از آتش تا پرواز: کشف شگفتی های فناوری حرارتی در ساخت موتورهای هوایی

تکنیک مهار

خواص عالی سوپرآلیاژ تک کریستال عمدتاً به دلیل حذف مرزهای دانه های تیغه های تک کریستال است و تبلور مجدد به طور قابل توجهی مقاومت دمای بالا آلیاژ تک کریستال اصلی را کاهش می دهد. پس از ریخته گری تیغه تک کریستال، پردازش سوراخ فیلم گاز، سنگ زنی دندان، فرز لبه صفحه لبه، جوشکاری سوراخ فرآیند ریخته گری نوک تیغه، عملیات حرارتی، مونتاژ و سایر کارهای پردازش بعدی ضروری است. در فرآیند کار موتور، تیغه در معرض ضربه هوای سرد و گرم و دمای بالا، بار زیاد و لرزش شدید در هنگام چرخش با سرعت بالا قرار می گیرد و امکان تبلور مجدد وجود دارد. چندین خرابی پره های توربین وجود داشته است. بنابراین، در سال‌های اخیر، تحقیقات در داخل و خارج از کشور، عملیات حرارتی قبل از بازیابی، کربن‌سازی، پوشش و حذف لایه تغییر شکل سطحی و سایر روش‌های مرتبط را برای جلوگیری از تبلور مجدد و افزودن عناصر تقویت‌کننده مرزی به کار تعمیر تبلور مجدد اتخاذ کرده‌اند.

تکنولوژی پرینت سه بعدی

چاپ سه بعدی که به عنوان تولید افزودنی نیز شناخته می شود، CAD، CAM، متالورژی پودر، پردازش لیزر و سایر فناوری ها را ادغام می کند. با استفاده از فناوری پرینت سه بعدی، می توانیم تفکر "مغز" را به یک موجود سه بعدی تبدیل کنیم و تصویر یک قطعه را روی کامپیوتر به یک قسمت "واقعی" چاپ کنیم. فناوری پرینت سه بعدی یک تغییر "انقلابی" در فناوری تولید و مفهوم پردازش ایجاد کرده است. دانشگاه موناش استرالیا با موفقیت اولین موتور جت پرینت سه بعدی جهان را تولید کرد. همزمان، با بوئینگ، گروه ایرباس و گروه سافران نیز همکاری می‌کند تا نمونه‌های اولیه موتور چاپ سه‌بعدی را برای بوئینگ و سایرین برای آزمایش پرواز ارائه کند. با فناوری پرینت سه بعدی می توان زمان ساخت قطعات موتور را از سه ماه به شش روز کاهش داد.

در چین، فناوری چاپ سه بعدی برای تعمیر و استفاده مجدد از قطعات سایش نوک تیغه تیغه های روتور کمپرسور فشار بالا موتور توربوفن استفاده شد. از فناوری پرینت سه بعدی برای ساخت قطعات غیر باربری و قطعات استاتیک روی موتور استفاده شده است، اما خواص مکانیکی قطعات به طور فعال در حال ارزیابی است، همزمان، استفاده از فناوری چاپ سه بعدی برای ساخت قطعات روتور موتور، قطعات بلبرینگ و غیره نیز تحقیقات گسترده ای انجام داده است.

تکنولوژی پردازش لبه اگزوز تیغه (لبه جلو و عقب).

کیفیت ماشینکاری لبه ورودی و خروجی تیغه موتور هوا یکی از عوامل کلیدی موثر بر عملکرد آیرودینامیکی موتور هوا است. لبه ورودی و خروجی نیز قسمت مستعد نقص تیغه و ناحیه حساس به نقص آلیاژ تیتانیوم است. تعداد زیادی از حوادث خرابی موتور ناشی از نقص ماشینکاری لبه ورودی و خروجی تیغه است. از آنجایی که لبه ورودی و خروجی تیغه نازک ترین قسمت تیغه و لبه تیغه است، سفتی آن ضعیف است و تغییر شکل پردازشی زیاد است و لبه ورودی و خروجی تیغه پردازش شده اغلب مربع و نوک تیز به نظر می رسد. در تولید انبوه تیغه های موتور، مشکلات کلیدی تکنولوژیکی پردازش لبه ورودی و خروجی تیغه با راندمان بالا و کیفیت بالا به طور کامل حل نشده است.

فناوری پردازش تطبیقی

فناوری ماشینکاری تطبیقی ​​به سه شکل تقسیم می شود، یعنی برنامه ریزی تطبیقی ​​مسیر موقعیت ابزار، کنترل تطبیقی ​​سیستم کنترل عددی و ماشینکاری تطبیقی ​​همراه با تشخیص دیجیتال [3]. در چین، فناوری ماشینکاری تطبیقی ​​با موفقیت در ماشینکاری دقیق تیغه آهنگری/نورد، تعمیر تیغه آسیب دیده و ماشینکاری دیسک تیغه یکپارچه جوشکاری اصطکاکی خطی به کار گرفته شده است. اگرچه فناوری ماشین‌کاری تطبیقی ​​پیشرفت‌ها و پیشرفت‌هایی را در تئوری و عمل ایجاد کرده است، کاربرد مهندسی فناوری ماشین‌کاری تطبیقی ​​هنوز یک فناوری تحقیقاتی داغ در تولید موتورهای هوا است.

تکنولوژی ساخت ضد خستگی

خستگی مواد و عیوب ماشینکاری سطحی به علت اصلی خرابی قطعات موتورهای هوا شده است و خرابی به یک روند رو به رشد تبدیل شده است، بنابراین «ساخت ضد خستگی» به یک فناوری داغ در ساخت موتورهای هوا تبدیل شده است. فناوری ساخت ضد خستگی به فرآیند تولیدی اطلاق می شود که با تغییر سازماندهی و توزیع تنش مواد در فرآیند ساخت قطعات، بدون تغییر در جنس و اندازه بخش، عمر خستگی قطعات را بهبود می بخشد. عمر خستگی عمدتاً تحت تأثیر عملیات حرارتی، خوردگی محیطی، کیفیت سطح، غلظت تنش، تنش سطحی و سایر عوامل است. روش اصلی ساخت ضد خستگی کاهش تمرکز تنش و بهبود استحکام سطحی قطعات است. کاهش تمرکز تنش برای اطمینان از یکپارچگی سطح ماشینکاری شده است و بهترین راه برای بهبود استحکام سطح قطعات، شات پینینگ است. در فرآیند ساخت ضد خستگی موتور هواپیما، انواع رسانه های جدید شات پینینگ در فرآیند شات پینینگ سنتی توسعه یافته است و فناوری های جدید لیزر شات پینینگ، لایه برداری شات اولتراسونیک و شات پینینگ فشار بالا به طور گسترده ای مورد استفاده قرار گرفته اند. .

فناوری پیشگیری از حمله پرندگان

وقوع مکرر برخورد پرندگان به یک مشکل اجتناب ناپذیر در توسعه موتورهای هوا تبدیل شده است و تحقیقات گسترده ای در داخل و خارج از کشور انجام شده است. در ژوئیه 2015، FAA ایالات متحده اخطاریه "الزامات حمله پرنده برای هواپیماهای حمل و نقل" را صادر کرد، که نه تنها الزامات و مقررات خاصی را برای جلوگیری از حمله پرنده در آینده و جلوگیری از آسیب جسم خارجی موتورهای هواپیما ارائه می کند، بلکه به موارد جدید دیگری نیز اشاره می کند. جهت تحقیق برای توسعه مواد جدید موتور و فناوری ساخت ساختار جدید.