Hangi parçalar genellikle ikincil işleme gerektirir?

一, Temel işlevlerden kaynaklanan ikincil işleme ihtiyaçları
1. Sızdırmazlık yüzeyi ve birleşme yüzeyi
Sızdırmazlık yüzeyi: Sızdırmazlık yüzeyi, hidrolik valf gövdeleri ve gaz türbini yanma odaları gibi yerlerdeki yüksek-basınçlı sıvıları (hidrolik yağ ve gaz gibi) kaldırabilmelidir. Sızıntıları durdurmak için yüzey pürüzlülüğü Ra0,4 μm'nin altında tutulmalıdır. Örneğin, bir uçak motoru yakıt pompasının 3D-baskılı titanyum alaşımlı valf gövdesinin sızdırmazlık yüzeyinin, kauçuk sızdırmazlık halkasına iyi uyum sağlaması için erimemiş toz parçacıklarından kurtulmak için CNC ile kesilmesi gerekir.
IT5-IT6 seviyesinde doğruluk elde etmek için dişli geçme yüzeyleri, rulman montaj delikleri vb. eşleşen yüzeylerin taşlanması veya honlanması gerekir. Belirli bir tür redüktör planet dişlisinin 3D baskısından sonra diş yüzeyi pürüzlülüğü Ra6,3 μm'den Ra0,8 μm'ye çıkar ve şiddetli tornalama ve taşlama sayesinde gürültü 15dB azalır.
2. Diş ve delik sistemi
Konu: 3D baskılı iplikler, tozun yapışması nedeniyle genellikle eksik diş profillerine sahiptir, bu nedenle bunların vidalanması veya yuvarlanması gerekir. Örneğin, 3D baskının ardından, tıbbi implantlardaki kemik vidalarının dişlerinin, kemik dokusuna sıkı bir şekilde oturduğundan emin olmak için bir musluk ile sabitlenmesi gerekiyor.
Delik sistemi: Derin deliklerin ve birbirini kesen deliklerin eş eksenli olmasını sağlamak için delinip raybalanması gerekir. Örneğin, bir havacılık motorunun türbin diskindeki soğutma delikleri, 3D baskı ve elektrik deşarjlı işleme (EDM) teknolojilerinin bir karışımı kullanılarak açıklık sapmasının ± 0,02 mm'si dahilinde kontrol edilir.
3. Işık ve sıvı kanalları
Lazer reflektörler ve kızılötesi pencereler gibi optik yüzeylerin λ/10 (632,8nm dalga boyu) yüzey doğruluğuna kadar parlatılması ultra-hassasiyet gerektirir. Örneğin, belirli bir tür uydu optik braketi, 3 boyutlu baskıyla ve ardından uzay optik sistemlerinin ihtiyaçlarını karşılayacak şekilde yüzey dalgalanmalarından kurtulmak için manyeto reolojik cilalama kullanılarak yapılır.
Mikrokanallı ısı eşanjörlerinin, yakıt nozullarının ve diğer akışkan kanallarının iç duvarlarındaki çapaklardan kurtulmak için elektrokimyasal cilalama (ECP) gerekir. Bu, akışın daha az dirençli olmasını sağlar. Örneğin GE Aviation'ın LEAP motorunun yakıt nozulu, ECP ile işlenmiş 3D-baskılı bir iç akış rotası içerir. Bu, yakıt atomizasyon parçacıklarının boyutunu %30 daha küçük ve yanma verimliliğini %5 daha yüksek hale getirdi.
2, Proses limitleri nedeniyle daha fazla işleme ihtiyacı
1. Yüzeyin pürüzlülüğü normalden fazladır.
Ortak yerler: Destek yapısının temas yüzeyi, sarkan yüzey ve büyük bir düzlem. 3D-baskılı titanyum alaşımlı asetabuler kabın destek yapısının temas yüzeyi, toz ona yapıştığı için Ra12 μm pürüzlülüğe sahiptir. Kemik dokusundaki aşınmayı azaltmak için bunun Ra1,6 μm'ye kadar aşındırıcı bant kullanılarak zımparalanması gerekir.
