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熱搜關(guān)鍵詞：流體拋光機(jī),磨粒流拋光設(shè)備,內(nèi)孔拋光
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航空葉輪、葉片拋光詳解：磨粒流拋光精準(zhǔn)控制
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編輯時(shí)間: 2021-10-15 16:20:20
航空葉輪、葉片拋光詳解：磨粒流拋光精準(zhǔn)控制
空葉輪和水泵葉輪同樣都是葉輪，但葉輪和葉輪之間的差距，比人和狗之間的差距還大。航空葉輪無論是材料的強(qiáng)度、加工的精度還是表面光潔度要求，都是極其嚴(yán)苛的，是一個(gè)國家最高工業(yè)水平的直觀體現(xiàn)！
本人是從事拋光行業(yè)，也接觸過非常多的航空葉輪拋光，下面僅從自己擅長的方面聊一聊航空葉輪表面粗糙度的處理。
航空葉輪的葉片多為高溫合金單晶或鈦合金，單晶葉片大大提高了我國大推重比發(fā)動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)能力，葉片的溫度承受極限每提升25℃就可以使其在原有溫度下提升至原來壽命的3倍。而鈦合金葉片質(zhì)地輕，但在耐熱、強(qiáng)韌、耐腐蝕、抗疲勞及可加工性方面具有較好的綜合性能，因而應(yīng)用最為廣泛。而其他的材料如鎳基高溫合金、碳纖維復(fù)合材料、陶瓷材料等，也各具優(yōu)勢。
在加工技術(shù)方面，除卻傳統(tǒng)的加工方式，3D打印技術(shù)的發(fā)展，也為葉輪的制造提供了更多方向與可能性。但無論是哪種材料，采用什么樣的加工方式，葉輪的表面拋光都是一道必不可少的工序。葉片的表面光潔度每提升一個(gè)等級，葉輪的使用壽命就會(huì)延長5%或以上。
葉輪拋光有兩大關(guān)鍵點(diǎn)：一是精度，葉輪加工后公差要求極嚴(yán)，可去除余量少，在拋光達(dá)到光潔度要求的同時(shí)，需保持公差的要求。二是均勻性，葉輪復(fù)雜的曲面結(jié)構(gòu)，讓傳統(tǒng)拋光方式很難滿足。
美國作為航空業(yè)當(dāng)之無愧的巨無霸，很早就開始利用磨粒流技術(shù)拋光葉輪葉片，而這項(xiàng)技術(shù)傳到中國，也不過十幾年的時(shí)間。
磨粒流拋光是通過擠壓軟性磨料（具有切削能力的鉆石微粉或碳化硅微粉組成）流經(jīng)待拋光端面，進(jìn)行精細(xì)研磨，將表面的粗糙顆?；虻都y去除，從而獲得具有方向一致性的拋光效果。這種拋光方式既不同于電化學(xué)拋光，因?yàn)槭俏锢硌心?。也不同于傳統(tǒng)的機(jī)械拋光，因?yàn)椴粫?huì)產(chǎn)生瞬間的集中作用力，或是熱力。因此在拋光的基礎(chǔ)上，可充分保護(hù)金屬表面特性。
而且磨粒流拋光雖然是以柔克剛，但具有足夠的切削力。即使一些葉片需要先涂層，再將涂層的細(xì)微紋路拋光，也可以辦到，而且可以保留涂層面，在極低的拋光余量下對高硬度材料進(jìn)行拋光。
葉輪拋光只是葉輪制造工藝中很小的一個(gè)環(huán)節(jié)，但從這個(gè)小環(huán)節(jié)中也能管中窺豹，葉輪制造工藝體現(xiàn)了一個(gè)國家在材料科學(xué)、加工技術(shù)以及制造裝備領(lǐng)域的綜合能力。
葉片拋光的圖文詳解
葉片拋光除了極高的精度要求外，更要拋地均勻。我們采用磨粒流工藝對葉片進(jìn)行拋光，以軟性磨料擠壓研磨，在精度、均勻性等方面，都可以得到保障。
1、首先，使用粗糙度檢測儀，檢測葉片表面粗糙度，以確定拋光的時(shí)間、壓力和磨料顆粒度的大小。當(dāng)這些參數(shù)設(shè)定好之后，以后就可以繼續(xù)沿用這些數(shù)據(jù)，不必更改。
2、將葉片置于工裝內(nèi)，工裝既可以起到保護(hù)葉片的作用，又可助于批量化拋光，并在拋光過程中起到固定夾持的作用。
3、高分子彈性軟磨料，通過擠壓運(yùn)動(dòng)，開始對葉片進(jìn)行研磨拋光。在壓力的作用下，軟性磨料可以非常充分地接觸葉片表面，帶來更均勻的拋光效果。
