Ennen kuin aihio suunnitellaan ja valmistetaan, rakennesuunnittelija kommunikoi täysin kylmän ja kuuman prosessin insinöörien kanssa määrittääkseen aihion optimaalisen muodon, saavuttaakseen lähes{0}}verkkomuodostuksen paikallisilla alueilla, parantaakseen materiaalin käyttöä, vähentääkseen työstövarauksia ja lyhentääkseen prosessointisykliä. Yleisimmät aihioiden tarkkuusmuovausvalmistustekniikat sisältävät pääasiassa seuraavat 5 tyyppiä.
Tarkkuusvalu
Prosessointimenetelmä, joka kuumentaa ja sulattaa kiinteää metallia, kaataa sen muottivaippaan ja kiinteyttää sen valuaihioksi. Tällä hetkellä tarkkuusvalutekniikkaa käytetään laajalti turbiinien siivissä, ja sen virtausreitin pinnat ovat kaikki nolla-jäännösvaluja ja virtausreitin pinnan profiili on ±0,2 mm.
Hiekkavalu
Tarkkuustaonta
Prosessointimenetelmä, joka kohdistaa painetta puristimeen, jotta raaka-aine käy läpi plastisen muodonmuutoksen muotissa, jolloin saadaan aikaan tarkkuustaonta pienellä tai ei ollenkaan. Tätä prosessia on käytetty laajalti kompressorin siivissä, mikä voi parantaa materiaalin käyttöä ja vähentää tai poistaa koneistuksen. Tällä hetkellä tarkkuustaotun terän terän rungossa ei ole-jäännöstaontaa, ja materiaalin käyttöaste on 80 %.
Tarkka kehruu
Prosessointimenetelmä, joka prosessoi levyn tai esimuotoillun rengasmaisen aihion ohutseinäiseksi-onttoksi pyöriväksi kappaleeksi nopealla-pyörityksellä ja käyttämällä tiettyä painetta. Sitä käytetään tällä hetkellä laajalti osissa, kuten suojissa, polttokammion kartioissa ja kompressorin koteloissa. Tällä hetkellä kuumalinkouksella voidaan saavuttaa 1-2 mm marginaalin säätö ja kylmälinkouksella ±0,2 mm marginaalin säätö.
Jauhemetallurgia
Prosessitekniikka, joka käyttää metallijauhetta (tai metallijauheen ja ei--metallijauheen seosta) materiaalien ja tuotteiden valmistukseen sintraus- ja muovausprosessien avulla. Tätä prosessia käytetään pääasiassa lentokoneissa pyörivien osien, kuten turbiinilevyjen, valmistukseen, jotka kestävät korkeita lämpötiloja ja suuria kuormia.
Jauhemetallurgian vuokaavio
Nopea prototyyppien valmistus
Monimutkaisten kolmiulotteisten osien hajottaminen useiksi kerroksiksi yksinkertaisia kaksiulotteisia rakenteita ja monimutkaisten kolmiulotteisten osien rekonstruointi valmistamalla yksinkertaisia kaksiulotteisia rakenteita on prosessi "monimutkaisesta" "yksinkertaiseksi" ja sitten "monimutkaiseksi". Suhteellisen monimutkaisen rakenteen omaava polttoainesuutin moottorin palotilassa käyttää nopeaa prototyyppitekniikkaa.
2. Erityinen käsittelytekniikka
Erikoiskäsittely (joskus myös epäperinteinen prosessointi) viittaa prosessiin, joka ei vaadi työkappaletta kovempaa työkalua eikä ilmeisen mekaanisen voiman käyttöä. Sen sijaan se käyttää suoraan sähköenergiaa, lämpöenergiaa, kemiallista energiaa, valoenergiaa tai niiden yhdistelmää työkappaleen materiaalin poistamiseen tai sen suorituskyvyn muuttamiseksi vaadittujen muoto-, koko- ja pinnanlaatuvaatimusten saavuttamiseksi. Seuraavat 6 erityistä käsittelytekniikkaa ovat tällä hetkellä yleisesti käytössä.
