。
驱动轮毂506关于泵壳体510以偏离中心的方式围绕轴508旋转。在驱动轮毂506从泵进口旋转至泵出口(未显示)时，弹簧加载叶片502被推进并且在其之间的叶片室514变小，导致流体压力上升。进口体积和出口体积之间的较大差异导致较大的油压和流量。泵500的泵壳体510可被安装在枢轴上，其允许泵壳体510的中心更靠近驱动轮毂506的中心移动。这减小了泵500中的体积和所得的流体流量。
如图5中进一步所示，泵壳体510可包括部件302，即MIM部件。泵壳体510可进一步包括塑料成型部分406。因此，部件302可形成泵壳体510的第一部分以及塑料成型部分406可形成泵壳体510的第二部分。部件302可包括由于与弹簧加载叶片502接触而经受高磨损环境的表面512。部件302可进一步包括总体上是圆形的内表面以接触弹簧加载叶片502。一方面，利用具有处于这种配置的金属构建体的部件302提供了良好的导热性以及良好的耐磨性。
一方面，部件302可进一步包括一个或多个鳍状物612。一方面，鳍状物612可协助传导热量远离表面512。而且，鳍状物612可进一步提供与塑料成型部分406的卓越的结构完整性。
图6示例了根据本公开的原理杂化金属-塑料车辆部件的金属注射成型部分。具体地，图6显示了鳍状物612的细节。一方面，鳍状物612可具有总体上是矩形的形式并从部件302径向向外延伸。然而，也考虑鳍状物612的其它配置。一方面，部件302可具有包括不同高度部分602、604、608、和610的顶部表面。一方面，不同高度部分602、604、608、和610可被配置以与泵500的另一部件(未显示)上的对应部分配合。
图7示例了根据本公开的原理杂化金属-塑料车辆部件的组合的金属注射成型部分和塑料注射成型部分。具体地，图7显示了与塑料成型部分406组合的部件302。塑料成型部分406可包括不同高度部分622、624、和620，其可对应部件302的不同高度部分602、604、和610。另外，部件302和塑料成型部分406可包括不同高度部分之间的过渡636和638。
一方面，塑料成型部分406可进一步包括可从塑料成型部分406的外表面延伸的第一延伸630和用于与其它组件、发动机、和/或车辆刚性连接的第二延伸632。第二延伸632可进一步包括倒角表面634以增加其强度。
来自所公开工艺的最终部件可保留一定量的塑料材料，其可具有包括以下的若干优势：金属和塑料两者的组合性能、相比全塑料部件减小的热膨胀系数(CTE)、在针对杂化金属-塑料设计而用塑料包覆成型时金属和塑料更好的粘合性、相比于完全致密的MIM部件减小的重量等。本公开的杂化金属-塑料部件可在保持就尺寸稳定性和结构完整性而言的同等性能的同时节省重量并提高效率。
一方面，金属部件将具有良好的导热性以及良好的耐磨性。其预期通过合适的金属粉末的合金来实现。而且，本公开的工艺提供了卓越的设计自由以允许最小的可能的壁厚。另外，本公开的工艺允许可包括散热特征诸如鳍状物612的复杂设计。
在本公开的其它方面中，可以可选择地通过金属的增材制造来制造部件302，如选择性激光烧结、电子束自由形式制造、电子束熔融、和/或类似物。
本公开的金属注射成型工艺包括金属粉末和粘合剂。金属粉末可包括低合金钢、不锈钢、工具钢、非铁金属、耐火合金金属、以及特种(specialty)金属和超合金金属。金属粉末低合金钢可包括低碳钢、中碳钢、高碳钢等。金属粉末不锈钢可包括奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢、沉淀硬化不锈钢、铁氧体不锈钢等不锈钢。金属粉末工具钢可包括模具钢、高速钢等。金属粉末非铁金属可包括铜、钛等。金属粉末耐火合金金属可包括钨基(tungstenbase)及类似物。金属粉末特种金属和超合金金属可包括磁性金属、电子包装(electronicpacking)金属、高温金属等金属。
