CN114178550A - 一种液体火箭发动机喷注盘激光选区熔化成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种液体火箭发动机喷注盘激光选区熔化成型方法,主要解决现有喷注盘的支撑结构在产品成型过程中容易变形、材料消耗过多及产品成型后支撑结构难以去除等技术问题。本发明提供的成型方法为:(1)在三维软件中进行添加蜂窝状支撑结构的喷注盘三维模型的参数化设计建模,生成喷注盘模型;将添加蜂窝状支撑后的喷注盘三维模型导入激光选区熔化成型软件中,并确定喷注盘的摆放方式;(2)设定工艺参数并生成打印轨迹;(3)进行激光选区熔化成型的准备工作并完成喷注盘的打印成型,获得喷注盘半成品;(4)对喷注盘半成品进行后加工处理得到液体火箭发动机喷注盘成品。
Description
技术领域
本发明涉及激光选区熔化成型技术,特别是涉及一种液体火箭发动机喷注盘激光选区熔化成型方法。
背景技术
液体火箭发动机的喷注盘内部分布着十余道复杂的内孔流道,内孔流道的加工精度、表面粗糙度直接影响该产品的性能。传统加工工艺为先加工多个带孔的板片,再通过真空扩散焊将板片按照一定顺序进行焊接,各个板片中的孔便会串联形成内孔流道,但这种加工方法存在生产周期长,焊缝数量多,变形大,真空扩散焊连接强度低,内孔流道不光滑从而影响液体流阻等问题。采用激光选区熔化技术可有效的缩短加工周期,减少机加工序及焊缝数量,且内孔流道连续光滑,喷注盘整体强度得到提高。
采用激光选区熔化技术成型金属零件时,往往需要添加余量与支撑结构;添加余量是由于激光选区熔化成型工艺的特性导致零件表面粗糙度低,尺寸精度差,常规激光选区熔化零件成型的表面粗糙度Ra在6.3μm左右,尺寸精度在0.1mm左右,因此为提高零件合格率,常在零件表面添加机械加工余量,后续使用机械加工将其除掉来提高零件表面的精度,但液体火箭发动机喷注盘由于结构特殊,余量去除比较困难,机加难度大且工序长。
目前常用的支撑样式有实体支撑、网格支撑和柱状支撑,具体如下:
(1)实体支撑在激光选区熔化成型过程中,往往需要从基材面整体大面积向上生长,才能保证支撑底部的牢固性,由于与零件的接触面过大,导致这类支撑去除困难,从而影响零件的表面质量。而且,采用实体支撑还存在浪费材料和加工时间长等缺点。
(2)网格支撑由于强度弱,在成型过程中容易出现塌陷和在刮刀作用下出现破损等缺陷,在实际使用时存在风险。
(3)传统的柱状支撑由于柱子之间相互独立,随着成型高度的增加,当支撑受到刮刀干涉时,容易造成柱子变形或断裂,失去支撑功能,影响零件的最终成型。
综上,在实际成型过程中,更多时候采用柱状支撑和网格支撑的复合支撑,由于在网格支撑中引入了柱状支撑,复合支撑的强度得到了提升,支撑的可靠性也大大提高。但是这类支撑也存在不足之处:
(1)支撑的去除性差,零件成型后支撑不易去除,造成后处理的难度增加;
(2)对于零余量激光选区熔化成型的产品,去除支撑后会对产品表面造成损伤,产品表面粗糙度很差,难以满足使用要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有喷注盘的支撑结构在产品成型过程中容易变形、材料消耗过多及产品成型后支撑结构难以去除等技术问题。
为解决以上技术问题,本发明提供了一种液体火箭发动机喷注盘激光选区熔化成型方法,其特殊之处在于,包括以下步骤:
步骤1、设计建模:
