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Técnica de inhibición
Las excelentes propiedades de la superaleación monocristalina se deben principalmente a la eliminación de los límites de grano de las palas monocristalinas, y la recristalización reducirá significativamente la resistencia a altas temperaturas de la aleación monocristalina original. Después de la fundición de la pala monocristalina, es necesario realizar el procesamiento de orificios de película de gas, rectificado de dientes de espiga, fresado lateral de la placa de borde, soldadura de orificios del proceso de fundición de la punta de la pala, tratamiento térmico, ensamblaje y otros trabajos de procesamiento de seguimiento. En el proceso de funcionamiento del motor, la pala se somete a impactos de aire caliente y frío y alta temperatura, carga enorme y vibración violenta durante la rotación a alta velocidad, y es posible la recristalización. Ha habido varias fallas de palas de turbina. Por lo tanto, en los últimos años, la investigación en el país y en el extranjero ha adoptado el tratamiento térmico de recuperación previa, la carburación, el recubrimiento y la eliminación de la capa de deformación de la superficie y otros métodos relacionados para inhibir la recristalización y agregar elementos de fortalecimiento de los límites al trabajo de reparación de la recristalización.
Tecnología de impresión 3D
La impresión 3D, también conocida como fabricación aditiva, integra CAD, CAM, pulvimetalurgia, procesamiento láser y otras tecnologías. Mediante la tecnología de impresión 3D, podemos convertir el pensamiento del "cerebro" en una entidad tridimensional e imprimir la imagen de una pieza en la computadora en una pieza "real". La tecnología de impresión 3D ha supuesto un cambio "revolucionario" en la tecnología de fabricación y el concepto de procesamiento. La Universidad Monash en Australia ha producido con éxito el primer motor a reacción impreso en 3D del mundo. Al mismo tiempo, también está trabajando con Boeing, Airbus Group y Safran Group para proporcionar prototipos de motores impresos en 3D para Boeing y otros para pruebas de vuelo. Con la tecnología de impresión 3D, el tiempo de fabricación de las piezas del motor se puede reducir de tres meses a seis días.
En China, se utilizó la tecnología de impresión 3D para reparar y reutilizar las piezas de desgaste de las puntas de las palas de los rotores de los compresores de alta presión de los motores de turbofán. La tecnología de impresión 3D se ha utilizado para fabricar piezas sin cojinetes y piezas estáticas en el motor, pero las propiedades mecánicas de las piezas se están evaluando activamente; al mismo tiempo, el uso de la tecnología de impresión 3D para fabricar piezas del rotor del motor, piezas de cojinetes, etc., también ha llevado a cabo una amplia investigación.
Tecnología de procesamiento del borde de escape de la hoja (borde delantero y trasero)
La calidad de mecanizado del borde de entrada y escape de las palas de los motores de aviación es uno de los factores clave que afectan al rendimiento aerodinámico de los motores de aviación. El borde de entrada y escape también es la parte propensa a defectos de la pala y el área sensible a defectos de la aleación de titanio. Una gran cantidad de eventos de falla del motor son causados por los defectos de mecanizado del borde de entrada y escape de la pala. Debido a que el borde de entrada y escape de la pala es la parte más delgada de la pala y el borde de la pala, su rigidez es pobre y la deformación de procesamiento es grande, y el borde de entrada y escape de la pala procesado a menudo parece cuadrado y puntiagudo. En la producción en masa de palas de motor, los problemas tecnológicos clave de procesamiento de borde de entrada y escape de pala de alta eficiencia y alta calidad no se han resuelto por completo.
Tecnología de procesamiento adaptativo
La tecnología de mecanizado adaptativo se divide en tres formas, a saber, planificación adaptativa de la trayectoria de la posición de la herramienta, control adaptativo del sistema de control numérico y mecanizado adaptativo combinado con detección digital [3]. En China, la tecnología de mecanizado adaptativo se ha aplicado con éxito en el mecanizado de precisión de cuchillas de forjado/laminado, la reparación de cuchillas dañadas y el mecanizado de discos de cuchillas monolíticas con soldadura por fricción lineal. Aunque la tecnología de mecanizado adaptativo ha logrado avances y desarrollos en la teoría y la práctica, la aplicación de ingeniería de la tecnología de mecanizado adaptativo sigue siendo una tecnología de investigación candente en la fabricación de motores aeronáuticos.
Tecnología de fabricación antifatiga
La fatiga del material y los defectos de mecanizado de la superficie se han convertido en las principales causas de fallo de las piezas de los motores de aviación, y el fallo se ha convertido en una tendencia creciente, por lo que la "fabricación antifatiga" se ha convertido en una tecnología de moda en la fabricación de motores de aviación. La tecnología de fabricación antifatiga se refiere al proceso de fabricación que mejora la vida útil por fatiga de las piezas cambiando la organización y la distribución de la tensión de los materiales en el proceso de fabricación de las piezas sin cambiar el material y el tamaño de la sección. La vida útil por fatiga se ve afectada principalmente por el tratamiento térmico, la corrosión ambiental, la calidad de la superficie, la concentración de tensión, la tensión superficial y otros factores. El método principal de fabricación antifatiga es reducir la concentración de tensión y mejorar la resistencia superficial de las piezas. La reducción de la concentración de tensión es para asegurar la integridad de la superficie mecanizada, y la mejor forma de mejorar la resistencia superficial de las piezas es el granallado. En el proceso de fabricación antifatiga de motores de aviación, se han desarrollado una variedad de nuevos medios de granallado en el proceso tradicional de granallado, y se han utilizado ampliamente las nuevas tecnologías de granallado láser, granallado ultrasónico y granallado con agua a alta presión.
Tecnología de prevención de colisiones con aves
La frecuente ocurrencia de choques con aves se ha convertido en un problema inevitable en el desarrollo de motores de aviación, y se han llevado a cabo amplias investigaciones en el país y en el extranjero. En julio de 2015, la FAA de los Estados Unidos emitió el aviso "Requisitos de choques con aves para aeronaves de transporte", que no solo establece requisitos y regulaciones específicos para la futura prevención de choques con aves y prevención de lesiones por objetos extraños en motores de aeronaves, sino que también señala otra nueva dirección de investigación para el desarrollo de nuevos materiales para motores y nueva tecnología de fabricación de estructuras.
