[發明專利]用于拋光鎳基合金工件內流道的拋光試劑、方法及系統

有效

• 申請號: 201710569088.2
• 申請日: 2017-07-13
• 公開（公告）號: CN107460484B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 宋子玲
• 申請（專利權）人: 飛而康快速制造科技有限責任公司
• 主分類號: C23F3/06
• 分類號: C23F3/06
• 代理公司: 北京律和信知識產權代理事務所(普通合伙) 11446
• 代理人: 武玉琴;冷文燕

本發明公開了一種用于拋光3D打印鎳基合金工件內流道的拋光試劑、方法和系統。該方法包括如下步驟：配制拋光試劑，拋光試劑包括磷酸、硝酸、鹽酸、氫氟酸、六水三氯化鐵和磺基水楊酸；將拋光試劑加熱至40℃?60℃，然后將拋光試劑送入工件內流道中并使其保持一定的流速，對內流道進行拋光；排出拋光試劑，并對工件進行清洗。本發明能有效地提升3D打印鎳基合金工件內流道的表面光潔度，使其變成均勻平順的流道；相對于傳統針對3D打印鎳基合金工件內流道的拋光方法，本發明的拋光效果更好且更便捷。

技術領域

本發明涉及3D打印鎳基合金工件內流道的化學拋光，具體地，涉及一種用于化學拋光3D打印鎳基合金工件內流道的方法、一種用于化學拋光3D打印鎳基合金工件內流道的系統及一種用于化學拋光3D打印鎳基合金工件內流道的拋光試劑。

背景技術

鎳基合金材料以其良好的綜合性能，在高溫下有較高的強度，有很好的抗氧化和腐蝕能力，在化工機械、航空航天、船舶等領域有著廣泛的應用。3D打印是一種新興的制造工藝，可以成型很多傳統機加工無法實現的結構。其中帶有復雜內流道的3D打印鎳基合金工件在航空航天領域的應用逐年增多，且對內流道的表面粗糙度有比較高的要求，3D打印直接成型后無法達到，需要對內流道進行拋光才能夠實現。本發明涉及的鎳基合金工件是由鎳基合金粉末原材料通過3D打印而得，有一條或多條不規則的內流道。由于3D打印的工藝特點，在成型鎳基合金工件內流道的過程中，流道基于粉末打印的下表面和基于實體打印的上表面的粗糙度差距比較大，有些部位的下表面甚至有部分熔化的金屬粉末顆粒粘連，內流道的表面比較粗糙，對工件在使用過程內流道流阻影響較大，必須用拋光的方式解決內流道的表面粗糙度問題。

拋光是一種常用的金屬表面處理方法，主要分為物理拋光和化學拋光。傳統的機械拋光方式無法拋光內流道，化學拋光是比較好的內流道拋光方式之一。傳統的化學拋光方法一般采用浸泡式拋光，將工件完全浸泡在化學試液中，系統比較簡單，但拋光效果不易控制。原始工件的表面粗糙對化學拋光效果的影響很大，高凸或者凹陷的位置被試液侵蝕的程度會更劇烈一些，會造成拋光后內流道坑洼的現象比較嚴重，拋光效果并不理想，對于內流道形狀比較復雜的合金工件，其拋光效果更差。鎳基合金工件由于材料的本身具有一定耐腐蝕性，傳統的化學拋光試劑對其拋光效果不明顯。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明直接將加熱的拋光試劑送入鎳基合金工件的內流道中，拋光試劑在內流道中流動、并保持一定的流速，能使內流道的高凸和凹陷位置會被侵蝕得比較均勻，從而達到良好的化學拋光效果。

本發明首先提供了一種用于拋光鎳基合金工件內流道的拋光試劑，所述鎳基合金工件通過3D打印成型，所述拋光試劑包括磷酸、硝酸、鹽酸、氫氟酸、六水三氯化鐵和磺基水楊酸。

優選地，所述磷酸、所述硝酸、所述鹽酸、所述氫氟酸、所述六水三氯化鐵和所述磺基水楊酸的摩爾比為(16-22)：(8-12)：(16-19)：(42.5-51)：(3.7-4.4)：(0.4-0.8)。

在此基礎上，本發明進一步提供了一種用于拋光鎳基合金工件內流道的方法，所述鎳基合金工件通過3D打印成型，所述方法包括如下步驟：

配制拋光試劑；所述拋光試劑包括磷酸、硝酸、鹽酸、氫氟酸、六水三氯化鐵和磺基水楊酸；

將所述拋光試劑加熱至40℃-60℃，然后送入所述內流道中，對所述內流道進行拋光；所述拋光試劑在所述內流道中呈流動狀態；

排出所述拋光試劑，并對所述內流道進行清洗。

優選地，將所述磷酸、所述硝酸、所述鹽酸、所述氫氟酸和水按照(16-22)：(8-12)：(16-19)：(42.5-51)：(194-250)的摩爾比混合均勻，獲得混合溶液；