构件表面抛光系统和方法_2

文档序号:9463055阅读:来源:国知局
0029]技术方案19.根据技术方案11所述的构件表面抛光系统,其特征在于,所述构件支架构造成支承涡轮构件。
[0030]技术方案20.根据技术方案11所述的构件表面抛光系统,其特征在于,所述构件支架构造成支承以添加方式制造的构件。
[0031]结合附图考虑以下详细描述,将更全面地理解由本文论述的实施例提供的这些和额外的特征。
【附图说明】
[0032]图中阐述的实施例本质上是说明性和示例性的,而且不意于限制由权利要求限定的本发明。当结合附图来阅读时,可理解示例性实施例的以下详细描述,其中,相同结构由相同参考标号表示,而且其中:
图1是根据本文显示或描述的一个或多个实施例的构件的横截面图;
图2是与根据本文显示或描述的一个或多个实施例的构件的一部分相互作用的构件表面抛光系统的一部分的示意性相互作用; 图3是根据本文的显示或描述的一个或多个实施例的构件表面抛光系统的示意图;
图4是根据本文显示或描述的一个或多个实施例的正在运行的构件表面抛光系统的不意图;以及,
图5示出根据本文显示或描述的一个或多个实施例的用于对构件抛光的表面的示例性方法。
[0033]部件列表
10构件 11内部通道 13入口 15内表面 17外表面 30磁性颗粒 33方向 50磁体 55磁场
100构件表面抛光系统
110构件支架
120腔室
150电源
200方法
210步骤(构件)
220步骤(磁性颗粒)
230步骤(磁场)。
【具体实施方式】
[0034]下面将对本发明的一个或多个具体实施例进行描述。为了致力于提供对这些实施例的简明描述,可能不会在说明书中对实际实现的所有特征进行描述。应当理解,当例如在任何工程或设计项目中开发任何这种实际实现时,必须作出许多对实现而言专有的决定来实现开发者的具体目标,例如符合与系统有关及与商业有关的约束,开发人员的具体目标可根据不同的实现彼此有所改变。此外,应当理解,这种开发工作可能是复杂和耗时的,但尽管如此,对具有本公开的益处的普通技术人员来说,这种开发工作将是设计、生产和制造的例行任务。
[0035]当介绍本发明的各实施例的元件时,冠词“一个”、“一种”、“该”和“所述”意图表示存在一个或多个该元件。用语“包括”、“包含”和“具有”意图为包括性的,并且表示除了列出的元件之外,可存在另外的元件。
[0036]本文公开的构件表面抛光系统和方法可有利于抛光(S卩,修改诸如通过平滑、硬化或以别的方式更改)构件的内表面和外表面,诸如制造通过添加式制造方法制造的那些。特别地,可在构件中及其周围提供多个磁性颗粒。然后可应用磁场,以使多个磁性颗粒沿多个方向移动,使得它们重复地撞击构件的内表面和外表面。通过修改磁性颗粒的大小、硬度、磁属性和其它物理和化学特性,以及磁场的强度和方向,磁性颗粒可在构件的内部通道内移动,以及移动通过构件的内部通道,以有利于内表面和外表面抛光。
[0037]现在参照图1,示出构件10,其包括在流体方面连接到一个或多个外表面17上的一个或多个内表面15。如本文所用,“在流体方面连接”及其变型表示是内部通道11的一部分的内表面15通过一个或多个入口 13在流体方面连接到构件10的外表面17上,使得空气、液体、颗粒等可通过入口 13进入内部通道11。构件10可包括任何类型的构件。例如,在一些实施例中,构件10可包括涡轮构件,诸如在燃烧级或热气路径级中使用的一个。在这样的实施例中,涡轮构件可包括一个或多个内部冷却通道,内部冷却通道包括多个内表面15。冷却通道可通过一个或多个冷却孔(即入口 13)在流体方面连接到外表面17上。在其它这样的实施例中,涡轮构件可包括用于涡轮的燃烧级的燃料混合构件。例如,构件10可包括用于接收流以及将流分配到燃烧器中的微混合器。在一些实施例中,构件10可包括其它非涡轮构件,非涡轮构件包括在流体方面连接到一个或多个外表面17上的一个或多个内表面15。
