V oblasti leteckých motorů je integrální lopatkový disk hlavní součástí horkého konce a jeho přesnost zpracování přímo určuje aerodynamický výkon motoru. Nedávno přitáhl pozornost průmyslu nový-projekt zpracování integrálního disku z vysokoteplotní slitiny, který provedla společnost vyrábějící letectví, protože překračuje limity tradičních procesů.
Zpracování charakteristik produktu
Čepelový disk je vyroben z vysokoteplotní slitiny GH4169-, o průměru 238 mm a integrální tenkostěnné-konstrukci. Obtížnost jeho zpracování spočívá v konstrukčním požadavku na poměr tloušťky tětivy 40:1- a na mikronovou-úroveň přesnosti kontroly na přechodu povrchu čepele. Podle technické dohody je třeba optimalizovat drsnost povrchu čepele z Ra 3,1 μm na Ra 0,51 μm a přesnost obrysu je třeba zlepšit na 0,04 mm.
Výzvy upgradu procesu
Tradiční řešení zpracování čelí čtyřem hlavním technickým překážkám:
1) Vibrace při zpracování tenkostěnných struktur vedou k vibracím povrchu
2) Skutečná drsnost je pouze Ra 0,93μm
3) Na přechodovém úhlu R ostří čepele jsou patrné řezné stopy
4) Tolerance polohy některých břitů je až 0,12 mm
BISHEN řešeníintegruje pětiosé zpracování spojení, ultrazvukové vibrační řezání a mikro-mazací technologii prostřednictvím nezávisle vyvinutého systému ultrazvukového zeleného zpracování. Jeho hlavní inovace jsou:
• Ultrazvukové vibrační vřeteno dosahuje 20 000 vysokofrekvenčních{2}}mikro-dopadů za minutu
• Přesnost pětiosého spojení je stabilní při 8μm/1000 mm
• Zelený řezací systém snižuje spotřebu řezné kapaliny o 95 %
Porovnání zpracování dat
Efekt implementace ukazuje:
1) Drsnost povrchu je snížena na Ra 0,408μm, což je pokles o 56 %
2) Přesnost kontury je stabilně řízena v rozsahu 0,035-0,04 mm
3) Doba procesu leštění je zkrácena o 42 %
4) Hladkost přechodu ostří hrany R úhlu je vylepšena o 3 úrovně
Podle testů na stolici zvyšuje nožový kotouč vyrobený pomocí nového procesu celkovou účinnost motoru o 4,3 % až 4,7 % a roční náklady na palivo u jednoho motoru jsou ušetřeny o 120 000 USD. Tento případ nastavil nový procesní standard pro zpracování klíčových součástí leteckých motorů.