1.1)在三维软件中进行添加蜂窝状支撑结构的喷注盘三维模型的参数化设计建模,生成喷注盘模型;所述蜂窝状支撑结构,是一种多层结构,每一层由若干个正六棱柱排列组合而成,单个正六棱柱称为支撑单房,每个支撑单房由六个四边形侧面和两个六边形底面组成,六边形底面所在方向称为房口,每层所有正六棱柱房口均开向同一侧,每两个相邻的正六棱柱共用一个四边形侧面,不同层相邻的正六棱柱之间共用一个底面。
1.2)将喷注盘模型生成喷注盘STL文件;
1.3)将喷注盘STL文件导入激光激光选区熔化成型设备的激光选区熔化成型软件中,并确定最终打印的喷注盘的摆放方式,所述摆放方式为喷注盘底部向下;
步骤2、设定工艺参数并生成打印轨迹:
2.1)设定喷注盘激光选区熔化成型软件的工艺参数,所述工艺参数包括扫描方向、刮刀类型、铺粉方式、基材预热温度、激光功率、扫描速度、光斑直径、刮刀铺粉速度及层厚;
2.2)采用该软件将所述喷注盘模型按0.06mm的厚度进行切片处理,所述切片处理即将喷注盘模型的三维形状信息转换成一系列的二维轮廓信息,从而生成打印轨迹;
步骤3、进行激光选区熔化成型的准备工作并完成喷注盘的打印成型,获得喷注盘半成品:
3.1)依据步骤2所述工艺参数及打印轨迹,启动激光选区熔化成型设备,依次按照筛粉、烘干金属粉末、装粉、清洗成型室、安装基材、安装刮刀、预铺第一层粉末及洗气的过程进行激光选区熔化成型的准备工作,所述洗气即将成型设备中成型室内的空气置换为惰性气体,从而把整打印过程安全高效的进行;
3.2)进行喷注盘的打印成型,并对打印过程进行实时监控,根据打印成型的状态,及时调整刮刀铺粉速度和层厚的参数,进而得到喷注盘半成品;
步骤4、对喷注盘半成品进行后加工处理得到喷注盘成品:
对步骤3打印成型的喷注盘半成品进行后加工处理,所述后加工处理包括清粉、热处理、线切割、去支撑、打磨、喷砂、机械加工及抛光工序,进而获得液体火箭发动机喷注盘成品。
进一步地,步骤1中,所述支撑单房的四边形侧面壁厚为0.5mm,六边形底面的壁厚为0.8mm,支撑单房的体积为8mm3时,支撑效果最佳且节省材料,既有效降低了支撑结构的重量,同时最大化的提供了稳定性和支撑强度,且去支撑时也不会影响喷注盘的表面光滑度。
进一步地,步骤2.1)中,所述工艺参数具体为:扫描方向为分层旋转扫描,刮刀类型选用橡胶刮刀,铺粉方式采用单向铺粉,基材预热温度为100℃,激光功率为300-600W,扫描速度为1000-2000mm/min,光斑直径为0.08-0.12mm,刮刀铺粉速度为50mm/min,层厚为0.06mm,该参数条件可确保打印过程高效进行。
进一步地,步骤3.1)中,所述准备工作过程中操作人员必须穿戴防护手套、带颗粒过滤器的防护面罩、防静电安全鞋和防静电手环,从而确保操作人员的安全以及打印成型的产品的精度,具体准备工作为:
3.1.1)筛粉:准备不锈钢筛网,不锈钢筛网选择235目效果最佳,将不锈钢筛网放在不锈钢盆上,将金属粉末通过筛网和平铲推刮进行筛分,所述金属粉末选用奥氏体不锈钢316L粉末,因奥氏体不锈钢含有微量的碳,具有良好的耐腐蚀性和耐晶间腐蚀性能,以此类型的金属粉末作为原材料,可提高打印出的产品的整体耐腐蚀性能;
3.1.2)烘干金属粉末:将金属粉末筛分之后在真空干燥箱中进行烘干处理;
3.1.3)装粉:在装粉口处放上漏斗,用冰铲将粉桶内的金属粉末慢慢倒入落粉桶;
3.1.4)清洗成型室:打开成型室门,用蘸取酒精的擦镜纸将防护镜由内向外旋转轻柔擦拭2-3次;同时用蘸取酒精的擦镜纸清洁相机镜头、成型室密封门的密封圈及安全玻璃;
3.1.5)安装基材:打开成型室门,清理工作平台,将清理干净的基材放置于工作平台上,使基材上边缘与成型室内工作平台齐平,孔位对准;
