Кои части обикновено изискват вторична обработка?

一, Вторични нужди от обработка, които идват от основните функции
1. Уплътняващата повърхност и свързващата повърхност
Уплътняваща повърхност: Уплътняващата повърхност трябва да може да поема течности под високо{0}}налягане (като хидравлично масло и газ) на места като тела на хидравлични клапани и горивни камери на газови турбини. За да се спрат течовете, грапавостта на повърхността трябва да се поддържа под Ra0,4 μm. Например, уплътняващата повърхност на 3D-отпечатаното тяло на клапана от титаниева сплав на горивна помпа на самолетен двигател се нуждае от рязане с ЦПУ, за да се отърве от частиците неразтопен прах, така че да пасва добре на гумения уплътнителен пръстен.
За да получите точност на ниво IT5-IT6, съвпадащите повърхности като зацепващи повърхности на зъбни колела, монтажни отвори на лагери и т.н. трябва да бъдат шлифовани или шлифовани. След 3D отпечатване на определен вид редукторно планетарно зъбно колело, грапавостта на зъбната повърхност преминава от Ra6,3 μm до Ra0,8 μm, а шумът намалява с 15dB благодарение на тежкото завъртане и шлифоване.
2. Система от резби и отвори
Резба: 3D отпечатаните нишки често имат непълни профили на зъбите поради адхезия на прах, следователно те трябва да бъдат набити или навити. Например, след 3D принтиране, резбите на костните винтове в медицинските импланти трябва да бъдат фиксирани с кран, за да се гарантира, че прилягат плътно към костната тъкан.
Система с дупки: За да сте сигурни, че дълбоките дупки и дупките, които се пресичат, са коаксиални, те трябва да бъдат пробити и разширени. Например, отворите за охлаждане на диска на турбината на авиационен двигател се контролират до ± 0,02 mm от отклонението на апертурата, като се използва комбинация от технологии за 3D печат и електроразрядна обработка (EDM).
3. Канали за светлина и течности
Полирането на оптични повърхности като лазерни рефлектори и инфрачервени прозорци до повърхностна точност от λ/10 (632,8 nm дължина на вълната) изисква ултра-прецизност. Например, определен вид сателитна оптична скоба се прави чрез 3D отпечатване и след това чрез магнитно реологично полиране, за да се отърве от повърхностните вълни, така че да отговаря на нуждите на космическите оптични системи.
Електрохимичното полиране (ECP) е необходимо, за да се отървете от неравностите по вътрешните стени на микроканалните топлообменници, горивните дюзи и други канали за течности. Това прави потока по-малко устойчив. Горивната дюза на двигателя LEAP на GE Aviation, например, включва 3D-отпечатан вътрешен маршрут на потока, който е обработен с ECP. Това направи размера на частиците на пулверизираното гориво с 30% по-малък и ефективността на горене с 5% по-висока.
2, Необходимостта от допълнителна обработка поради ограничения на процеса
1. Грапавостта на повърхността е по-висока от нормалното.
Общи места: контактната повърхност на носещата конструкция, надвисналата повърхност и голяма равнина. Контактната повърхност на носещата структура на 3D-отпечатана ацетабуларна чаша от титаниева сплав има грапавост от Ra12 μm, тъй като прахът полепва по нея. За да се намали износването на костната тъкан, тя трябва да се шлайфа с помощта на абразивна лента до Ra1,6 μm.
Поддръжка на данни: Процесът SLM отпечатва сплав Inconel 718 с грапавост Ra8–15 μm на повърхността. След фрезоване тази грапавост се намалява до Ra0,8–1,6 μm, а животът на умора се удължава три пъти.
2. Недостатъчна точност на размерите
Важните измервания включват отвора, ширината на слота, разликата във височината на стъпалото и т.н. Например, определен тип канал на шипа на турбинната лопатка има толеранс на ширината от ± 0,05 mm, но след 3D принтиране, вариацията е ± 0,2 mm, което трябва да бъде фиксирано чрез рязане с тел (WEDM).
В случая на направляващите лопатки на газовата турбина на Siemens Energy се използват 3D печат и технология за фрезоване на пет-осева връзка, за да се запази отклонението на дебелината на формата на лопатката под ± 0,05 mm, което подобрява ефективността на въздушния поток с 2%.
3. Коригиране на дефекти отвътре
Има различни видове дефекти, като порьозност, липса на топене, пукнатини и т.н. Например, ако рентгеновото изследване покаже дефекти, които са по-лоши от нормалното във важни-носещи натоварване части на авиационни конструкции, те трябва да бъдат коригирани чрез пробиване, заваряване и машинна обработка. След отстраняване на неизправностите чрез локално фрезоване, 3D отпечатаната секция на външния цилиндър на колесника на определен тип самолет се фиксира чрез заваряване с електронен лъч. След това термичната обработка премахва остатъчното напрежение.
3, Примери за това как се използва индустрията и как се използва в реалния живот
1. Областта на аерокосмическата промишленост
Части на двигателя: Rolls Royce UltraFan ® Рамката на вентилатора на двигателя е направена от 3D-отпечатана титаниева сплав и има монтажни отвори, които трябва да бъдат пробити, за да се уверите, че са в съответствие с лагерите. Това намалява стойностите на вибрациите с 40%.
Структурни компоненти на сателит: 3D-отпечатани части от алуминиева сплав на определен тип сателитна скоба. Остатъкът от опората беше елиминиран с помощта на CNC обработка, която направи частите с 15% по-леки, като същевременно отговаряше на стандартите за вакуумно запечатване от космически -клас.
2. Импланти за медицинска употреба
Персонализирана става: За да получите Ra0,2 μm гладкост на повърхността на бедрената кондила на 3D отпечатания имплант за колянна става на Johnson & Johnson DePuy Synthes, повърхността трябва да бъде шлайфана с изключителна прецизност. Това кара костния цимент да се износва по-бързо.
Зъбни импланти: 3D-отпечатаните импланти от титаниева сплав на Nobel Biocare се нуждаят от микрофрезоване, за да се отърват от праха, който полепва по корените на резбите. Това ги прави с 25% по-стабилни в началото.
3. Инструменти за енергия
Клапани за ядрена енергия: Клапаните от-сплави на базата на никел, произведени от Китайската национална ядрена корпорация, се нуждаят от лазерно покритие и шлайфане, за да не изтичат при висока температура от 650 градуса. Издържат два пъти повече от обикновените отливки.
Биполярна плоча на горивна клетка: 3D-отпечатаната биполярна плоча от неръждаема стомана за горивната клетка на Toyota Mirai се нуждае от химическо ецване и полиране на канала на потока, за да се намали контактното съпротивление от 10m Ω· cm² до 1m Ω· cm². Това прави системата с 8% по-ефективна.