石墨油槽的加工需統(tǒng)籌資料特性（如脆性、各向異性）和結(jié)構(gòu)精度（如流道規(guī)劃、密封面粗糙度），其中心工藝包括機(jī)加工、3D打印、復(fù)合資料成型及外表處理等。
1.機(jī)加工工藝
石墨質(zhì)地較軟（莫氏硬度1-2），但脆性大，易發(fā)生崩邊、微裂紋等缺陷。需選用以下工藝控制：
切削參數(shù)優(yōu)化：
切削速度：建議<50m/min，避免高溫導(dǎo)致石墨氧化或燒蝕。
進(jìn)給量：選用小進(jìn)給（0.05-0.2mm/r），削減切削力對資料的沖擊。
切削深度：單次切削深度<0.5mm，避免刀具切入過深引發(fā)裂紋。
刀具挑選：
優(yōu)先選用金剛石涂層刀具（刃口半徑<5μm），可下降切削力并行進(jìn)外表質(zhì)量。
關(guān)于雜亂流道加工，可選用聚晶金剛石（PCD）整體銑刀，刀具壽數(shù)比硬質(zhì)合金刀具行進(jìn)10倍以上。
冷卻辦法：
選用乳化液或油基冷卻液，冷卻速度5-10L/min，避免石墨因熱應(yīng)力開裂。
運(yùn)用場景：機(jī)加工適用于制作結(jié)構(gòu)簡略、規(guī)范精度要求中等的石墨油槽（如直徑<500mm的圓柱形油槽）。
2.3D打印工藝
3D打印可結(jié)束石墨油槽的雜亂流道規(guī)劃和輕量化結(jié)構(gòu)，其中心工藝包括：
挑選性激光燒結(jié)（SLS）：
以石墨粉末為資料，激光束挑選性燒結(jié)粉末層，逐層堆積成型。
利益：可制作內(nèi)部流道（如螺旋流道）、點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)等雜亂幾何，資料利用率達(dá)90%以上。
缺陷：外表粗糙度較高（Ra10-20μm），需后續(xù)拋光處理。
光固化（SLA）：
以石墨-光敏樹脂復(fù)合資料為資料，紫外光固化成型。
利益：外表質(zhì)量優(yōu)（Ra 1-5 μm），適合制作高精度密封面。
缺陷：資料本錢較高（是SLS的2-3倍）。
運(yùn)用場景：3D打印適用于原型制作、小批量出產(chǎn)及定制化規(guī)劃（如航空發(fā)動(dòng)機(jī)光滑體系中的異形油槽）。
3.復(fù)合資料成型工藝
經(jīng)過模壓、打針成型等工藝，可將石墨與碳纖維、樹脂等復(fù)合，制作高功用油槽：
模壓成型：
將石墨粉末、碳纖維和樹脂預(yù)混料放入模具，在150-200℃和10-20 MPa壓力下成型。
利益：可制作大規(guī)范、高強(qiáng)度油槽（如長度>2 m的矩形油槽），纖維取向可控，力學(xué)功用各向同性。
缺陷：模具本錢高，適合批量出產(chǎn)。
打針成型：
將石墨-熱塑性樹脂復(fù)合資料（如石墨-PEEK）加熱至熔融情況，注入模具成型。
利益：出產(chǎn)效率高（周期<5 min），適合制作小型、雜亂結(jié)構(gòu)油槽（如帶螺紋接口的油槽）。
缺陷：資料功用略低于模壓成型（抗壓強(qiáng)度低10-20%）。
運(yùn)用場景：復(fù)合資料成型適用于制作高負(fù)荷、高精度石墨油槽（如核電站主泵光滑體系）。
4.外表處理工藝
外表處理可行進(jìn)石墨油槽的密封性、耐磨性和耐腐蝕性，其中心工藝包括：
拋光處理：
選用金剛石研磨膏（粒徑1-10μm）對密封面進(jìn)行拋光，外表粗糙度可達(dá)Ra0.1-0.5μm，滿足高壓密封要求。
涂層處理：
化學(xué)氣相堆積（CVD）：在石墨外表堆積SiC涂層（厚度10-50μm），硬度達(dá)2500-3000HV，耐磨性行進(jìn)10倍。
物理氣相堆積（PVD）：堆積TiN或CrN涂層（厚度1-5μm），可顯著行進(jìn)耐腐蝕性（在3.5% NaCl溶液中的腐蝕速率下降90%）。
浸漬處理：
將石墨油槽浸入酚醛樹脂或環(huán)氧樹脂溶液，真空浸漬后固化，可填充微孔（孔隙率從15%降至<5%），行進(jìn)密封性和強(qiáng)度。
運(yùn)用場景：外表處理是石墨油槽制作的要害工序，可顯著行進(jìn)其歸納功用（如密封壽數(shù)延伸3-5倍）。