将使用的粘合剂，如聚合物粘合剂，可考虑部件的总体功能要求来选择。一方面，聚合物粘合剂可以为ULTEMTM粉末。一方面，粘合剂可包括蜡粘合剂和聚合物系粘合剂、聚合物粘合剂/聚合物系粘合剂等。蜡粘合剂和聚合物系粘合剂可包括石蜡、微晶、合成烃、和氧化的聚乙烯蜡、低-密度聚乙烯(LDPE)、高-密度聚乙烯(HDPE)、乙烯丙烯酸共聚物(EAA)、乙烯丙烯二烯三元共聚物(EPDM)、聚丙烯(PP)、聚丁烯(PB)、聚苯乙烯(PS)、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PPMA)、聚甲醛(POM)等。聚合物/聚合物系粘合剂可包括具有催化和非催化脱粘合的聚缩醛粘合剂、聚乙二醇、嵌段共聚物、聚酰胺等。
一方面，杂化金属-塑料构建体的塑料树脂可为具有另一材料(例如，具有弹性体材料和/或热固性材料)的填充的聚丙烯(PP)热塑性材料，如填充的热塑性聚烯烃(TPO)。可能的热塑性材料包括聚丁烯对苯二酸酯(PBT)；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)；聚碳酸酯；聚碳酸酯/PBT掺合物；聚碳酸酯/ABS掺合物；共聚碳酸酯-聚酯；丙烯酸-苯乙烯-丙烯腈(ASA)；丙烯腈-(乙烯-聚丙烯二胺修饰的)-苯乙烯(AES)；亚苯基醚(phenyleneether)树脂；聚亚苯基醚/聚酰胺的掺合物；聚酰胺；亚苯基硫醚(phenylene sulfide)树脂；聚氯乙烯PVC；高冲击聚苯乙烯(HIPS)；低/高密度聚乙烯(L/HDPE)；膨胀的聚丙烯(EPP)；和热塑性烯烃(TPO)，以及以上树脂的填充(例如，玻璃填充的)材料。例如，下游(lower)元件和，任选地能量吸收剂，包括XenoyTM树脂，其可商业购自SABICInnovative Palstics IP B.V。示例性填充树脂为STAMAXTM树脂，其为长的玻璃纤维填充的聚丙烯树脂，也可商业购自SABICInnovative Plastics IP B.V。
一方面，可直接归因于所公开的泵的效率提高是小于1％的。一方面，可直接归因于所公开的泵的效率提高大约是.5％。该益处在与来自启动/停止系统的益处相比时变得更加显著。完全的启动/停止系统以5至10％得益。
实施例1.用于构建杂化材料部件的工艺包括：将金属粉末与粘合剂混合以形成复合混合物；加热复合混合物；将复合混合物注射至第一模具中以形成绿色部件；使绿色部件脱粘合以形成褐色部件；烧结褐色部件以形成烧结部件；以及在注射成型机的第二模具中用塑料使烧结部件包覆成型以形成杂化材料部件。
实施例2.根据实施例1的工艺，其进一步包括将杂化材料部件安排在泵中。
实施例3.根据实施例1-2的工艺，其中泵包括变量泵。
实施例4.根据实施例1-3的工艺，其进一步包括将泵驱动轮毂和叶片安排在杂化材料部件内，其中叶片接触杂化材料部件的烧结部件。
实施例5.根据实施例1-4的工艺，其进一步包括在烧结部件上形成鳍状物以散热。
实施例6.根据实施例1-5的工艺，其中烧结包括通过局部加热的选择性烧结。
实施例7.根据实施例1-6的工艺，其中局部加热包括用以下中的至少一种加热：激光源和红外源。
实施例8.根据实施例1-7的工艺，其中局部加热包括用激光源加热。
实施例9.根据实施例1-8的工艺，其中烧结包括选择性烧结至受控厚度。
实施例10.根据实施例1-9的工艺，其中烧结部件包括烧结部分和不烧结部分。
实施例11.根据实施例1-10的工艺，其中烧结包括将褐色部件加热至金属粉末经受冶金变化的温度以便熔合金属粉末以形成致密的固体烧结部件。
