CN112548027A - 一种海洋测量仪舱体的生产方法 - Google Patents

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袁振东
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王亚洲
李骏
王洪宇
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Abstract

本发明公开一种海洋测量仪舱体的生产方法，以树脂或聚乳酸等3D打印材料为原材料打印带有网状结构的进水舱和仪器舱的原型件，结合熔模铸造技术，以不锈钢为原材料制备与传感器、控制板等紧密配合的海洋测量仪的仪器舱，并在仪器舱上加工出法兰盘和密封结构，将仪器舱密封。本方法简单实用且可靠，基于3D打印和熔模铸造技术，以3D打印材料和不锈钢为原材料舱体一体成型，具有良好的力学性能和耐腐蚀性，并且直接打印出具有滤网功能的进水舱，减少海水杂物对传感器测量的影响。这种加工方法工序简化，可生产个性化、复杂结构的仪器舱，并且降低了操作人员的劳动强度，大大缩短了生产周期。

Description

一种海洋测量仪舱体的生产方法
技术领域
本发明涉及海洋测量仪器舱体生产技术领域，涉及一种海洋测量仪舱体的生产方法。
背景技术
物理海洋学的研究离不开大量的实测海洋数据，海洋调查是获取实时海洋数据最直接且最为有效的方法，集成了各种性能优异的传感仪器设备是海洋调查的基础在海洋研究领域。国内温盐深测量仪在基本性能指标上与国外同类产品接近，但产品的长期可靠性、精度还存在诸多不足。对于产品的可靠性，由于基础加工和材料等原因，产品使用过程中出现电连接器渗漏而导致内部电路损毁、测量精度温漂大、海洋生物附着造成失灵等问题比较多。现有的温盐深测量仪器，均采用“减材”制造技术与组装方法，在防护结构，耐压等方面存在缺陷。从这一点上看出，提高国产海洋测量仪器的可靠性，特别是其制造水平，并最终保证测量仪器的测量精度及整体性能，有着重要的实际意义。
目前，生产测量仪舱体多采用锻造工艺，缺陷为：第一，锻造工艺较为复杂，成本较高，只能小批量生产，生产效率低下；第二，具有复杂结构的仪器舱锻造难度大，也不能与电子元器件精密配合；第三，工人的劳动强度大，同时浪费了大量的人力、时间和物料，影响了经济效益。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种具有低成本、个性化和稳定性较好的海洋测量仪舱体的生产方法。
为此，本发明提供了一种海洋测量仪舱体的生产方法，其中，海洋测量仪舱体包括承压舱和进水舱，方法包括如下步骤：
S01.制作海洋测量仪舱体模型：结合海洋测量仪的电子元器件部分，利用3D打印技术进行承压舱和进水舱的整体打印，得到与电子元器件部分精密结合的承压舱模型和进水舱模型；
S02.制作海洋测量仪舱体的壳体模型：将S01中打印形成的承压舱模型和进水舱模型分别浸浆、浸砂并干燥，形成承压舱壳体模型和进水舱壳体模型；
S03.制作海洋测量仪舱体的铸造壳体：对S02中的承压舱壳体模型和进水舱壳体模型分别进行高温烧结，将两者的壳体模型内的3D打印材料气化，留下型腔；
S04.制作海洋测量仪舱体：以不锈钢为原材料，将液体不锈钢分别浇入承压舱壳体模型的型腔以及进水舱壳体模型的型腔内，分别冷却成型，得到承压舱和进水舱；
S05.利用车床在承压舱上加工出与进水舱相匹配的法兰盘、与电子元器件部分相匹配的密封螺纹，以便将承压舱和进水舱密封安装，形成所述的海洋测量仪舱体。
上述技术方案中，优选的，在S01中，利用3D打印技术进行承压舱和进水舱的整体打印时用到的打印材料为树脂或聚乳酸。
上述技术方案中，优选的，在S01中，形成的进水舱模型具有网状的进水孔。
上述技术方案中，优选的，在S02中，在将承压舱模型和进水舱模型分别浸浆、浸砂并干燥时，其中浸浆、浸砂层数为4～6层，内部为细浆料，外部为粗浆料，得到的承压舱壳体模型和进水舱壳体模型的厚度为2～5mm。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
本发明提供了一种海洋测量仪舱体的生产方法，采用3D打印和熔模铸造技术，将承压舱和进水舱分别一体成型，可与电子元器件部分紧密结合，提高承压舱的稳定性。这种加工方法工序简化，可生产个性化、复杂结构的仪器舱，并且降低了操作人员的劳动强度，大大缩短了生产周期。
具体实施方式
容易理解的是，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。
本发明提供了一种海洋测量仪舱体的生产方法，其中，海洋测量仪舱体包括承压舱和进水舱，方法包括如下步骤：
S01.制作海洋测量仪舱体模型：结合海洋测量仪的电子元器件部分，利用3D打印技术进行承压舱和进水舱的整体打印，得到与电子元器件部分精密结合的承压舱模型和进水舱模型；形成的进水舱模型具有网状的进水孔。其中，打印材料为树脂或聚乳酸。
S02.制作海洋测量仪舱体的壳体模型：将S01中打印形成的承压舱模型和进水舱模型分别浸浆、浸砂并干燥，形成承压舱壳体模型和进水舱壳体模型；其中浸浆、浸砂层数为4～6层，内部为细浆料，外部为粗浆料，得到的承压舱壳体模型和进水舱壳体模型的厚度为2～5mm。
S03.制作海洋测量仪舱体的铸造壳体：对S02中的承压舱壳体模型和进水舱壳体模型分别进行高温烧结，将两者的壳体模型内的3D打印材料气化，留下型腔；
S04.制作海洋测量仪舱体：以不锈钢为原材料，将液体不锈钢分别浇入承压舱壳体模型的型腔以及进水舱壳体模型的型腔内，分别冷却成型，得到承压舱和进水舱；
S05.利用车床在承压舱上加工出与进水舱相匹配的法兰盘、与电子元器件部分相匹配的密封螺纹，以便将承压舱和进水舱密封安装，形成所述的海洋测量仪舱体。
本发明提供了一种海洋测量仪舱体的生产方法，采用3D打印和熔模铸造技术，将承压舱和进水舱分别一体成型，可与电子元器件部分紧密结合，提高承压舱的稳定性。法兰盘具有密封螺纹和密封结构，其中密封结构设有两道密封沟槽，采用两道O型密封圈径向密封结构，保证其密封性。进水舱采用3D打印技术，直接打印出具有滤网功能的进水舱，减少海水杂物对传感器测量的影响。这种加工方法工序简化，可生产个性化、复杂结构的仪器舱，并且降低了操作人员的劳动强度，大大缩短了生产周期。
本申请的技术范围不仅仅局限于上述说明书中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本申请技术思想的前提下，对上述实施例进行多种变形和修改，而这些变形和修改均应当属于本申请的保护范围内。

