Како се производе лопатице ротора авиона за авионске моторе?

Принцип како се производе лопатице авиона за вртење турбина под високим притиском је веома једноставан, али за различите параметре у овом процесу потребно је много експеримената да би се добили параметри сваког чвора, састав помоћних материјала и много среће.

Прво, лопатице ротора турбина под високим притиском захтевају сложене унутрашње канале за хлађење ваздуха (види слику испод). Прво, израђени су унутрашњи канали за хлађење ваздуха (без дубова за хлађење ваздуха, о којима ће се касније говорити). Затим се воскови облик лије са посебном керамиком како би се формирали ваздушни канали.

Након што сте направили овај керамички каламп за дисање, спојите га са спољашњим калампом за ножеве и ставите у калу. Топљена супер легура* улази у шупљину калупе од врха до дна (укључујући керамички унутрашњи калуп и спољашњи калуп од воска). Веома је тешко направити безброј слојева премаза између сваког облика. Немачке компаније користе роботе за то, а изгледа да Русија и даље користи тетине четке. Ови премази директно одређују квалитет ливања, а стопа толеранције је изузетно ниска.

У овом тренутку, машина за лијечење строго ће контролисати температуру расплављене супер легуре, а затим ће га оставити да се зацврсти на хоризонталној равни (тј. раст кристала), од дна до врха, када кристал расте у спирали (кристални селектор), стисне и бира је

Пошто се ваљда под високим притиском мора ротирати више од 10.000 пута, сваки део је изложен више од 10 тона центрифугалне силе, а чврстоћа кристала никла у сваком правцу је различита, тако да његова дијагона (најјачи правци) мора бити у распону од 10 степени од правца центрифу (Једна ствар да кажем, једносмерни легуре на бази никла који се користи у ниско притиснутом турбинском ротору захтева кристални правц, али не само један кристал, јер је тачка топљења једнокристала 50К већа од поликристалног (укључујући једносмерни кри

Стопа приноса није висока. Колико знам, многе одличне фабрике прецизне ливења у Немачкој су оспориле овај процес и на крају су банкротске. Праг је заиста превисок.

На крају се добије готови производ и користи се посебна алкалија за растворење керамичког калупа који је остао у дисајним путевима како би се направиле рупе за хлађење. Постоје дупе за електро-растворење и дупе за електрохемије. Најчешће рупе се праве ласером. Облик рупа је такође веома компликован. Затим постоји и гасплауирање, које је такође огромно знање.

Слика испод показује поликристални лево, једносмерни кристал усред, и једнокристал десно.

Међутим, након ливења, лопате немају ваздушне рупе које повезују унутрашњи провод за хлађење ваздуха и површину лопате. Ово се обично ради ласером. Пошто је хладни ваздух изгубио много притиска када се извуче из компресора високог притиска и тече из шупљине у турбину високог притиска, иако и сржни проток ваздуха губи притисак када прође кроз сагоревање, а процес од вала до лопате има одређену центрифугалну У овом тренутку, потребно је рупа са проширеним поперечним пресеком да би се обрадила са хладним ваздухом, смањила динамички притисак и повећала статички притисак, а затим хладни ваздух гура топло средишно ваздушно проток од површине лопате (многа бесмислености). Штавише, превише брза брзина ће довести до тога да се хлађење директно убризгне у сржни проток ваздуха, а има још једну функцију, која је да формира слој хладног ваздушног филма на површини лопате за заштиту лопате, што захтева успоравање и повећање притиска.

Због тога, ова врста рупе мора оптимизовати свој геометријски облик за различите позиције. Ласерска бушење се лако може аутоматизовати, али недостатак је да ће бити унутрашње напетост површине.

Осад статора турбине (једнонаправни кристал, ван теме) треба прободити рупама за хлађење трака како би се служио следећем ротору турбине. Ова рупа је изузетно танка и не може да издржи унутрашњи стрес, тако да је направена користећи електрохемијску корозију. Наравно, то нису апсолутни критеријуми, а различите компаније имају различите методе обраде.

Након тога, добијена је једна кристална лопатка турбине, али још није обложена. Модерне лопатице турбина захтевају слој цирконијског топлотног бариера, цирконијског оксида. Пошто је керамика, до одређене мере је крхка. Када турбина ради, ако се деси мало деформације, цео комад може се одлепити, а лопатице турбине ће се одмах топлити. Ово је апсолутно неприхватљиво у Хангфа.

Затим постоји EB-PVD процес (Физичка отпадања пара из струје електрона), метод отпадања паре.

Наравно, пре него што се направи, постоје многи слојеви других материјала, као што су платина (платина), плазма прскање итд. Наравно, постоје мале разлике између сваке компаније, и оне нису статичне.

Прво, електронски пиштољ избацује зрак електрона, који је вођен магнетним полем и удари цирконијску супстрату. Субстрат бомбардован електронима претвара се у гасово стање, а гасово цирконија се води до површине лопате да почне да расте. Цирконија ће расти у мале палке дијаметра 1 микрона и дужине 50 микрона, густо покривајући површину лишћа без покривања пора. Пошто није цео комад керамике, мале палке могу се мало померати једна према другој без одвајања целог комад, што решава проблем неуспеха узрокованог деформацијом.

Цирконија има изузетно високу тврдоћу и изузетно ниску топлотну проводност, што може постићи веома стрм температурни градијент између никелске субстрате и топлог струје ваздуха у сржи. Са унутрашњим хлађењем и хлађењем ваздушним филмом, оштрило може дуго радити са високом чврстоћом и високом поузданошћу у окружењу далеко већим од сопствене температуре топљења.

У овом тренутку, површина сечива је завршена. Да би се уклапао у точковицу турбине, лопате такође треба борова или мортиз и стенона структуре корен лопате

Као што је горе поменуто, свака лопатка турбине издржава више од десет тона центрифугалне силе када ради, а и петач лопате такође мора бити веома фино обрађен. Супер легура на бази никла је веома тврда, отпорна на високе температуре и веома тешко се обрађује.

Петок се избрише. Оштрило се запљушћава посебним уређајем, а горњи и доњи трљачки токови са супротном геометријом (женски калупа) се брише унутра.

То ће довести до тога да се шлифовач брзо не успе, тако да се позитивни дијамантски шлифовач додаје на спољашњост два шлифовача како би се шлифовач континуирано шлифовао како би се одржао. Индустријски дијаманти на дијамантном тркуле су лепљени роботима.

Након ових процеса и инспекције, оштрило је спремно за рад. То је само део авиона, а авионски мотор је само модул на авиону.