实施例12.根据实施例1-11的工艺，其中烧结部件包括≤理论密度的98％的密度。
实施例13.根据实施例1-12的工艺，其中烧结部件是部分多孔的。
实施例14.根据实施例1-13的工艺，其中烧结部件是部分多孔的，烧结后具有一定量的粘合剂存在于烧结部件中。
实施例15.根据实施例1-14的工艺，其中烧结部件包括烧结后具有2至20％的粘合剂存在于烧结部件中的多孔部件。
实施例16.根据实施例1-15的工艺，其中烧结部件的金属粉末包括沿表面部分地熔合至其它金属部分的金属部分。
实施例17.根据实施例1-16的工艺，其中粘合剂填充烧结部件的金属部分之间的间隙。
实施例18.根据实施例1-17的工艺，其中复合混合物进一步包括以下中的至少一种：树脂、分散剂、稳定剂、润滑剂和增塑剂。
实施例19.根据实施例1-18的工艺，其中金属粉末占复合混合物的30％至70％。
实施例20.根据实施例1-19的工艺，其中脱粘合包括以下中的至少一种：热脱粘合工艺、催化脱粘合工艺、和溶剂脱粘合工艺。
实施例21.根据实施例1-20的工艺，其中烧结包括选择性烧结至褐色部件厚度的20至50％的受控厚度。
实施例22.根据实施例1-21的工艺，其进一步包括使激光源横跨褐色部件的表面扫描。
实施例23.根据实施例1-22的工艺，其中激光源包括脉冲激光。
实施例24.根据实施例1-23的工艺，其中激光源包括高能二氧化碳激光。
实施例25.根据实施例1-25的工艺，其中激光源包括脉冲高能二氧化碳激光。
实施例26.杂化材料泵部件包括：形成有金属粉末和粘合剂注射成型结构的第一壳体部分；通过用塑料使第一壳体部分包覆成型而形成的第二壳体部分；安排在第一壳体部分中的驱动轮毂；安排在驱动轮毂中的多个槽；和安排在槽中的多个叶片，其中多个叶片与第一壳体部分形成密封。
实施例27.根据实施例26的杂化材料泵部件，其进一步包括在第一壳体部分上被配置以散热的鳍状物。
实施例28.根据实施例26-27的杂化材料泵部件，其中鳍状物包括总体上矩形的形式。
实施例29.根据实施例26-28的杂化材料泵部件，其中鳍状物从第一壳体部分径向向外延伸进入第二壳体部分。
实施例30.根据实施例26-29的杂化材料泵部件，其中驱动轮毂被配置以围绕关于第一壳体部分的中心偏离中心的轴旋转。
实施例31.根据实施例26-30的杂化材料泵部件，其中第一壳体部分包括用通过局部加热的选择性烧结配置的烧结结构。
实施例32.根据实施例26-31的杂化材料泵部件，其中局部加热包括用以下中的至少一种加热：激光源和红外源。
实施例33.根据实施例26-32的杂化材料泵部件，其中第一壳体部分的金属粉末包括沿表面部分地熔合至其它金属部分的金属部分。
实施例34.根据实施例26-33的杂化材料泵部件，其中粘合剂填充第一壳体部分的金属部分之间的间隙。
实施例35.根据实施例26-34的杂化材料泵部件，其中金属粉末占第一壳体部分的30％至70％。
实施例36.根据实施例26-35的杂化材料泵部件，其中泵包括变量泵。
实施例37.根据实施例26-35的杂化材料泵部件，其中第一壳体部分包括烧结部分和不烧结部分。
实施例38.根据实施例26-37的杂化材料泵部件，其中第一壳体部分进一步包括以下中的至少一种：树脂、分散剂、稳定剂、润滑剂和增塑剂。
实施例39.根据实施例26-38的杂化材料泵部件，其中局部加热包括用激光源加热。
实施例40.根据实施例26-39的杂化材料泵部件，其中叶片被配置以关于第一壳体部分形成密封。
实施例41.根据实施例26-40的杂化材料泵部件，其中驱动轮毂被配置以围绕轴旋转。
实施例42.根据实施例26-41的杂化材料泵部件，其中局部加热包括用以下中的至少一种加热：激光源和红外源。
实施例43.根据实施例26-42的杂化材料泵部件，其中烧结包括选择性烧结至受控厚度。
