Kā tiek izgatavotas aviācijas motora augstspieduma turbīnas rotatora loksnes?

Garām principa, kā tiek izgatavotas aviācijas motora augstspieduma turbīnas rotora loksnes, ir ļoti vienkāršs, taču šajā procesā dažādi parametri prasa daudz eksperimentēšanas, lai iegūtu katras mezglu parametrus, palīgmateriālu sastāvu un daudz veiksmas.

Vispirms augstspieduma turbīnas rotora loksnes prasa sarežģītus iekšējos dzesējošos gaisa caurullus (skatiet zemāk esošo attēlu). Vispirms tiek izgatavoti iekšējie dzesējošie gaisa caurulli (izņemot dzesējošās gaisa caurulnes, par kurām tiks runāts vēlāk). Pēc tam no speciāla keramikas tiek izgatavota vagas forme, lai izveidotu gaisa caurullus.

Pēc tam, kad ir iegūta keramiskā gaisa ceļa formas, savienojiet to ar līdzena ārējo formu un ievietojiet to cirtņa krāsnī. Šķiedras hiperalijans* ienirst formas kavētņā no augšas uz leju (ieskaitot keramisko gaisa ceļa iekšējo formu un voksa ārējo formu). Ir ļoti grūti veidot bezgalīgi daudz slāņus starp katru formas izgatavošanu. Vācu uzņēmumi to darīt roboti, bet šķiet, ka Krievija joprojām izmanto tētas burtnes. Šie slāņi tieši noteica cirtņa kvalitāti, un tolerancē ir ļoti zema.

Šajā brīdī cirtņa mašīna stingri kontrolē hiperaliansa šķiedras temperatūru, un pēc tam ļauj tai apkārtināties uz horizontālā plaknes (tas ir, kristālu izaugsmes), no apakšas uz augšu, kad kristāli izaug spirālveida (kristālu selektors), tie spiež un atlasa viens otru, un beidzot paliek tikai viens kristāls, kas visvairāk atbilst paredzētajai virzienam, un šis kristāls turpinās izaugt uz augšu.

Tā kā augstspieduma ass jāgriež vairāk nekā 10 000 reizes, katru daļiņu apsūdz vairāk nekā 10 tona attēlspēja, un nikla kristālu stipruma katrā virzienā ir atšķirīgi, tāpēc tam nepieciešams, lai tā diagonāle (stiprākais virziens) būtu ietvertā zonā līdz 10 grādiem no attēlspējas virziena. (Vēl vienu lietu jāsaka, nikela alatīm, kas izmantotas zemspieduma turbinas rotors, prasa kristālu virzienu, bet nav tikai viena kristāls, jo vienkristāla pliktpunkts ir par 50K augstāks nekā polikristāla (ieskaitot vienvirziena kristālus)).

Gūstekļu rādītājs nav augsts. Tālu esmu dzirdējis, daudzas vadošas precizās formēšanas fabrikas Vācijā mēģināju šo procesu un galu galā nonāca bankrotā. Robeža tiešām ir pārāk augsta.

Beidzot, tiek iegūta pabeigta produkta un tiek izmantota speciāla bāze, lai uzliesmo ceramisko gaisu ceļa formu, kas atrodas gaisu ceļā, lai veidotu dzesēšanas caurumus. Ir elektroģenētie caurumi un elektrokimiskie caurumi. Biežākās caurumus veido ar lasers. Caurumu formas ir arī ļoti sarežģītas. Tad ir elektroplaktēšanas slānis, kas arī ir liels zināšanu apjoms.

Zemāk redzamā attēlā pa kreisi ir polikristāls, pa vidu vienpogu krists un pa labi vienkristāls.

Tomēr, pēc formēšanas, loksnes nav ar gaisa caurulēm, kas savieno iekšējo dzesējošo gaisu dūkulu un loksnes virsmu. To parasti veic ar lasers. Tā kā dzesējošais gaisa ir zaudējis daudz spiediena, kad tas tiek izņemts no augstspiediena kompresora un plūst no tuklā ass uz augstspiediena turbiņu, lai gan arī centrālais gaisa plūsma zaudē spiedienu, braucot cauri degšanai, un process no ass līdz loksnei ir noteiktais centrifugālais kompresija un spiediena palielināšanas efekts, tomēr joprojām nepieciešams lielāks statiskais spiediens, lai piespiestu dzesējošo gaisu uz loksnes virsmu. Šajā brīdī ir nepieciešama caurule ar paplašinātu skelti, lai apstrādātu dzesējošo gaisu, samazinātu dinamisko spiedienu un palielinātu statisko spiedienu, un tad dzesējošais gaisa atbīst karsto centrālo gaisa plūsmu no loksnes virsmas (daudz nesens). Turklāt pārāk āra ātrums var izraisīt, ka dzesēšana tiek tieši ieguldīta centrālajā gaisa plūsmā, un tai ir vēl viena uzdevuma - veidot dzesējošā gaisa filmu uz loksnes virsmas, lai aizsargātu loksni, kas prasa ātruma samazināšanu un spiediena palielināšanu.