4、約2-3分鐘后，拋光完成，取出葉片，用0.6Mpa的氣槍吹氣清理表面殘留即可。如果我們再用粗糙度檢測儀檢測，會(huì)發(fā)現(xiàn)葉片表面光潔度已經(jīng)提升了約3個(gè)等級。
傳統(tǒng)機(jī)械拋光或人工拋光，與磨粒流拋光最大區(qū)別在于，磨粒流拋光對于精度的可控性與均勻性。而傳統(tǒng)機(jī)械或人工方式，采用砂帶類介質(zhì)反復(fù)打磨，其拋光紋理是散亂的，均勻性和精度可控性無法得到保障。
航空葉輪的葉片多為高溫合金單晶或鈦合金，單晶葉片大大提高了我國大推重比發(fā)動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)能力，葉片的溫度承受極限每提升25℃就可以使其在原有溫度下提升至原來壽命的3倍。而鈦合金葉片質(zhì)地輕，但在耐熱、強(qiáng)韌、耐腐蝕、抗疲勞及可加工性方面具有較好的綜合性能，因而應(yīng)用最為廣泛。而其他的材料如鎳基高溫合金、碳纖維復(fù)合材料、陶瓷材料等，也各具優(yōu)勢。
在加工技術(shù)方面，除卻傳統(tǒng)的加工方式，3D打印技術(shù)的發(fā)展，也為葉輪的制造提供了更多方向與可能性。但無論是哪種材料，采用什么樣的加工方式，葉輪的表面拋光都是一道必不可少的工序。葉片的表面光潔度每提升一個(gè)等級，葉輪的使用壽命就會(huì)延長5%或以上。
葉輪拋光有兩大關(guān)鍵點(diǎn)：一是精度，葉輪加工后公差要求極嚴(yán)，可去除余量少，在拋光達(dá)到光潔度要求的同時(shí)，需保持公差的要求。二是均勻性，葉輪復(fù)雜的曲面結(jié)構(gòu)，讓傳統(tǒng)拋光方式很難滿足。
美國作為航空業(yè)當(dāng)之無愧的巨無霸，很早就開始利用磨粒流技術(shù)拋光葉輪葉片，而這項(xiàng)技術(shù)傳到中國，也不過十幾年的時(shí)間。
磨粒流拋光是通過擠壓軟性磨料（具有切削能力的鉆石微粉或碳化硅微粉組成）流經(jīng)待拋光端面，進(jìn)行精細(xì)研磨，將表面的粗糙顆?；虻都y去除，從而獲得具有方向一致性的拋光效果。這種拋光方式既不同于電化學(xué)拋光，因?yàn)槭俏锢硌心?。也不同于傳統(tǒng)的機(jī)械拋光，因?yàn)椴粫?huì)產(chǎn)生瞬間的集中作用力，或是熱力。因此在拋光的基礎(chǔ)上，可充分保護(hù)金屬表面特性。
而且磨粒流拋光雖然是以柔克剛，但具有足夠的切削力。即使一些葉片需要先涂層，再將涂層的細(xì)微紋路拋光，也可以辦到，而且可以保留涂層面，在極低的拋光余量下對高硬度材料進(jìn)行拋光。
葉輪拋光只是葉輪制造工藝中很小的一個(gè)環(huán)節(jié)，但從這個(gè)小環(huán)節(jié)中也能管中窺豹，葉輪制造工藝體現(xiàn)了一個(gè)國家在材料科學(xué)、加工技術(shù)以及制造裝備領(lǐng)域的綜合能力。
葉片拋光的圖文詳解
葉片拋光除了極高的精度要求外，更要拋地均勻。我們采用磨粒流工藝對葉片進(jìn)行拋光，以軟性磨料擠壓研磨，在精度、均勻性等方面，都可以得到保障。
1、首先，使用粗糙度檢測儀，檢測葉片表面粗糙度，以確定拋光的時(shí)間、壓力和磨料顆粒度的大小。當(dāng)這些參數(shù)設(shè)定好之后，以后就可以繼續(xù)沿用這些數(shù)據(jù)，不必更改。
2、將葉片置于工裝內(nèi)，工裝既可以起到保護(hù)葉片的作用，又可助于批量化拋光，并在拋光過程中起到固定夾持的作用。
3、高分子彈性軟磨料，通過擠壓運(yùn)動(dòng)，開始對葉片進(jìn)行研磨拋光。在壓力的作用下，軟性磨料可以非常充分地接觸葉片表面，帶來更均勻的拋光效果。
4、約2-3分鐘后，拋光完成，取出葉片，用0.6Mpa的氣槍吹氣清理表面殘留即可。如果我們再用粗糙度檢測儀檢測，會(huì)發(fā)現(xiàn)葉片表面光潔度已經(jīng)提升了約3個(gè)等級。
傳統(tǒng)機(jī)械拋光或人工拋光，與磨粒流拋光最大區(qū)別在于，磨粒流拋光對于精度的可控性與均勻性。而傳統(tǒng)機(jī)械或人工方式，采用砂帶類介質(zhì)反復(fù)打磨，其拋光紋理是散亂的，均勻性和精度可控性無法得到保障。
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