实施例44.根据实施例26-43的杂化材料泵部件，其中烧结包括将褐色部件加热至金属粉末经受冶金变化的温度以便熔合金属粉末以形成致密的固体烧结部件。
实施例45.根据实施例26-44的杂化材料泵部件，其中烧结部件包括≤理论密度的98％的密度。
实施例46.根据实施例26-45的杂化材料泵部件，其中第一壳体部分是部分多孔的。
实施例47.根据实施例26-46的杂化材料泵部件，其中第一壳体部分是部分多孔的，在烧结后具有一定量的粘合剂存在于烧结部件中。
实施例48.根据实施例26-47的杂化材料泵部件，其中第一壳体部分包括在烧结后具有2至20％的粘合剂存在于烧结部件中的多孔部件。
实施例49.根据实施例26-48的杂化材料泵部件，其中第一壳体部分进一步包括以下中的至少一种：树脂、分散剂、稳定剂、润滑剂和增塑剂。
实施例50.根据实施例26-49的杂化材料泵部件，其中金属粉末占复合混合物的30％至70％。
实施例51.根据实施例26-50的杂化材料泵部件，其中第一壳体部分包括选择性烧结至褐色部件厚度的20至50％的受控厚度。
实施例52.根据实施例26-51的杂化材料泵部件，其进一步包括使激光源横跨褐色部件的表面扫描。
实施例53.根据实施例26-52的杂化材料泵部件，其中激光源包括脉冲激光。
实施例54.根据实施例26-53的杂化材料泵部件，其中激光源包括高能二氧化碳激光。
实施例55.根据实施例26-54的杂化材料泵部件，其中激光源包括脉冲高能二氧化碳激光。
这些非限制性实例中的每一个都可独立存在(stand on its own)，或可以以与其它实例中的一种或多种的各种排列或组合而组合。
以上的详细描述包括对附图的参照，其形成详细描述的部分。附图通过示例的方式显示本公开可在其中实践的具体方面。这些方面在本文也被称为“实例”。这种实例可包括除显示或描述的要素之外的要素。然而，本发明人也考虑在其中仅提供显示或描述的那些要素的实例。而且，本发明人也考虑利用那些显示或描述要素的任意组合或排列的实例(或其一个或多个方面)，或关于本文显示或描述的具体实例(或其一个或多个方面)，或关于本文显示或描述的其它实例(或其一个或多个方面)。
在本文件和因此通过引用并入的任何文件之间的不一致用法的事件中，以本文件中的用法为准。
在本文件中，术语“一个”或“一种”，如其常见于专利文件中，用来包括一个(种)或多个(种)，不依赖于任意其它实例或者“至少一个(种)”或“一个(种)或多个(种)”的用法。在本文件中，除非以其它方式指出，术语“或”用来指代非排它的，或使得“A或B”包括“A而非B”，“B而非A”，和“A与B”。在本文件中，术语“包括”和“在其中”用作分别的术语“包含”和“其中”的通俗英语等同物。另外，在以下权利要求中，术语“包括”和“包含”是开放式的，即，权利要求中在这样的术语后包括除列出的那些之外的要素的系统、设备、制品、组合物、制剂、或工艺仍被认为落入该权利要求的范围中。而且，在以下权利要求中，术语“第一”，“第二”，和“第三”等仅用作标签，并不意图在它们的宾语上施加编号要求。
以上的描述意图为示例性的，并且非限制性的。例如，上述实例(或其一个或多个方面)可彼此组合使用。其它方面可被如本领域普通技术人员一经回顾以上的描述来使用。摘要被提供以符合37C.F.R.§1.72(b)，以允许读者快速确定本技术公开的本质。其用其将不会用来解释或限制权利要求的范围或意思的理解来提交。另外，在以上详述的说明书中，可将各种特征集合在一起来简化本公开。这不应被理解为未要求保护的所公开的特征对于任意权利要求是必要的意图。相反，发明主题可在于少于具体的公开的方面的所有特征。因此，以下权利要求作为实例或方面在此并入至详细的说明书中，其中每一个权利要求作为单独方面独立存在，并且考虑这种方面可以以各种组合或排列相互组合。应参照所附权利要求、与这种权利要求有权保护的等同物的全部范围一起来确定本公开的范围。
