Quines peces solen requerir un mecanitzat secundari?

一, necessitats de mecanitzat secundàries que provenen de funcions bàsiques
1. La superfície de segellat i la superfície d'acoblament
Superfície de segellat: la superfície de segellat ha de poder gestionar fluids d'alta-pressió (com ara l'oli hidràulic i el gas) en llocs com ara cossos de vàlvules hidràuliques i cambres de combustió de turbines de gas. Per aturar les fuites, la rugositat superficial s'ha de mantenir per sota de Ra0,4 μm. Per exemple, la superfície de segellat del cos de la vàlvula d'aliatge de titani imprès en 3D-d'una bomba de combustible d'un motor d'avió necessita un tall CNC per desfer-se de les partícules de pols no foses perquè encaixi bé amb l'anell de segellat de goma.
Per obtenir la precisió del nivell IT5-IT6, les superfícies coincidents com les superfícies d'engranatge d'engranatges, els forats de muntatge dels coixinets, etc. s'han de rectificar o rectificar. Després d'imprimir en 3D un determinat tipus d'engranatge planetari reductor, la rugositat de la superfície de la dent passa de Ra6,3 μm a Ra0,8 μm i el soroll baixa en 15 dB gràcies al gir i la mòlta severa.
2. Sistema de fils i forats
Fil: els fils impresos en 3D sovint tenen perfils de dents incomplets a causa de l'adhesió de pols, per tant, s'han de tocar o enrotllar. Per exemple, després de la impressió 3D, els fils dels cargols ossis dels implants mèdics s'han de fixar amb una aixeta per assegurar-se que s'ajusten perfectament al teixit ossi.
Sistema de forats: per assegurar-se que els forats profunds i els forats que es creuen són coaxials, cal avorrir-los i fresar-los. Per exemple, els forats de refrigeració del disc de la turbina d'un motor d'aviació es controlen a ± 0,02 mm de la desviació de l'obertura mitjançant una combinació de tecnologies d'impressió 3D i mecanitzat de descàrrega elèctrica (EDM).
3. Canals de llum i fluids
Polir superfícies òptiques com reflectors làser i finestres d'infrarojos amb una precisió superficial de λ/10 (longitud d'ona de 632,8 nm) requereix ultra-precisió. Per exemple, un determinat tipus de suport òptic de satèl·lit es fa imprimint-lo en 3D i després utilitzant un poliment magnetoreològic per eliminar les ondulacions superficials de manera que compleixi les necessitats dels sistemes òptics espacials.
El poliment electroquímic (ECP) és necessari per eliminar les rebaves a les parets interiors dels intercanviadors de calor de microcanals, broquets de combustible i altres canals de fluids. Això fa que el flux sigui menys resistent. El broquet de combustible del motor LEAP de GE Aviation, per exemple, inclou una ruta de flux interna impresa en 3D-que ha estat tractada amb ECP. Això ha fet que la mida de les partícules d'atomització del combustible sigui un 30% més petita i l'eficiència de combustió un 5% més gran.
2, la necessitat de mecanitzar més a causa dels límits del procés
1. La rugositat de la superfície és superior a la normal.
Llocs comuns: la superfície de contacte de l'estructura de suport, la superfície sobresortint i un gran pla. La superfície de contacte de l'estructura de suport d'una copa acetabular d'aliatge de titani impresa en 3D té una rugositat de Ra12 μ m perquè la pols s'hi adhereix. Per reduir el desgast del teixit ossi, aquest s'ha de polir amb un cinturó abrasiu fins a Ra1,6 μ m.
Suport de dades: el procés SLM imprimeix un aliatge Inconel 718 amb una rugositat de Ra8–15 μm a la superfície. Després del fresat, aquesta rugositat es redueix a Ra0,8–1,6 μm i la vida a la fatiga s'allarga tres vegades.
2. No hi ha prou precisió dimensional
Les mesures importants inclouen l'obertura, l'amplada de la ranura, la diferència d'alçada del pas, etc. Per exemple, un cert tipus de ranura de la pala de la turbina té una tolerància d'amplada de ± 0,05 mm, però després de la impressió 3D, la variació és de ± 0,2 mm, que s'ha de solucionar mitjançant tall de filferro (WEDM).
En el cas de les pales de guia de la turbina de gas de Siemens Energy, la impressió 3D i la tecnologia de fresat d'enllaç de cinc -eixos s'utilitzen per mantenir la desviació del gruix de la forma de la fulla per sota de ± 0,05 mm, la qual cosa millora l'eficiència del flux d'aire en un 2%.
3. Arreglar defectes a l'interior
Hi ha diferents tipus de defectes, com ara porositat, manca de fusió, esquerdes, etc. Per exemple, si l'examen-de raigs X mostra errors pitjors del normal en parts importants-de càrrega de les estructures d'aviació, s'han de solucionar mitjançant perforació, soldadura i mecanitzat. Després de desfer-se de les falles mitjançant el fresat local, la secció impresa en 3D del cilindre exterior del tren d'aterratge d'un determinat tipus d'avió es fixa mitjançant soldadura per feix d'electrons. Aleshores, el tractament tèrmic elimina qualsevol estrès residual.
3, Exemples de com s'utilitza la indústria i com s'utilitza a la vida real
1. L'àmbit aeroespacial
Parts del motor: Rolls Royce UltraFan ® El marc del ventilador del motor està fet d'un aliatge de titani imprès en 3D-i té forats d'instal·lació que cal perforar per assegurar-se que estiguin alineats amb els coixinets. Això redueix els valors de vibració en un 40%.
Components estructurals de satèl·lit: peces d'aliatge d'alumini impresos en 3D-d'un determinat tipus de suport de satèl·lit. Els residus de suport es van eliminar mitjançant el mecanitzat CNC, que va fer que les peces siguin un 15% més lleugeres tot complint els estàndards de segellat al buit de grau -espai.
2. Implants d'ús mèdic
Articulació personalitzada: per obtenir una suavitat de Ra0,2 μm a la superfície del còndil femoral de l'implant d'articulació del genoll imprès en 3D de Johnson & Johnson DePuy Synthes, la superfície s'ha de rectificar amb una precisió extrema. Això fa que el ciment ossi es desgasti menys ràpidament.
Implants dentals: els implants d'aliatge de titani impresos en 3D-de Nobel Biocare necessiten un microfresat per eliminar la pols que s'enganxa a l'arrel dels fils. Això els fa un 25% més estables al principi.
3. Eines per a l'energia
Vàlvules d'energia nuclear: les vàlvules d'aliatge a base de níquel-fabricades per la China National Nuclear Corporation necessiten un revestiment i un rectificat làser per evitar que s'escapi a una temperatura elevada de 650 graus . Duren el doble que els càstings habituals.
Placa bipolar de pila de combustible: la placa bipolar d'acer inoxidable impresa en 3D-per a la pila de combustible Toyota Mirai necessita un gravat químic i un poliment del canal de flux per reduir la resistència de contacte de 10 m Ω· cm² a 1 m Ω· cm². Això fa que el sistema sigui un 8% més eficient.