Sähköpurkaustyöstö
Erikoiskäsittely, joka ohjaa työkappaleen materiaalin poistamista ja muuttaa materiaalin muotoa ja muuttaa sen suorituskykyä työkappaleen ja työkaluelektrodin välisen purkautumisen kautta. Tällä hetkellä turbiinin ohjaussiipien ilmakalvoreiät käsitellään pääasiassa sähkökipinällä muodostamalla pieniä reikiä, ja myös kompressorin staattorin siipien tuulettimen muotoiset segmentit käsitellään sähkökipinälankaa leikkaamalla.
Sähkökipinätyöstön kaavio
Sähkökemiallinen koneistus
Erikoiskäsittely, joka poistaa työkappaleen materiaalin sähkökemiallisten reaktioiden kautta. Joitakin vaikeita--prosessoitavia materiaaleja, kuten korkean lämpötilan-metalliseosterät, on vaikea saada aikaan perinteisellä prosessoinnilla, ja ne voidaan käsitellä elektrolyyttisellä työstötekniikalla.
Korkean{0}}energisen säteen käsittely
Käytä suuri-energisiä-lasersäteitä, elektronisäteitä tai ionisäteitä työkappalemateriaalien poistamiseen tai yhdistämiseen. Lasersädekäsittelyä voidaan käyttää pääasiassa poraamiseen, leikkaamiseen, hitsaukseen ja merkintään. Femtosekunnin laserporaus on yksi menetelmistä turbiinin siipien ilmakalvoreikien käsittelyyn.
Hankaava virtaus
Käytä puolijuoksua, viskoelastista hioma-ainetta, joka sisältää hioma-aineita, pakottaaksesi sen virtaamaan käsitellyn pinnan yli tietyssä paineessa ja poista mikroskooppiset epätasaiset materiaalit työkappaleen pinnalta hankaavien hiukkasten raapimisen avulla. Näin saavutat pinnan kiillotuksen tai jäysteenpoiston. Abrasive flow -tekniikkaa on sovellettu kiinteästi suljettuihin teriin.
Kaaviokaavio hiomavirtauskäsittelystä
Vibrointiviimeistely
Laita työkappale, hioma-aine, vesi ja kemialliset lisäaineet astiaan tietyn kaavan mukaan. Säiliön säännölliseen tärinään tukeutuen hioma-aine ja työkappale synnyttävät suhteellista liikettä ja keskinäistä kitkaa, hiovat pois työkappaleen pinnasta ja reunoista ulkonevat purseet sekä pyöristävät työkappaleen terävät reunat ja kiillottavat pinnan. Se on tehokas pintakäsittelytekniikka, jota on käytetty laajalti osissa, joilla on suuri väsymislujuus.
Hiomavesisuihkukoneistus
Käyttämällä nopeaa-vesivirtausta kantoaineena nopea ja keskittynyt hiomavirtaus ohjataan työstettävään pintaan, mikä mahdollistaa säännöllisen ja hallittavan materiaalin poistoprosessin. Koska sen ominaisuudet eivät leikkaa lämpömuodonmuutoksia, se pystyy leikkaamaan mitä tahansa materiaalia, erittäin joustava leikkaussuunnassa ja erittäin pieni leikkausvoima, sitä käytetään laajalti vaikeasti--koneistettaviin materiaaleihin, kuten keramiikkaan ja vahvistettuihin komposiittimateriaaleihin.
3. Edistyksellinen hitsaustekniikka
Hitsaus on laadukas ja tehokas metallimateriaalien liittämisprosessi-. Se kuuluu edullisiin-kehittyneisiin rakenteellisiin valmistusprosessitekniikoihin ja on myös yksi edistyneen valmistusteollisuuden laajimmin käytetyistä prosessointitekniikoista. Yleisesti käytettyjä hitsaustekniikoita ovat pääasiassa seuraavat 4 tyyppiä.
Elektronisuihkuhitsaus
Prosessi, joka käyttää hitsauksen lämmönlähteinä nopeita{0}}suuren-energiatiheyden elektronisuihkuja. Sillä on suuret kuvasuhteet, pieni hitsauksen jäännösmuodonmuutos, helppo saavuttaa tarkka hitsausprosessiparametrien hallinta, puhtaat hitsit tyhjiöympäristössä, hyvä toistettavuus ja vakaus. Näitä etuja on vaikea verrata muihin sulahitsausmenetelmiin, joten sitä käytetään laajalti tärkeiden rakenteiden, kuten moottorin integroidun roottorin, kotelon ja akselin, hitsauksessa.