3.1.6)安装刮刀:调整工作平台高度,使得装夹完基材的工作平台面向下运动至焦平面位置,取出清洁干净的刮刀,调整刮刀与基材之间的间隙,直至刮刀与基材之间的间隙为零;
3.1.7)预铺第一层粉末:在基材上预铺一层金属粉末;
3.1.8)洗气:在第一层粉末铺设完成后,将成型室中的空气置换为惰性气体。
进一步地,步骤3.1.1)中,所述奥氏体不锈钢316L粉末的技术参数为:平均粒度为40μm,体积分数90%以上,粉末粒度在33~51μm之间,从而控制粉末粒度的一致性,在相同激光功率下经3D打印后表面粗糙度比较均匀,且内应力分布均匀,不易产生变形。
进一步地,步骤3.1.8)中,所述惰性气体为氩气,氩气的纯度≥99.99%,当氧分析仪采样监测成型室中的氧含量≤0.03%后,方可开始进行打印,此参数设置可很好地保护粉末熔融过程,避免3D打印时粉末发生氧化而造成产品存在内部缺陷。
进一步地,步骤4中,所述热处理为真空热处理,参数具体为:当炉腔真空度≤1.33×10-2Pa时,开始升温,升温速度为13℃/min,当温度达到380℃时开始保温,保温30min,保温结束后,随炉冷却至100℃以下,方可打开阀门,对炉腔恢复常压,并取出打印的喷注盘半成品。
进一步地,步骤4中,所述抛光工序包括磁力抛光与磨粒流抛光,对于喷注盘外表面采用磁力抛光,对于喷注盘内孔流道采用磨粒流抛光。
进一步地,所述磁力抛光的参数为,磁力钢针直径为Ф0.3mm,钢针长度为5mm,抛光时间为30min,磁力钢针质量为1.5kg~2kg,此参数设置可提高喷注盘的质量,进而使得喷注盘整体强度得到提高。
进一步地,所述磨粒流抛光的参数为:最大流速为700mm/s,磨料为粒度W20的碳化硅,磨粒百分比50%,工作压力为3MPa,加工时间为20min,此参数设置可提高喷注盘内孔流道的光滑度,从而确保喷注盘在使用时液体的流阻满足预期要求。
本发明的有益效果为:
1、本发明设计的蜂窝状支撑结构,与传统的实体支撑、网状支撑及柱状支撑相比,既有效降低了支撑结构的重量,同时最大化的提供了支撑的稳定性和支撑强度,且支撑容易去除,不影响产品的精度。
2、本发明设计的蜂窝状支撑结构可使用UG、Pro-E等通用三维软件进行参数化设计建模,对原始三维模型修改后可直接打印,无需采用激光选区熔化成形软件添加支撑,因此支撑的设计、添加、修改更为灵活,缩短了支撑的设计时间,整体打印效率大幅提升。
3、本发明采用激光选区熔化成形技术实现零件一体化制造的制备工艺,根据喷注盘以及添加的蜂窝状支撑结构特点,经理论分析、预测成形过程完成零件变形、支撑成形、零件成形表面悬空度,并通过合理控制制造工艺,实现零件高精度、低粗糙度成形,有效的解决零件机加困难等问题,该方法适用于任意复杂内流道零件的零余量成形。
4、本发明设计的蜂窝状支撑结构方便去除,通过手工去除即可,不需要进行机加,在保证零余量的条件下也可防止零件变形,进而保证了产品表面的精度。
5、本发明提出的添加蜂窝状支撑结构的喷注盘的激光选区熔化成型工艺,较常规的3D打印工艺材料消耗明显下降,生产成本也大幅降低,更适于工业应用。
附图说明
图1为本发明一种液体火箭发动机喷注盘激光选区熔化成型方法的流程图。
图2为本发明实施例提供的喷注盘的轴侧结构示意图。
图3是本发明实施例提供的喷注盘的结构透视图(虚线部分为喷注盘的内孔流道)。
图4是本发明实施例提供的喷注盘的底部结构示意图。
图5是本发明实施例提供的喷注盘添加蜂窝状支撑结构后的结构示意图。
图6是本发明实施例提供的蜂窝状支撑结构示意图。
