Które części zwykle wymagają obróbki wtórnej?

一, Wtórne potrzeby w zakresie obróbki wynikające z podstawowych funkcji
1. Powierzchnia uszczelniająca i powierzchnia współpracująca
Powierzchnia uszczelniająca: powierzchnia uszczelniająca musi przepuszczać-płyny pod wysokim ciśnieniem (takie jak olej hydrauliczny i gaz) w miejscach takich jak korpusy zaworów hydraulicznych i komory spalania turbiny gazowej. Aby zapobiec wyciekom, chropowatość powierzchni musi być utrzymywana poniżej Ra0,4 μm. Na przykład powierzchnia uszczelniająca wydrukowanego w 3D-korpusu zaworu pompy paliwowej silnika lotniczego ze stopu tytanu wymaga cięcia CNC w celu usunięcia niestopionych cząstek proszku i zapewnienia dobrego dopasowania do gumowego pierścienia uszczelniającego.
Aby uzyskać dokładność na poziomie IT5-IT6, pasujące powierzchnie, takie jak powierzchnie zazębienia kół zębatych, otwory montażowe łożysk itp., należy oszlifować lub honować. Po wydrukowaniu w 3D pewnego rodzaju przekładni planetarnej redukcyjnej chropowatość powierzchni zęba wzrasta z Ra6,3 μm do Ra0,8 μm, a hałas spada o 15 dB dzięki mocnemu toczeniu i szlifowaniu.
2. System gwintów i otworów
Wątek: Nici drukowane w 3D często mają niekompletny profil zębów ze względu na przyczepność proszku, dlatego należy je gwintować lub walcować. Przykładowo po wydrukowaniu 3D gwinty śrub kostnych w implantach medycznych należy dokręcić gwintownikiem, aby ściśle przylegały do ​​tkanki kostnej.
System otworów: Aby mieć pewność, że głębokie i przecinające się otwory są współosiowe, należy je wywiercić i rozwiercić. Na przykład otwory chłodzące w tarczy turbiny silnika lotniczego są kontrolowane z dokładnością do ± 0,02 mm od odchylenia apertury przy użyciu kombinacji technologii druku 3D i obróbki elektroerozyjnej (EDM).
3. Kanały dla światła i płynów
Polerowanie powierzchni optycznych, takich jak reflektory laserowe i okna podczerwieni, z dokładnością do powierzchni λ/10 (długość fali 632,8 nm) wymaga ultra-precyzji. Na przykład pewien rodzaj satelitarnego wspornika optycznego jest wytwarzany poprzez wydrukowanie go w 3D, a następnie zastosowanie polerowania magnetoreologicznego w celu usunięcia zmarszczek powierzchni, tak aby spełniał potrzeby kosmicznych systemów optycznych.
Polerowanie elektrochemiczne (ECP) jest potrzebne, aby pozbyć się zadziorów na wewnętrznych ściankach mikrokanałowych wymienników ciepła, dysz paliwowych i innych kanałów płynowych. Dzięki temu przepływ jest mniej oporny. Na przykład dysza paliwowa silnika LEAP firmy GE Aviation zawiera wydrukowaną w 3D-wewnętrzną trasę przepływu, która została poddana obróbce ECP. Dzięki temu rozmiar cząstek atomizacji paliwa był o 30% mniejszy, a wydajność spalania wyższa o 5%.
2, Konieczność dalszej obróbki ze względu na ograniczenia procesu
1. Chropowatość powierzchni jest większa niż normalnie.
Typowe miejsca: powierzchnia styku konstrukcji nośnej, powierzchnia zwisająca i duża płaszczyzna. Powierzchnia styku konstrukcji nośnej panewki ze stopu tytanu wydrukowanej w 3D-ma chropowatość Ra12 μm, ponieważ przywiera do niej proszek. Aby zmniejszyć zużycie tkanki kostnej, należy ją przeszlifować pasem ściernym do Ra1,6 μm.
