[发明专利]用于组件的水蚀研磨方法

说明书

本发明涉及一种用于组件的水蚀研磨的方法，其中在装置中，包含研磨颗粒的液体在组件(1)的表面上流动，所述装置具有通道(3)，包含研磨颗粒的液体在压力下流动通过其并且其中保持待处理的组件(1)，并且其中阀(5)沿着流动方向位于组件(1)的上游，借助其可以调节液体的流动。

本发明涉及一种用于组件的水蚀(hydroerosiven)处理的方法，其中包含研磨颗粒的液体在组件的表面上流动。

水蚀研磨方法是在其中包含研磨颗粒的液体在待处理的表面上流动的处理方法。在液体在其上流动的同时，液体中包含的研磨颗粒碰撞待处理组件的表面，使得在撞击时通过侵蚀组件材料的研磨颗粒来侵蚀研磨相应的表面。在这种情况下，取决于研磨颗粒的几何形状，特别是形状和尺寸分布，可非常精细地处理表面，特别是处理非常精细的结构。例如，可使用水蚀研磨方法来处理由金属、陶瓷和/或塑料制成的3D打印组件的表面(其具有50-500μm的表面粗糙度)。这些表面粗糙度在使用相应的组件期间导致不期望的效果，例如结垢或压力损失增加。为了在研磨方法之后能够在误差容许值内符合确切几何形状，在生产方法期间，特别是在通过3D打印方法的生产期间，可任选需要改变组件的几何形状，并且必须可以精确且以可控地方式调节研磨方法。

例如由WO 2014/000954 A1中已知通过水蚀方法圆整用于内燃机的喷射阀中的喷嘴上的孔(bohrungen)，使得可以以该方式在非常小的孔上研磨锐边过渡部件，燃料通过该孔以高压喷射至内燃机中。对于该方法，包含研磨颗粒的液体流动通过喷嘴。为了均匀地流动通过喷嘴的孔并因此均匀地圆整边缘，将中空体引入喷射阀中，并且将包含研磨颗粒的液体引导通过中空体中形成的内部流动通道和在中空体和喷射阀的内壁之间形成的外部流动通道。在这种情况下，为了得到均匀的结果，可使用流动通过内部和外部流动通道的包含不同研磨颗粒的液体，和/或使包含研磨颗粒的液体以不同的流速或压力输送通过内部和外部流动通道。

例如在P.A.Rizkalla,Development of a Hydroerosion Model using a Semi-Empirical Method Coupled with an Euler-Euler Approach,Dissertation，RoyalMelbourne Institute of Technology，University of Melbourne，2007年11月，第36-44页中描述了水蚀研磨方法的数学模拟。

由现有技术中已知的方法的一个缺点在于特别是对于待研磨在其上具有流动障碍物(例如表面上安装的元件的形式)的表面，或者对于其中包含研磨颗粒的液体需要偏离(例如当待研磨的表面是通向通道的孔时，正如在WO 2014/000954 A1中描述的喷嘴的情况下)的组件，可能存在涡流和反流，由于其发生不均匀研磨或许多位置仍未处理。

因此，本发明的目的是提供一种用于表面的水蚀处理的方法，其中确保表面的受控处理。

该目的通过一种用于组件的水蚀处理的方法来实现，其中在装置中，包含研磨颗粒的液体在组件表面上流动，所述装置具有通道，包含研磨颗粒的液体在压力下流动通过所述通道并且在其中接收待处理的组件，并且在其中可以调节液体流量的阀沿着流动方向位于组件的前面，包括以下步骤：

(a)关闭位于组件前面的阀并在包含研磨颗粒的液体中产生预定压力；

(b)打开位于组件前面的阀并产生(einstellen)包含研磨颗粒的液体的第一体积流量而不改变步骤(a)中产生的预定压力，所述流量比流动通过的最小设定点横截面面积与该位置处的最大允许速度的乘积小5-80％；

(c)测量在包含研磨颗粒的液体中待处理组件前面的位置和待处理组件后面的位置之间产生的压差；

(d)只要步骤(c)中测量的压差下降5-80％，就提高包含研磨颗粒的液体的体积流量，直到体积流量对应于流动通过的最小设定点横截面面积与该位置处的最大允许速度的乘积；