图7是本发明实施例提供的蜂窝状支撑结构的支撑单房的结构示意图。
说明书附图中的附图标记包括:
1-喷注盘,2-蜂窝结构支撑。
具体实施方式
以下结合附图和具体对本发明进行具体说明,需要说明的是:附图采用简化的形式且使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
如图1所示,本发明提供了一种液体火箭发动机喷注盘激光选区熔化成型方法,具体包括以下步骤:
1)结合图2、图3、图4和图5,将喷注盘三维模型在UG、Pro-E等通用三维软件中进行蜂窝状支撑参数化设计建模,将添加支撑后的喷注盘三维模型生成喷注盘STL文件,将STL文件导入激光选区熔化成型软件中,并确定喷注盘摆放方式。
1.1)带有蜂窝状支撑结构的喷注盘建模:使用UG、Pro-E等通用三维软件进行参数化设计建模。
如图5所示,对原始喷注盘三维模型进行修改,对其添加蜂窝状支撑结构。
如图6、图7所示,蜂窝状支撑结构是一种多层结构,每一层由若干个正六棱柱排列组合而成,单个正六棱柱称为支撑单房,每个支撑单房由六个四边形侧面和两个六边形底面组成,六边形底面所在方向称为房口,每层的所有正六棱柱房口均开向同一侧,每两个相邻的正六棱柱共用一个四边形侧面,不同层的正六棱柱之间共用一个底面;每个支撑单房的四边形侧面壁厚为0.5mm,六边形底面壁厚为0.8mm,支撑单房的体积为8mm3。
1.2)生成喷注盘STL文件:STL文件是一种三角面片文件,其特点是数据量小方便实现路径规划数据,只需要将要建立的喷注盘三维模型数据直接存储为STL文件即可,三角面片的旋转角度不能高于10°才能保证打印出来的零件圆滑,没有棱角。
1.3)选择喷注盘摆放方式:选喷注盘底部向下即可。
2)设定喷注盘激光选区熔化成型工艺参数,并对数据模型进行切片处理,生成打印轨迹。
2.1)设定打印参数:扫描方向为分层旋转扫描,刮刀采用橡胶刮刀,铺粉方式采用单向铺粉,基材预热温度100℃,激光功率为300-600W,扫描速度为1000-2000mm/min,光斑直径为0.08-0.12mm,刮刀铺粉速度为50mm/min,层厚为0.06mm。
2.2)对数据模型进行切片处理:将喷注盘模型按0.06mm的厚度切片分层,即将零件的三维形状信息转换成一系列的二维轮廓信息,共计切片2824层。
3)将成型室中的空气置换为惰性气体氩气,并开始打印,操作人员对打印过程进行监控,实时关注打印成型的状态,及时调整刮刀铺粉速度、层厚等打印参数,调整时应暂停打印,调整后单层需要重复烧结,单层最多重复烧结不能超过2次,其中,打印喷注盘的热源为激光,打印材料根据喷注盘在液体火箭发动机中的工作特性选择奥氏体不锈钢316L粉末。
3.1)筛粉:操作人员必须穿戴防护手套、带颗粒过滤器的防护面罩、防静电安全鞋。筛粉步骤如下:清理干净筛粉用的筛网、冰铲与毛刷,防止混入的杂物与灰尘污染金属粉末;准备合适尺寸的235目筛网,将筛网放在不锈钢盆上;将收集到的金属粉末通过筛网和平铲推刮进行筛分;将筛分之后产生的大颗粒的金属粉末装进密封袋内进行分类回收,并做好标识后进行分类存放;将残留在筛网上的大颗粒粉末或杂物及时清理;筛粉完成后将筛粉工具清理干净,并放入专用的工具盒,防止污染粉末。
3.2)烘干金属粉末:操作人员必须穿戴防护手套、带颗粒过滤器的防护面罩、防静电安全鞋和防静电手环。金属粉末筛分之后应经真空干燥箱进行粉末烘干处理才能投入使用,烘干温度为120℃,烘干时间选择2h,真空干燥箱炉腔真空度≤1.0×10-1Pa(表压)。