Claims (4)

1.一种海洋测量仪舱体的生产方法，其中，海洋测量仪舱体包括承压舱和进水舱，方法包括如下步骤：
S01.制作海洋测量仪舱体模型：结合海洋测量仪的电子元器件部分，利用3D打印技术进行承压舱和进水舱的整体打印，得到与电子元器件部分精密结合的承压舱模型和进水舱模型；
S02.制作海洋测量仪舱体的壳体模型：将S01中打印形成的承压舱模型和进水舱模型分别浸浆、浸砂并干燥，形成承压舱壳体模型和进水舱壳体模型；
S03.制作海洋测量仪舱体的铸造壳体：对S02中的承压舱壳体模型和进水舱壳体模型分别进行高温烧结，将两者的壳体模型内的3D打印材料气化，留下型腔；
S04.制作海洋测量仪舱体：以不锈钢为原材料，将液体不锈钢分别浇入承压舱壳体模型的型腔以及进水舱壳体模型的型腔内，分别冷却成型，得到承压舱和进水舱；
S05.利用车床在承压舱上加工出与进水舱相匹配的法兰盘、与电子元器件部分相匹配的密封螺纹，以便将承压舱和进水舱密封安装，形成所述的海洋测量仪舱体。
2.根据权利要求1所述的海洋测量仪舱体的生产方法，其特征在于：在S01中，利用3D打印技术进行承压舱和进水舱的整体打印时用到的打印材料为树脂或聚乳酸。
3.根据权利要求1所述的海洋测量仪舱体的生产方法，其特征在于：在S01中，形成的进水舱模型具有网状的进水孔。
4.根据权利要求1所述的海洋测量仪舱体的生产方法，其特征在于：在S02中，在将承压舱模型和进水舱模型分别浸浆、浸砂并干燥时，其中浸浆、浸砂层数为4～6层，内部为细浆料，外部为粗浆料，得到的承压舱壳体模型和进水舱壳体模型的厚度为2～5mm。
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