[发明专利]用于管理处理槽中的空化流体中的研磨介质的系统和方法

说明书

本申请涉及用于管理处理槽中的空化流体中的研磨介质的系统和方法。系统包括与处理槽(114)中的空化流体(116)相通的一组传感器(302)和耦接到该组传感器(302)的处理器(304)。该处理器(304)被配置为确定处理槽(114)中的空化流体(116)中的研磨介质的密度，并且促进将处理槽(114)中的空化流体(116)中的研磨介质的密度维持在大于或等于研磨介质的阈值水平的水平。一种方法包括确定处理槽(114)中的空化流体(116)中的研磨介质的密度，并且将处理槽(114)中的空化流体(116)中的研磨介质的密度维持在大于或等于研磨介质的阈值密度的水平。一种设备包括用于执行该方法的模块。

技术领域

本公开总体上涉及空化表面精加工，并且更具体地涉及管理空化流体中的研磨介质。

背景技术

增材制造为飞行器部件创建了一个全新的设计空间，这些部件可以具有复杂的形状和特征。然而，一些增材制造过程方法的缺点之一是制造的部件的最终表面光洁度(finish)比使用传统和/或常规制造方法生产的飞行器组件粗糙的多。诸如电子束粉末床熔化和激光束粉末床熔化的过程通常产生可以超过1000微米的表面粗糙度平均值，该平均值比用于精加工的飞行器部件的表面粗糙度平均值大10倍以上。

流体空化是一种能够将通过增材制造产生的几乎任何形状的所有表面精加工到小于或等于用于精加工的飞行器部件的表面粗糙度平均值的水平的过程。在流体空化处理中，水处理槽中的研磨介质的密度是一个重要的过程控制参数。常规的流体空化处理不包括(include)管理空化流体中的研磨介质水平的有效方式。

发明内容

本申请的主题是响应于现有技术的现状，并且特别是响应于在常规流体空化处理中管理空化流体中的研磨介质水平的缺点而开发的，这些缺点尚未通过当前可用的技术完全解决。因此，本申请的主题已被开发以提供克服现有技术的上述缺点中的至少一些的设备、系统以及相关方法。

本文公开了用于管理处理槽内的空化流体中的研磨介质的系统，用于对处理槽中的工件执行空化喷丸技术。一个系统包括与处理槽中的空化流体相通的传感器的组和耦接到该组传感器的处理器。该处理器被配置为响应于来自该组传感器的输入，确定处理槽中的空化流体中的研磨介质的密度，并且促进将处理槽中的空化流体中的研磨介质的密度维持在大于或等于研磨介质的阈值水平的水平。该段落的前述主题表征了本公开的示例1。

为了促进维持处理槽中的空化流体中的研磨介质的密度，处理器被配置为响应于检测到空化流体中的研磨介质的当前水平小于研磨介质的阈值水平，促进将研磨介质添加到空化流体，并且响应于检测到空化流体中的研磨介质的当前水平大于或等于研磨介质的阈值水平，维持空化流体中的研磨介质的当前水平。该段落的前述主题表征了本公开的示例2，其中，示例2还包括根据以上示例1的主题。

该系统还包括与处理器相通并与处理槽流体联通的研磨介质添加装置，其中，研磨介质添加装置被配置为将再循环研磨介质添加到处理槽中的空化流体。该段落的前述主题表征了本公开的示例3，其中，示例3还包括根据以上示例1的主题。

该系统还包括在处理槽内的研磨介质分配装置，其中，研磨介质分配装置被配置为将处理槽中的沉淀的研磨介质分散到空化流体，以增加整个处理槽中的研磨介质的均匀性。该段落的前述主题表征了本公开的示例4，其中，示例4还包括根据以上示例1和3的主题。

在确定研磨介质的密度时，处理器被配置为计算空化流体中的研磨介质的平均密度，并且处理器还被配置为响应于确定研磨介质的平均密度小于研磨介质的阈值密度，命令研磨介质添加装置将再循环研磨介质添加到处理槽以增加空化流体中的研磨介质的密度。该段落的前述主题表征了本公开的示例5，其中，示例5还包括根据以上示例1和3的主题。

该系统还包括在处理槽内的研磨介质分配装置，其中，研磨介质分配装置被配置为将处理槽中的沉淀的研磨介质分散到空化流体，以增加整个处理槽中的研磨介质的均匀性。该段落的前述主题表征了本公开的示例6，其中，示例6还包括根据以上示例1的主题。