3.3)装粉:启动激光选区熔化成型设备,装入金属粉末之前,操作人员必须穿戴防护手套、带颗粒过滤器的防护面罩、防静电安全鞋。在装粉口处放上漏斗,用冰铲将粉桶内的金属粉末慢慢倒入落粉桶。
3.4)成型室清洗:从无尘包装袋中取出擦镜纸,取纸过程中,只能触碰擦镜纸的四周;打开成型室门,用蘸取酒精的擦镜纸,将防护镜由内向外旋转轻柔地擦拭2-3次,同时施加轻微的压力,用蘸取酒精的擦镜纸清洁相机镜头、成型室密封门的密封圈和安全玻璃,进而完成成型室的清洁工作。
3.5)安装基材:打开成型室门,清理工作平台,确保成型室内无金属粉末残留物,用棉签蘸酒精彻底清理工作平台螺钉孔内残留的金属粉末,将基材彻底清洁,将清理干净的基材放置于工作平台上,使基材上边缘与成型室内工作平台齐平,孔位对准。用内六角扳手紧固螺钉,使基材装夹于工作平台上(紧固螺钉时,先将一对对角线处的两个螺钉固定但不拧紧,再固定另外两个螺钉,完成后依次拧紧螺钉,确保装夹平整。)
3.6)安装刮刀:安装刮刀前,应先对刮刀进行退磁处理,调整工作平台高度,使得装夹完基材的工作平台面向下运动至焦平面位置。调整好工作平台位置后,用内六角扳手将基材完全紧固,取出清洁干净的刮刀,安装刮刀架右侧刮刀,用刮刀压板固定刮刀,确保孔位对准,安装平齐。用内六角扳手将刮刀用紧固螺钉固定(紧固螺钉装夹顺序先中间、前后两端,再紧固其他的)。用塞尺测量刮刀与基材之间的间隙,如果不为零,检查刮刀是否与基材接触,或基材表面是否有金属粉末,并调整刮刀与基材之间的间隙,直至刮刀与基材之间的间隙为零。
3.7)预铺第一层粉末:在打印用基材上预铺一层316L金属粉末。
3.8)洗气:在第一层粉末铺设完成后,将成型室中的空气置换为惰性气体氩气,惰性气氛室中所充填的氩气应符合GB/T4842的规定,其纯度应≥99.99%,用氧分析仪采样监测成型室中氧含量≤0.03%后,方可开始零件的打印成型。
3.9)打印成型:零件开始打印后,实时观察打印状况,根据打印成型的状态,及时调整刮刀铺粉速度和层厚的打印参数;如落粉过少,将供粉量调大;如实际风速太小,吹不走黑粉,应该调大风速;如实际风速太大,出现扬粉现象,应调小风速,以此得到喷注盘半成品。
4)对打印成型的工件进行后加工处理,包括清粉、热处理、线切割、去支撑、打磨、喷砂、机械加工以及抛光工序,获得喷注盘成品。
4.1)清粉:零件打印完成后,成型室内堆积较多打印过程中未被清理的金属粉末,必须先对成型室内的金属粉末进行清理,之后方可打开成型室门进行零件的收取工作,具体为,打开成型室密封门,迅速将毛刷、冰铲、平铲等工具放入成型室中;快速关闭成型室密封门,将手伸进成型室密封门的操作手套中,用洁净的毛刷将工作平台上的金属粉末慢慢扫入落粉口,此过程动作一定要轻,防止粉尘飞扬。
4.2)热处理:检查、确认炉腔内洁净,且炉内气氛良好。将激光选区熔化成型产品放入真空热处理炉中,进行去应力退火处理,当炉腔真空度≤1.33×10-2Pa(表压)时,开始升温,升温速度:13℃/min,当温度达到380℃时开始保温,保温30min,保温结束后,随炉冷却至100℃以下,方可打开阀门,对炉腔恢复常压,并取出工件,拿取激光选区熔化成型产品时应配戴细纱手套,以免污染激光选区熔化成型产品。
4.3)线切割:用线切割把零件与基材分离开。
4.4)去支撑:采用手工敲除的方法去除产品外表面的蜂窝状支撑,敲击过程中不得伤及产品表面。
4.5)打磨:将产品支撑面进行打磨,去除产品表面残余的蜂窝状支撑。
4.6)喷砂:对产品进行喷砂处理。
4.7)机械加工:按照图纸尺寸进行精加工,去除激光选区熔化成型产品的加工余量。
