Vilka delar kräver vanligtvis sekundärbearbetning?

一, Sekundära bearbetningsbehov som kommer från kärnfunktioner
1. Tätningsytan och passningsytan
Tätningsyta: Tätningsytan måste kunna hantera högtrycksvätskor (såsom hydraulolja och gas) på platser som hydrauliska ventilhus och gasturbiners förbränningskammare. För att stoppa läckor måste ytjämnheten hållas under Ra0,4 μm. Till exempel behöver tätningsytan på den 3D-tryckta titanlegeringsventilkroppen på en bränslepump för flygmotorer CNC-skärning för att bli av med osmälta pulverpartiklar så att den passar bra med gummitätningsringen.
För att få IT5-IT6 nivånoggrannhet måste matchande ytor som växellådsytor, lagermonteringshål och så vidare slipas eller slipas. Efter 3D-utskrift av en viss sorts reducerande planetväxel går tandytans ojämnhet från Ra6,3 μm till Ra0,8 μm, och bruset minskar med 15dB tack vare kraftig vridning och slipning.
2. System av gängor och hål
Tråd: 3D-printade trådar har ofta ofullständiga tandprofiler på grund av pulvervidhäftning, därför måste de gängas eller rullas. Till exempel, efter 3D-utskrift, måste gängorna på benskruvar i medicinska implantat fixeras med en kran för att se till att de passar tätt in i benvävnaden.
Hålsystem: För att säkerställa att djupa hål och hål som korsar varandra är koaxiala måste de borras och brotschas. Till exempel styrs kylhålen på en flygmotors turbinskiva till inom ± 0,02 mm från bländaravvikelsen med hjälp av en blandning av 3D-utskrift och elektriska urladdningsbearbetningstekniker (EDM).
3. Kanaler för ljus och vätskor
Att polera optiska ytor som laserreflektorer och infraröda fönster till en ytnoggrannhet på λ/10 (632,8 nm våglängd) kräver ultra-precision. Till exempel tillverkas en viss typ av optisk satellitkonsol genom att 3D-printa den och sedan använda magnetoreologisk polering för att bli av med ytvågor så att den uppfyller behoven hos optiska rymdsystem.
Elektrokemisk polering (ECP) behövs för att bli av med grader på insidan av mikrokanalvärmeväxlare, bränslemunstycken och andra vätskekanaler. Detta gör flödet mindre motståndskraftigt. Bränslemunstycket i GE Aviations LEAP-motor inkluderar till exempel en 3D-utskriven intern flödesrutt som har behandlats med ECP. Detta har gjort storleken på bränsleatomiseringspartiklarna 30 % mindre och förbränningseffektiviteten 5 % högre.
2, Behovet av ytterligare bearbetning på grund av processgränser
1. Ytans grovhet är högre än normalt.
Vanliga platser: kontaktytan på den bärande strukturen, den överhängande ytan och ett stort plan. Kontaktytan på stödstrukturen på en 3D--tryckt acetabulär kopp av titanlegering har en grovhet på Ra12 μm eftersom pulver fastnar på den. För att minska slitaget på benvävnaden måste denna slipas med ett slipband till Ra1,6 μm.
Datastöd: SLM-processen trycker Inconel 718-legering med en grovhet på Ra8–15 μm på ytan. Efter fräsning reduceras denna grovhet till Ra0,8–1,6 μm, och utmattningslivslängden förlängs med tre gånger.
2. Inte tillräcklig dimensionell noggrannhet
Viktiga mått inkluderar bländare, spårbredd, steghöjdsskillnad och så vidare. Till exempel har en viss typ av tappspår för turbinblad en breddtolerans på ± 0,05 mm, men efter 3D-utskrift är variationen ± 0,2 mm, vilket måste fixeras med trådskärning (WEDM).
När det gäller Siemens Energys styrskenor för gasturbiner används 3D-utskrift och fem-länkfrästeknik för att hålla bladformens tjockleksavvikelse under ± 0,05 mm, vilket förbättrar luftflödeseffektiviteten med 2 %.
3. Åtgärda defekter inuti
Det finns olika typer av defekter, såsom porositet, brist på fusion, sprickor och så vidare. Om röntgenundersökningar till exempel visar fel som är värre än normalt i viktiga-lastbärande delar av flygkonstruktioner, måste de åtgärdas genom borrning, svetsning och bearbetning. Efter att ha blivit av med fel genom lokal fräsning fixeras den 3D-utskrivna delen av landningsställets yttre cylinder på en viss typ av flygplan genom elektronstrålesvetsning. Sedan tar värmebehandlingen bort all kvarvarande stress.
3, Exempel på hur branschen används och hur den används i verkligheten
1. Flyg- och rymdområdet
Delar av motorn: Rolls Royce UltraFan ® Motorfläktramen är gjord av en 3D-tryckt titanlegering och har installationshål som måste borras för att se till att de ligger i linje med lagren. Detta minskar vibrationsvärdena med 40 %.
Satellitstrukturkomponenter: 3D-tryckta aluminiumlegeringsdelar av en viss typ av satellitkonsol. Stödrester eliminerades med CNC-bearbetning, vilket gjorde delarna 15 % lättare samtidigt som de uppfyllde utrymmes-vakuumförseglingsstandarder.
2. Implantat för medicinskt bruk
Personlig led: För att få en Ra0,2 μm jämnhet på lårbenskondylytan på Johnson & Johnson DePuy Synthes 3D-printade knäledsimplantat måste ytan slipas med extrem precision. Detta gör att bencementen slits mindre snabbt.
Tandimplantat: Nobel Biocares 3D-tryckta titanlegeringsimplantat behöver mikrofräsning för att bli av med pulver som fastnar vid roten av trådarna. Detta gör dem 25% mer stabila till en början.
3. Verktyg för energi
Kärnkraftsventiler: De nickel-baserade legeringsventilerna tillverkade av China National Nuclear Corporation behöver laserbeklädnad och slipning för att de inte ska läcka vid en hög temperatur på 650 grader. De håller dubbelt så länge som vanliga gjutningar.
Bränslecells bipolär platta: Den 3D-tryckta bipolära plåten i rostfritt stål för Toyota Mirai bränslecellen behöver kemisk etsning och polering av flödeskanalen för att sänka kontaktmotståndet från 10m Ω· cm ² till 1m Ω· cm ². Detta gör systemet 8% mer effektivt.