Elektronisuihkuhitsaus
Inertiakitkahitsaus
Kiinteän faasin hitsaustyyppi, joka tuottaa lämpöä hitsattavien materiaalien välisen kitkan kautta ja saa materiaalit läpikäymään plastisen muodonmuutoksen ja virtaamaan käännösvoiman vaikutuksesta, jolloin saadaan aikaan materiaaliliitos. Sen etuna on hyvä hitsausliitoksen laatu, korkea mittatarkkuus ja erilaisten materiaalien hyvä liitosvaikutus. Siitä on tullut tärkein hitsausprosessi lentokoneiden moottorien tuuletinlevyjen, korkeapaineisten-kompressorin roottorikokoonpanojen ja korkeapaineisten-turbiinien levyakselien liittämisessä.
Juottaminen
Menetelmä hitsattavien materiaalien lämmittämiseksi lämpötilassa, joka on alhaisempi kuin perusmateriaalin sulamispiste ja korkeampi kuin juotosmateriaalin sulamispiste, ja raon täyttämiseksi nestemäisellä juotosmateriaalilla liitoksen aikaansaamiseksi. Sillä on vähemmän vaikutusta perusmateriaalin ominaisuuksiin ja rakenteeseen ja pienempi hitsausmuodonmuutos. Se sopii useille materiaaleille ja rakenteille, mukaan lukien lentokoneiden moottoreiden hunajakennotiivisterakenteet, turbiinin siivet, kompressorin siivet ja palotilan komponentit. Joillekin monimutkaisille komponenteille juottaminen on ainoa mahdollinen liitäntätapa.
Juotoskaavio
Argonkaarihitsaus
Inertin kaasun suojassa elektrodin ja hitsattavien materiaalien väliin muodostuvaa kaaria käytetään sulattamaan hitsattavat materiaalit ja täyteaine, jolloin saadaan aikaan liitos. Sillä on suuria etuja siirrettävyyden ja kustannusten suhteen, ja sitä käytetään laajalti moottorin koteloiden ja polttokammioiden hitsauksessa.
4. Pintakäsittelytekniikka
Osien pintatilan parantamiseksi, osien erityisten toiminnallisten vaatimusten täyttämiseksi, kuten korroosionkestävyys, kulutuskestävyys, hapettumisenkestävyys ja korkean lämpötilan kestävyys, ja osien käyttöiän parantamiseksi on tarpeen suorittaa osien pintakäsittely. Lentokoneiden moottoreissa yleisesti käytettyjä pintakäsittelytekniikoita ovat pääasiassa kemiallinen käsittely, pinnanvahvistus ja pinnoitustekniikka.
Kemiallinen käsittely
Pinnanmuokkausprosessi, joka parantaa materiaalien pintatilaa kemiallisilla käsittelymenetelmillä, kuten korroosiolla, galvanoimalla, anodisoinnilla ja kemiallisella puhdistuksella.
Plasmasuihkutus
Pinnan vahvistaminen
Pintakerroksen plastisen muodonmuutoksen kautta osan pintaan muodostuu suuri jäännösjännitys pintajännityksen keskittymisen "kylmän muodonmuutos" prosessin lisäämiseksi. Käytetään pääasiassa integroidun terän pinnan kuorimiseen.
Pinnoite
Eri käyttötarkoitusten mukaan se voidaan jakaa tiivistävään,-kulumista kestävään, lämpösulku- ja muihin pinnoitteisiin. Niistä tiivistepinnoitteita voidaan käyttää kotelon osissa, kulumista-kestäviä pinnoitteita voidaan käyttää akselin osissa ja lämpösulkupinnoitteita turbiinien siivissä.
Lentokoneiden moottorien osien voidaan sanoa olevan melko "kärsimiä". Pelkästään turbiinin siipien käyttölämpötila voi nousta 1700 asteeseen -, mikä on lähes 150 astetta korkeampi kuin raudan sulamispiste!
Tehdäkseen näistä osista "terveitä", tutkijoiden on käytettävä "teleskooppeja" keskittyäkseen teknologian eturintamaan. Samalla heidän on myös käytettävä "mikroskooppeja" teknisten yksityiskohtien tutkimiseen ja pyrittävä saamaan tekniikka mukautumaan paremmin tarpeisiin. Matkalla "valu sydämen" Shangfa ihmisten harjoittamisesta ylivertaista "materiaalista" taidetta ei lopu koskaan!
