石墨油槽的加工工艺性

石墨油槽的加工需统筹资料特性（如脆性、各向异性）和结构精度（如流道规划、密封面粗糙度），其中心工艺包含机加工、3D打印、复合资料成型及外表处理等。
1.机加工工艺
    石墨质地较软（莫氏硬度1-2），但脆性大，易发生崩边、微裂纹等缺陷。需选用以下工艺控制：
切削参数优化：
    切削速度：主张<50m/min，防止高温导致石墨氧化或烧蚀。
    进给量：选用小进给（0.05-0.2mm/r），削减切削力对资料的冲击。
    切削深度：单次切削深度<0.5mm，防止刀具切入过深引发裂纹。
刀具选择：
    优先选用金刚石涂层刀具（刃口半径<5μm），可下降切削力并进步外表质量。
    关于杂乱流道加工，可选用聚晶金刚石（PCD）整体铣刀，刀具寿数比硬质合金刀具进步10倍以上。
冷却方式：
    选用乳化液或油基冷却液，冷却速度5-10L/min，防止石墨因热应力开裂。
    使用场景：机加工适用于制作结构简单、尺度精度要求中等的石墨油槽（如直径<500mm的圆柱形油槽）。
2.3D打印工艺
    3D打印可完成石墨油槽的杂乱流道规划和轻量化结构，其中心工艺包含：
选择性激光烧结（SLS）：
    以石墨粉末为质料，激光束选择性烧结粉末层，逐层堆积成型。
    长处：可制作内部流道（如螺旋流道）、点阵结构等杂乱几何，资料利用率达90%以上。
    缺陷：外表粗糙度较高（Ra10-20μm），需后续抛光处理。
光固化（SLA）：
    以石墨-光敏树脂复合资料为质料，紫外光固化成型。
    长处：外表质量优（Ra 1-5 μm），合适制作高精度密封面。
    缺陷：资料成本较高（是SLS的2-3倍）。
    使用场景：3D打印适用于原型制作、小批量出产及定制化规划（如航空发动机光滑体系中的异形油槽）。
3.复合资料成型工艺
    经过模压、打针成型等工艺，可将石墨与碳纤维、树脂等复合，制作高功能油槽：
模压成型：
    将石墨粉末、碳纤维和树脂预混料放入模具，在150-200℃和10-20 MPa压力下成型。
    长处：可制作大尺度、高强度油槽（如长度>2 m的矩形油槽），纤维取向可控，力学功能各向同性。
    缺陷：模具成本高，合适批量出产。
打针成型：
    将石墨-热塑性树脂复合资料（如石墨-PEEK）加热至熔融状况，注入模具成型。
    长处：出产效率高（周期<5 min），合适制作小型、杂乱结构油槽（如带螺纹接口的油槽）。
    缺陷：资料功能略低于模压成型（抗压强度低10-20%）。
    使用场景：复合资料成型适用于制作高负荷、高精度石墨油槽（如核电站主泵光滑体系）。
4.外表处理工艺
    外表处理可进步石墨油槽的密封性、耐磨性和耐腐蚀性，其中心工艺包含：
抛光处理：
    选用金刚石研磨膏（粒径1-10μm）对密封面进行抛光，外表粗糙度可达Ra0.1-0.5μm，满足高压密封要求。
涂层处理：
    化学气相沉积（CVD）：在石墨外表沉积SiC涂层（厚度10-50μm），硬度达2500-3000HV，耐磨性进步10倍。
     物理气相沉积（PVD）：沉积TiN或CrN涂层（厚度1-5μm），可明显进步耐腐蚀性（在3.5% NaCl溶液中的腐蚀速率下降90%）。
浸渍处理：
    将石墨油槽浸入酚醛树脂或环氧树脂溶液，真空浸渍后固化，可填充微孔（孔隙率从15%降至<5%），进步密封性和强度。
使用场景：外表处理是石墨油槽制作的要害工序，可明显进步其归纳功能（如密封寿数延伸3-5倍）。

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