[0038]此外,构件10可包括多种材料,并且由多种技术制造。例如,在一些实施例中,构件10可包括金属或合金。在这样的实施例中,可通过铸造、锻造、连结等或者它们的组合来制造构件10。甚至在一些实施例中,可通过添加式制造来制造构件10。还应当理解,如本文所用,“添加式制造”指的是产生三维物体的任何过程且包括一次一层地按顺序形成物体的形状的步骤。添加式制造过程包括例如三维打印、激光净形制造、直接金属激光烧结(DMLS)、直接金属激光熔化(DMLM)、等离子转移电弧、自由成型加工等。一个示例性类型的添加式制造过程使用激光束来烧结或熔化粉末材料。添加式制造过程可采用粉末材料或线材作为原材料。此外,添加式制造过程可大体涉及快速制造物体(物品、构件、部件、产品等)的方式,其中,多个薄单元层按顺序形成,以产生物体。例如,可提供(例如铺列)粉末材料层,并且用能量束(例如激光束)照射粉末材料层,使得各个层内的粉末材料的颗粒按顺序烧结(熔合)或熔化,以使层凝固。
[0039]部分地取决于构件10的制造技术,一个或多个内表面15可包括多种粗糙度分布。例如,一个或多个内表面15的表面粗糙度可能需要额外的抛光,以有利于在预期应用中较好地利用构件10。在一些示例性实施例中,诸如用添加式制造所制造的构件10的那些,一个或多个内表面的表面粗糙度可为大约300Ra至大约600Ra(单位为微英寸)(大约7.62微米至大约15.24微米)。
[0040]现在参照图2和4,多个磁性颗粒30可与磁体50 (及其磁场55)结合起来使用,以重复地撞击一个或多个内表面15,以及有利于对构件10抛光。
[0041]多个磁性颗粒30可包括具有便于被磁场55移动的足够的磁属性以及有利于通过重复接触来对构件10的一个或多个内表面15抛光的物理属性的任何金属或合金。在一些实施例中,多个磁性颗粒30可包括镍基或钴基磁体合金,诸如N1-Co-Fe合金。例如,通过选择包括镍、钴和铁且落在帕明瓦恒磁导率合金(perminvar)区域内的合金的成分,合金可包括足够磁属性和物理属性,以通过操作磁场55来对构件10的一个或多个内表面15抛光。在这样的实施例中,磁性颗粒30可包括包含大于0%至大约75%的镍、大约9%至大约45%的钴和大于0%至大约79%的铁的成分。在一些实施例中,磁性颗粒30的成分可进一步包括大于0%至大约2%的碳和大于0%至大约1%的硼,以提高硬度和耐磨性。
[0042]此外,磁性颗粒30可包括任何适当的大小或多个大小,所述大小有利于磁性颗粒30的至少一部分移动到一个或多个内部通道11中且移动通过一个或多个内部通道11,使得它们可撞击一个或多个内表面15。例如,磁性颗粒30的至少一部分可包括小于通往内部通道11的入口 13的大小。在一些实施例中,磁性颗粒30可包括显著小于通往内部通道11的入口 13的大小,使得它们在构件10内部具有更多空间来回移动。例如,在一些实施例中,磁性颗粒30可包括大约70微米至大约600微米或大约74微米至大约595微米的磨料大小。应当理解,磁性颗粒30可进一步包括任何大小分布。此外,磁性颗粒30可包括任何形状或多个形状,诸如球形、立方形、金字塔形、四面体、八面体或任何其它几何或非几何形状,或者它们的组合。在一些实施例中,磁性颗粒30可包括大约20至大约60洛氏硬度C的硬度,以帮助促进对一个或多个内表面15抛光。
[0043]仍然参照图2和4,磁场55可包括任何适当的强度,而且可由任何适当的源产生,以使多个颗粒30沿一个或多个方向33移动。例如,磁场55可包括大于零但小于或等于2特斯拉的强度。
[0044]此外,为了有利于磁性颗粒30沿多个方向33相对于构件10移动(以便对一个或多个内表面15进行撞击和抛光),可改变磁场55。例如,在一些实施例中,可通过一个或多个磁体50来提供
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