虽然就示例性方面而言已描述了本公开，但是本领域技术人员将意识到可在所附权利要求的精神和范围内用修改来实践本公开。以上给出的实例仅仅是示例性的并且不意为是本公开的所有可能的设计、方面、应用或修改的穷尽性列举。

Claims (20)

1.用于构建杂化材料部件的工艺，其包括：
将金属粉末与粘合剂混合以形成复合混合物；
加热所述复合混合物；
将所述复合混合物注射至第一模具中以形成绿色部件；
使所述绿色部件脱粘合以形成褐色部件；
烧结所述褐色部件以形成烧结部件；和
在注射成型机的第二模具中用塑料使所述烧结部件包覆成型以形成所述杂化材料部件。
2.根据权利要求1所述的工艺，其进一步包括将所述杂化材料部件安排在泵中。
3.根据权利要求2所述的工艺，其中所述泵包括变量泵。
4.根据权利要求2-3中任一项所述的工艺，其进一步包括将泵驱动轮毂和叶片安排在所述杂化材料部件内，其中所述叶片被配置以接触所述杂化材料部件的烧结部件。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的工艺，其进一步包括在所述烧结部件上形成鳍状物以散热。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的工艺，其中所述烧结包括通过局部加热的选择性烧结。
7.根据权利要求6所述的工艺，其中所述局部加热包括用以下中的至少一种加热：激光源和红外源。
8.根据权利要求6所述的工艺，其中所述局部加热包括用激光源加热。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的工艺，其中所述烧结包括选择性烧结至受控厚度。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的工艺，其中所述烧结部件包括烧结部分和不烧结部分。
11.杂化材料泵部件，其包括：
第一壳体部分，所述第一壳体部分形成有金属粉末和粘合剂注射成型结构；
第二壳体部分，所述第二壳体部分由在所述第一壳体部分上包覆成型的塑料结构形成；
驱动轮毂，所述驱动轮毂被安排在所述第一壳体部分中；
多个槽，所述多个槽被安排在所述驱动轮毂中；和
多个叶片，所述多个叶片被安排在所述多个槽中，
其中所述多个叶片与所述第一壳体部分形成密封。
12.根据权利要求11所述的杂化材料泵部件，其进一步包括在所述第一壳体部分上被配置以散热的鳍状物。
13.根据权利要求12所述的杂化材料泵部件，其中所述鳍状物包括总体上矩形的形式。
14.根据权利要求12所述的杂化材料泵部件，其中所述鳍状物从所述第一壳体部分径向向外延伸进入所述第二壳体部分。
15.根据权利要求11-14中任一项所述的杂化材料泵部件，其中所述驱动轮毂被配置以围绕关于所述第一壳体部分的中心偏离中心的轴旋转。
16.根据权利要求11-15中任一项所述的杂化材料泵部件，其中所述第一壳体部分包括用通过局部加热的选择性烧结配置的烧结结构。
17.根据权利要求16所述的杂化材料泵部件，其中所述局部加热包括用以下中的至少一种加热：激光源和红外源。
18.根据权利要求11-17中任一项所述的杂化材料泵部件，其中所述第一壳体部分的金属粉末包括沿表面部分地熔合至其它金属部分的金属部分。
19.根据权利要求11-18中任一项所述的杂化材料泵部件，其中所述泵包括变量泵。
20.根据权利要求11-19中任一项所述的杂化材料泵部件，其中所述第一壳体部分包括烧结部分和不烧结部分。
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