4.8)抛光:抛光工序包括磁力抛光与磨粒流抛光,对于喷注盘外表面采用磁力抛光,对于喷注盘内孔流道(即图3虚线部分所示)采用磨粒流抛光。喷注盘外表面磁力抛光的参数为:磁力钢针规格为Ф0.3mm×5mm,抛光时间为30min,磁力钢针质量为1.5kg~2kg。喷注盘内孔流道的磨粒流抛光参数为:最大流速为700mm/s,磨料为粒度W20的碳化硅,磨粒百分比50%,工作压力为3MPa,加工时间为20min,以此得到所需的液体火箭发动机的喷注盘成品。
通过此方法得到的液体火箭发动机喷注盘,不仅产品精度高,同时生产成本也大幅降低,更适于工业应用。
以上发明内容仅为本发明示意性的具体实施方式,在不脱离本发明的构思和原则的前提下,任何本领域的技术人员所做出的等同变化与修改,均应属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.一种液体火箭发动机喷注盘激光选区熔化成型方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、设计建模:
1.1)在三维软件中,进行添加蜂窝状支撑结构的喷注盘三维模型的参数化设计建模,生成喷注盘模型;所述蜂窝状支撑结构,是一种多层结构,每一层由若干个正六棱柱排列组合而成,单个正六棱柱称为支撑单房,每个支撑单房由六个四边形侧面和两个六边形底面组成,六边形底面所在方向称为房口,每层所有正六棱柱房口均开向同一侧,每两个相邻的正六棱柱共用一个四边形侧面,不同层相邻的正六棱柱之间共用一个底面;
1.2)将喷注盘模型生成喷注盘STL文件;
1.3)将喷注盘STL文件导入激光激光选区熔化成型设备的激光选区熔化成型软件中,并确定最终打印的喷注盘的摆放方式,所述摆放方式为喷注盘底部向下;
步骤2、设定工艺参数并生成打印轨迹:
2.1)设定激光选区熔化成型软件的工艺参数,所述工艺参数包括扫描方向、刮刀类型、铺粉方式、基材预热温度、激光功率、扫描速度、光斑直径、刮刀铺粉速度及层厚;
2.2)采用激光选区熔化成型软件将所述喷注盘模型按0.06mm的厚度进行切片处理,所述切片处理即将喷注盘模型的三维形状信息转换成一系列的二维轮廓信息,从而生成打印轨迹;
步骤3、进行激光选区熔化成型的准备工作并完成喷注盘的打印成型,获得喷注盘半成品:
3.1)依据步骤2所述工艺参数及打印轨迹,启动激光选区熔化成型设备,进行激光选区熔化成型的准备工作;
3.2)进行喷注盘的打印成型,并对成型过程进行实时监控,根据成型的状态,及时调整刮刀铺粉速度及层厚的参数,进而得到喷注盘半成品;
步骤4、对喷注盘半成品进行后加工处理:
对步骤3打印成型的喷注盘半成品进行后加工处理,所述后加工处理包括清粉、热处理、线切割、去支撑、打磨、喷砂、机械加工及抛光工序,进而获得液体火箭发动机喷注盘成品。
2.根据权利要求1所述的液体火箭发动机喷注盘激光选区熔化成型方法,其特征在于:
步骤1中,所述支撑单房的四边形侧面壁厚为0.5mm,六边形底面壁厚为0.8mm,支撑单房体积为8mm3。
3.根据权利要求2所述的液体火箭发动机喷注盘激光选区熔化成型方法,其特征在于,步骤2.1)中,所述工艺参数具体为:
扫描方向为分层旋转扫描,刮刀类型选用橡胶刮刀,铺粉方式采用单向铺粉,基材预热温度为100℃,激光功率为300-600W,扫描速度为1000-2000mm/min,光斑直径为0.08-0.12mm,刮刀铺粉速度为50mm/min,层厚为0.06mm。
4.根据权利要求3所述的液体火箭发动机喷注盘激光选区熔化成型方法,其特征在于,步骤3.1)中,所述准备工作具体为:
3.1.1)筛粉:将金属粉末通过筛网和平铲推刮进行筛分,所述金属粉末选用奥氏体不锈钢316L粉末;
3.1.2)烘干金属粉末:将金属粉末筛分之后在真空干燥箱中进行烘干处理;
3.1.3)装粉:用冰铲将粉桶内的金属粉末倒入落粉桶;
3.1.4)清洗成型室:用蘸取酒精的擦镜纸将防护镜、相机镜头、成型室密封门的密封圈及安全玻璃清洁干净;
3.1.5)安装基材:打开成型室门,将基材放置于工作平台上固定,使基材上边缘与成型室内工作平台齐平,孔位对准;
3.1.6)安装刮刀:调整工作平台高度,使得工作平台面向下运动至焦平面位置,取出刮刀,调整刮刀与基材之间的间隙,直至刮刀与基材之间的间隙为零;
3.1.7)预铺第一层粉末:在基材上预铺一层金属粉末;
3.1.8)洗气:在第一层粉末铺设完成后,将成型室中的空气置换为惰性气体。
5.根据权利要求4所述的液体火箭发动机喷注盘激光选区熔化成型方法,其特征在于:
步骤3.1.1)中,所述奥氏体不锈钢316L粉末的技术参数为:平均粒度为40μm,体积分数90%以上,粉末粒度在33~51μm之间。
6.根据权利要求4所述的液体火箭发动机喷注盘激光选区熔化成型方法,其特征在于:
步骤3.1.8)中,所述惰性气体为氩气,氩气的纯度≥99.99%,成型室中氧含量≤0.03%。
7.根据权利要求6所述的液体火箭发动机喷注盘激光选区熔化成型方法,其特征在于:
步骤4中,所述热处理为真空热处理,具体为:当炉腔真空度≤1.33×10-2Pa时,开始升温,升温速度为13℃/min,当温度达到380℃时开始保温,保温30min,保温结束后,随炉冷却至100℃以下,方可打开阀门,对炉腔恢复常压,并取出打印的喷注盘半成品。
8.根据权利要求7所述的液体火箭发动机喷注盘激光选区熔化成型方法,其特征在于:
步骤4中,所述抛光工序包括磁力抛光与磨粒流抛光,对于喷注盘外表面采用磁力抛光,对于喷注盘内孔流道采用磨粒流抛光。
9.根据权利要求8所述的液体火箭发动机喷注盘激光选区熔化成型方法,其特征在于:
所述磁力抛光的参数为:磁力钢针直径为Ф0.3mm,钢针长度为5mm,抛光时间为30min,磁力钢针质量为1.5kg~2kg。
10.根据权利要求8所述的液体火箭发动机喷注盘激光选区熔化成型方法,其特征在于:
所述磨粒流抛光的参数为:最大流速为700mm/s,磨料为粒度W20的碳化硅,磨粒百分比50%,工作压力为3MPa,加工时间为20min。
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Cited By (2)
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CN114918415A (zh) * | 2022-06-02 | 2022-08-19 | 上海天阳钢管有限公司 | 一种3d打印制作金属多孔层的方法 |
CN114952439A (zh) * | 2022-05-31 | 2022-08-30 | 重庆大学 | 一种基于增材制造镍基合金磁粒抛光增强增韧的方法 |
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2021
- 2021-11-26 CN CN202111421838.4A patent/CN114178550A/zh active Pending
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