Dane pomocnicze: W procesie SLM drukowany jest stop Inconel 718 o chropowatości powierzchni Ra8–15 μm. Po frezowaniu chropowatość ta zmniejsza się do Ra0,8–1,6 µm, a trwałość zmęczeniowa wydłuża się trzykrotnie.
2. Niewystarczająca dokładność wymiarowa
Ważne pomiary obejmują aperturę, szerokość szczeliny, różnicę wysokości stopnia i tak dalej. Na przykład pewien typ rowka czopa łopatki turbiny ma tolerancję szerokości ± 0,05 mm, ale po wydrukowaniu 3D odchylenie wynosi ± 0,2 mm i należy to naprawić za pomocą cięcia drutem (WEDM).
W przypadku łopatek prowadzących turbin gazowych firmy Siemens Energy zastosowano druk 3D i technologię frezowania w pięciu-osiach, aby utrzymać odchylenie kształtu łopatki na poziomie ± 0,05 mm, co poprawia wydajność przepływu powietrza o 2%.
3. Naprawa usterek wewnątrz
Istnieją różne rodzaje defektów, takich jak porowatość, brak wtopienia, pęknięcia i tak dalej. Na przykład, jeśli badanie-rentgenowskie wykaże wady poważniejsze niż zwykle w ważnych-nośnych częściach konstrukcji lotniczych, należy je naprawić poprzez wiercenie, spawanie i obróbkę skrawaniem. Po usunięciu usterek poprzez lokalne frezowanie, wydrukowana w 3D część zewnętrznego cylindra podwozia określonego typu samolotu jest mocowana poprzez spawanie wiązką elektronów. Następnie obróbka cieplna usuwa wszelkie naprężenia szczątkowe.
3. Przykłady wykorzystania przemysłu i jego wykorzystania w prawdziwym życiu
1. Dziedzina lotnictwa i kosmonautyki
Części silnika: Rolls Royce UltraFan ® Rama wentylatora silnika jest wykonana ze stopu tytanu-drukowanego w 3D i posiada otwory montażowe, które należy wywiercić, aby upewnić się, że są one ustawione w jednej linii z łożyskami. Zmniejsza to wartości wibracji o 40%.
Elementy konstrukcyjne satelity: drukowane w 3D-części ze stopu aluminium pewnego typu wspornika satelity. Pozostałości podpory wyeliminowano za pomocą obróbki CNC, dzięki czemu części były o 15% lżejsze, a jednocześnie spełniały-przestrzenne standardy uszczelniania próżniowego.
2. Implanty do użytku medycznego
Spersonalizowane połączenie: Aby uzyskać gładkość Ra0,2 μm na powierzchni kłykcia kości udowej wydrukowanego w 3D implantu stawu kolanowego firmy Johnson & Johnson DePuy Synthes, powierzchnię należy oszlifować z niezwykłą precyzją. Dzięki temu cement kostny zużywa się wolniej.
Implanty dentystyczne: implanty ze stopu tytanu firmy Nobel Biocare-drukowane w 3D wymagają mikrofrezowania, aby pozbyć się proszku przyklejającego się do nasady nici. Dzięki temu na początku są o 25% stabilniejsze.
3. Narzędzia dla energetyki
Zawory elektrowni jądrowych: zawory ze stopów-niklu produkowane przez China National Nuclear Corporation wymagają napawania laserowego i szlifowania, aby zapobiec wyciekom w wysokiej temperaturze wynoszącej 650 stopni. Trwają dwa razy dłużej niż zwykłe odlewy.
Dwubiegunowa płyta ogniwa paliwowego: Wydrukowana w 3D-płytka dwubiegunowa ze stali nierdzewnej do ogniwa paliwowego Toyota Mirai wymaga trawienia chemicznego i wypolerowania kanału przepływowego, aby obniżyć rezystancję styku z 10 m Ω· cm ² do 1 m Ω· cm ². Dzięki temu system jest o 8% bardziej wydajny.