[發(fā)明專(zhuān)利]對(duì)工件進(jìn)行加工的系統(tǒng)和方法以及制品

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610436866.6
• 申請(qǐng)日: 2016-06-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107523856B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊勇;魏斌;徐惠宇;賈明;高一博;威廉·T·卡特;安德魯·L·崔默;普拉布交特·辛格;楊平海;楊彥哲;梅桑·薩拉舒-皮索爾坦
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類(lèi)號(hào): C25F3/16
• 分類(lèi)號(hào): C25F3/16;C25F7/00;B22F3/105;B33Y10/00;B33Y30/00;B33Y40/20;B33Y80/00;B29C67/04;B29C67/06
• 代理公司: 上海華誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31300
• 代理人: 徐穎聰

本發(fā)明實(shí)施方式涉及一種對(duì)工件進(jìn)行加工的系統(tǒng)，該工件包括內(nèi)表面，該內(nèi)表面定義內(nèi)部通道。該系統(tǒng)包括位于內(nèi)部通道中并與工件電絕緣的電極、電解液供應(yīng)模塊、電源模塊及去除器。電解液供應(yīng)模塊用于使電解液在電極與工件之間的間隙中循環(huán)流動(dòng)。電源模塊用于施加電壓于電極與工件之間以促進(jìn)內(nèi)表面的光滑。去除器用于在該內(nèi)表面光滑后將電極從內(nèi)部通道中完全地去除。本發(fā)明實(shí)施方式還提供一種對(duì)工件進(jìn)行加工的方法及制品。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實(shí)施方式涉及一種對(duì)工件進(jìn)行加工的系統(tǒng)和方法以及一種制品。

背景技術(shù)

增材制造(additive manufacturing，AM)是一種使用包括金屬和塑料的多種材料三維打印工件的技術(shù)。在增材制造中，以逐層的方式構(gòu)造工件。例如，工件的每一層通過(guò)使粉末材料平整并選擇性地使用高功率激光熔化粉末材料被制造。在每一層后，更多的粉末材料被添加，并使用激光熔化粉末材料以形成下一層，同時(shí)熔化它到先前的層以制造該工件。該工件典型地具有粗糙的表面必須通過(guò)后構(gòu)造方法，例如噴砂，研磨，砂磨或拋光，來(lái)改善以滿足工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這些方法可以改善該工件的外部容易接觸到的表面上的光潔度，但通常不足以改善工件內(nèi)表面的光潔度。工件內(nèi)表面的光潔度必須改善，以減輕由于例如斷裂、低循環(huán)疲勞、高循環(huán)疲勞和焦化等條件引起的工件故障。

電化學(xué)加工(ECM)也是用于提高表面光潔度的方法。由于ECM的高金屬去除率，可以實(shí)現(xiàn)工件內(nèi)表面的足夠光滑而沒(méi)有熱或機(jī)械應(yīng)力被傳遞到工件。在ECM過(guò)程中，陰極，或工具，朝向陽(yáng)極，或工件，推進(jìn)。陰極和陽(yáng)極之間的間隙充滿電解液，隨著離子越過(guò)陰極和陽(yáng)極之間的間隙，物質(zhì)被從陽(yáng)極溶解，并且電解液帶走在ECM過(guò)程中形成的金屬氫氧化物。ECM可以改善增材制造的工件內(nèi)表面的光潔度。然而，某些工件的復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)阻止傳統(tǒng)的陰極進(jìn)入工件內(nèi)表面所定義的內(nèi)部通道。例如，該內(nèi)部通道的尺寸大于進(jìn)入孔的尺寸，該進(jìn)入孔提供對(duì)內(nèi)部通道的訪問(wèn)。該內(nèi)部通道扭曲的和轉(zhuǎn)向的通過(guò)一個(gè)復(fù)雜的路徑，將陰極放置于內(nèi)部通道較為困難。另外，在ECM過(guò)程中，陰極必須與工件電絕緣，以確保提高工件內(nèi)表面的光潔度。此外，在ECM過(guò)程完成之后，將陰極從復(fù)雜的工件的內(nèi)部通道中去除較為困難。

針對(duì)不是通過(guò)增材制造方法形成的工件的內(nèi)表面，上述問(wèn)題也同樣存在于提高該工件的內(nèi)表面的光潔度的過(guò)程中。

因此，需要一種改進(jìn)的系統(tǒng)和方法來(lái)解決上述至少一個(gè)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

現(xiàn)在歸納本發(fā)明實(shí)施方式的一個(gè)或多個(gè)方面以便于本發(fā)明實(shí)施方式的基本理解，其中該歸納并不是本發(fā)明實(shí)施方式的擴(kuò)展性縱覽，且并非旨在標(biāo)識(shí)本發(fā)明實(shí)施方式的某些要素，也并非旨在劃出其范圍。相反，該歸納的主要目的是在下文呈現(xiàn)更詳細(xì)的描述之前用簡(jiǎn)化形式呈現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施方式的一些概念。

本發(fā)明實(shí)施方式的一個(gè)方面在于提供一種對(duì)工件進(jìn)行加工的系統(tǒng)，該工件包括內(nèi)表面，該內(nèi)表面定義內(nèi)部通道；該系統(tǒng)包括：

位于內(nèi)部通道中并與工件電絕緣的電極；

電解液供應(yīng)模塊，用于使電解液在電極與工件之間的間隙中循環(huán)流動(dòng)；

電源模塊，用于施加電壓于電極與工件之間以促進(jìn)內(nèi)表面的光滑；以及

去除器，用于在該內(nèi)表面光滑后將電極從內(nèi)部通道中完全地去除。

較佳地，在上述系統(tǒng)中，該電極通過(guò)增材制造裝置形成于內(nèi)部通道中；

其中，該去除器包括腐蝕液供應(yīng)模塊，該腐蝕液供應(yīng)模塊用于在將電解液從內(nèi)部通道中去除后使腐蝕液在內(nèi)部通道中循環(huán)流動(dòng)并且不與被光滑的內(nèi)表面接觸，以完全地溶解電極。

較佳地，在上述系統(tǒng)中，該去除器包括在被光滑的內(nèi)表面上的抗腐蝕涂層，該抗腐蝕涂層用于保護(hù)被光滑的內(nèi)表面不被腐蝕液溶解；

其中，在將腐蝕液從內(nèi)部通道中去除后，該抗腐蝕涂層被從內(nèi)部通道中去除。