Tāpēc šajam tipa caurumam ir jāoptimizē savs ģeometriskais forms dažādām pozīcijām. Lazeru caurumu veidošana var viegli tikt automatizēta, tomēr neiedomājams priekšrocība ir tas, ka turpmāk rodīsies iekšējās virsmas spriedzas.

Gāzturbīnas statora (vienvirzienu kristāls, nepiemērots temats) austrums ir jāizgriež ar atmodināšanas dūmiem dzesējoši caurumi, lai tos izmantotu nākamajai gāzturbīnas rotoram. Šis caurums ir ļoti smails un nevar izturēt iekšējās spiedienas, tāpēc tas izgatavots, izmantojot elektrokimisko koroziiju. Protams, tie nav absoliuti noteikumi, un dažādas uzņēmumi izmanto dažādas apstrādes metodes.

Pēc tam, kad tas ir izdarīts, ir iegūta vienkrājuma gaisa turbinas loksne, taču tā vēl nav apmantojusies. Modernajām gaisa turbinas loksnēm nepieciešama zirkonija siltumbarjeru slānis, kas ir zirkonija oksīda keramika. Tā kā tas ir keramisks materiāls, tas ir dažādi loti pārāk trauksnīgs. Kad darbojas turbīna un notiek pat mazs deformējums, vesels gabals var atbrist un gaisa turbinas loksnēs uzreiz sagriezīsies. Tas ir pilnīgi nepieņemami Hangfa robežās.

Tad ir EB-PVD process (Elektrona staru fiziskais garu depozīcijas process), kas gasēšanas metode.

Protams, pirms tās izgatavošanas ir daudz citu materiālu slāņi, piemēram, plātīšana ar platīnu (platīns), plazmas spraudziens utt. Ir arī slānis, lai uz stiprinātu zirkoniju un pielīmētu to kā kleju. Protams, starp uzņēmumiem ir nelielas atšķirības, un tie nav statiski.

Vispirms elektronu pistole izsūta elektronu staru, kas tiek vadīts ar magnētisku lauku un sasniež cirkonija substrašu. Substrāts, kurš tiek apbīdīts ar elektroniem, pārvēršas gaisaino stāvoklī, un gaisainais cirkonijā tiek vadīts uz loksnes virsmu, lai sāktu augt. Cirkonija aug par mazām stiepām ar diametru 1 mikrons un garumu 50 mikroni, blīvi apkopjot lapu virsmu bez poru apklājuma. Tā kā tas nav viena vesela keramika gabals, mazās stiepās var viegli kustēties attiecībā viena pret otru, neaizsniedzot visu gabalu, kas risina problēmu, kas radusies no deformatīvas nespējas.

Cirkonija ir ārkārtīgi cieša un piedāvā ārkārtīgi zemu termiskās vingrinātspēju, kas ļauj sasniegt ļoti strauju temperatūras mainīgumu starp nikla substrātu un karstajiem gaisa strādēm. Ar iekšējo dzesēšanu un gaisa filmas dzesēšanu loks ir iespējams darboties ilgu laiku ar augstu stiprumu un augstu uzticamību vides apstākļos, kas ir daudz augstāki nekā tā paša izkrišanas temperatūra.

Šajā punktā loka virsma ir pabeigta. Lai tiktu iebūvētam turbinas riteņā, lokam arī nepieciešama pliekna vai šķūņa un stiebla struktūra loka saknē.

Kā jau minēts, katrs turbinas loks darbā uzņem vairāk nekā desmit tonnu centrifugālspēku, un loka sakne arī jāapstrādā ļoti precīzi. Nikla bāzes superalianss ir ļoti cietoks, atstarošs pret augstām temperatūrām un ļoti grūti apstrādājams.

Loka sakne tiek izdzīrēta. Loks tiek fiksēts speciālā konsolē, un augšējie un apakšējie dzirnavas cilindri ar pretējiem ģeometrijas elementiem (sieviešu formas) dzirina iekšēji.

Tas izraisīs šlepas griešanas riteņa straujo kritumu, tāpēc starp diviem griešanas riteļiem no ārpusēm tiek pievienots pozitīvs diamantgriezne, lai nepārtraukti apstrādātu griešanas riteni un turpinātu darboties. Diamantgrieznes diamanti tiek pielīmēti ar robotiem.

Pēc šo procesu un pārbaudes pabeigšanas, smilšu līdzeklis ir gatavs darbam. Tas ir tikai viena no aviācijas motora daļām, un aviācijas motors ir tikai viens no moduļiem aviācijas aparatā.