Veri desteği: SLM işlemi Inconel 718 alaşımını yüzeyde Ra8–15 μm pürüzlülükle yazdırır. Frezeleme sonrasında bu pürüzlülük Ra0,8–1,6 µm'ye düşürülür ve yorulma ömrü üç kat uzar.
2. Yeterli boyutsal doğruluk yok
Önemli ölçümler arasında açıklık, yuva genişliği, adım yüksekliği farkı vb. yer alır. Örneğin, belirli bir türbin kanadı zıvana oluğunun genişlik toleransı ± 0,05 mm'dir, ancak 3D baskıdan sonra değişiklik ± 0,2 mm'dir ve bunun tel kesme (WEDM) ile sabitlenmesi gerekir.
Siemens Energy'nin gaz türbini yönlendirme kanatları durumunda, kanat şeklinin kalınlık sapmasını ± 0,05 mm'nin altında tutmak için 3D baskı ve beş-eksenli bağlantı frezeleme teknolojisi kullanılır, bu da hava akışı verimliliğini %2 artırır.
3. İçerideki kusurların giderilmesi
Gözeneklilik, kaynaşma eksikliği, çatlaklar vb. gibi farklı türde kusurlar vardır. Örneğin, X-ışını incelemesi havacılık yapılarının önemli yük-taşıyan kısımlarında normalden daha kötü hatalar gösteriyorsa, bunların delme, kaynaklama ve işleme yoluyla düzeltilmesi gerekir. Lokal frezeleme ile arızalar giderildikten sonra belirli bir tip uçağın iniş takımı dış silindirinin 3D baskılı kısmı elektron ışın kaynağı ile sabitlenmektedir. Daha sonra ısıl işlem, kalan gerilimleri ortadan kaldırır.
3, Sektörün nasıl kullanıldığına ve gerçek hayatta nasıl kullanıldığına dair örnekler
1. Havacılık alanı
Motorun parçaları: Rolls Royce UltraFan ® Motor fanı çerçevesi 3D-baskılı titanyum alaşımından yapılmıştır ve yataklarla aynı hizada olduklarından emin olmak için açılması gereken montaj deliklerine sahiptir. Bu, titreşim değerlerini %40 oranında azaltır.
Uydu yapısal bileşenleri: Belirli bir tür uydu desteğinin 3D-baskılı alüminyum alaşımlı parçaları. Destek kalıntısı CNC işleme kullanılarak ortadan kaldırıldı; bu, parçaları %15 daha hafif hale getirirken aynı zamanda uzay- dereceli vakum sızdırmazlık standartlarını karşılamaya devam etti.
2. Tıbbi kullanıma yönelik implantlar
Kişiselleştirilmiş eklem: Johnson & Johnson DePuy Synthes'in 3D baskılı diz eklemi implantının femoral kondil yüzeyinde Ra0,2 μm pürüzsüzlük elde etmek için yüzeyin son derece hassas bir şekilde taşlanması gerekir. Bu, kemik çimentosunun daha az çabuk aşınmasına neden olur.
Diş implantları: Nobel Biocare'in 3D-baskılı titanyum alaşımlı implantları, dişlerin köküne yapışan tozdan kurtulmak için mikro frezelemeye ihtiyaç duyar. Bu onları ilk başta %25 daha kararlı hale getirir.
3. Enerjiye yönelik araçlar
Nükleer güç valfleri: Çin Ulusal Nükleer Şirketi tarafından üretilen nikel-bazlı alaşım valfler, 650 derecelik yüksek sıcaklıkta sızıntı yapmalarını önlemek için lazer kaplamaya ve taşlamaya ihtiyaç duyar. Normal dökümlerden iki kat daha uzun süre dayanırlar.
Yakıt hücresi çift kutuplu plakası: Toyota Mirai yakıt hücresi için 3D-baskılı paslanmaz çelik çift kutuplu plaka, temas direncini 10 m Ω· cm²'den 1m Ω·cm²'ye düşürmek için akış kanalının kimyasal olarak aşındırılmasına ve cilalanmasına ihtiyaç duyar. Bu, sistemi %8 daha verimli hale getirir.