Verkennen van materialen en productie van nozzle ringen

De nozzle ringen zijn een van de belangrijkste onderdelen in straalmotoren. Ze hebben hun eigen betekenis wanneer het gaat om de werking van de motor. Deze ringen bestaan uit een verscheidenheid aan materialen die samenwerken om het traject dat lucht en brandstof door de motor nemen te reguleren. Het beïnvloedt de prestaties en operationele efficiëntie van de motoren rechtstreeks.

Het was de meerkleurige metaalplaatconstructie van een stuwring. De buitenkant is vaak een metalen coating, zoals titanium of nikkel. Deze metalen worden gekozen omdat ze gemakkelijk extreme temperaturen kunnen verdragen wanneer de motorstraal optreedt. Dit is cruciaal omdat de motor erg heet wordt tijdens het vliegen. Keramische materialen, zoals siliconcarbide, worden gebruikt als de binnenlaag van de stuwring. De binnenkant maakt gebruik van nieuw ontwikkelde keramiek van topklasse stevigheid omdat het niet gemakkelijk uitlijst, wat aanzienlijk bijdraagt aan de verlenging van de levensduur van de stuwring.

Stuwringen Maken

De productie van stuwringen door O.B.T is een zeer complex proces met veel gedetailleerde stappen. Deze stappen omvatten gietwerk, bewerking en lijmwerk. Elk van deze stappen is zeer tijdrovend en moet precies goed worden uitgevoerd om ervoor te zorgen dat het eindproduct zoals gewenst wordt.

De sifonring wordt gevormd binnen een speciaal ontworpen vorm, wanneer er heet vloeibaar metaal in stroomt tijdens de gietstap. Inderdaad, deze vorm moet met extreme aandacht voor detail worden gemaakt. Een verkeerde vorm resulteert in een onnauwkeurige sifonring aan het eind, die niet is gevormd zoals vereist voor gebruik binnen de motor. Gebreken door slechte gieting kunnen optreden, en als dit het geval is, zal dit invloed hebben op hoe goed de turbocompressor sifonring werkt.

Gebruik van Nieuwe Materialen

Jetmotorenfabrikanten zoeken continu naar manieren om de prestaties van hun motoren te verbeteren. Ze bereiken dit door nieuwe materialen te gebruiken in het productieproces van de sifonring. Onlangs beginnen bedrijven ook silicon nitride (keramiek) te gebruiken, naast de traditionele materialen zoals silicon carbide.

Er zijn veel voordelen die siliciumnitrid biedt, zoals de sterkte en de betere slijtage in vergelijking met het broze siliciumcarbide. Zo kunnen de sifonringen gemaakt van siliciumnitrid hoge temperaturen verdragen en is de levensduur ervan hoger tijdens bedrijfsvoering. De nieuwe materialen kunnen gebruikt worden om sproeiering in turbocharger , wat helpt bij het verbeteren van de prestaties en efficiëntie van straalmotoren.

3D Printing voor Sifonringen

3D Printing, ook wel additief vervaardigen genoemd, heeft de productie van sifonringen verder gerevolutioneerd. Het maakt ook deel uit van een nieuwe technologie die de manier waarop sifonringen worden gemaakt aan het veranderen is. 3D printing is een snelle methode van productie die toelaat om de Drukring  zeer nauwkeurig en precies te produceren.

Tijdens het 3D-printproces worden lagen materiaal een voor een opgebouwd tot de sifonring volledig gevormd is. Het laat toe om complexe ontwerpen (zoals lattewerken en gestreepte vormen) snel te produceren, wat bijna onmogelijk of in het beste geval zeer tijdrovend zou zijn met conventionele productiemethoden. Zonder 3D-printing zouden de meeste efficientere ontwerpen leiden tot meer afval tijdens de productie.

Problemen rondom sifonringen

Hoewel er veel goede redenen zijn om een sifonring te ontwerpen, is het creëren ervan geen klein karweitje. Wat zijn de belangrijkste problemen bij het produceren van dergelijke sifonringen met een vereiste mate van precisie en dimensionele nauwkeurigheid, duidelijk een van hen? En dit is heel belangrijk, want zelfs kleine fouten kunnen leiden tot prestatieproblemen bij de motor.

Een verdere moeilijkheid is de verfijning van het ontwerp van die ringen die zijn gekoppeld aan de nozzle-ring om de motor-efficiëntie te vergroten. Dit is waar alles samenhangt met het krijgen van de meeste lucht en brandstof door een motor, terwijl de hitte beperkt blijft tot een niveau dat geen fysieke schade toevoegt aan je hardware. Alle deze overwegingen moeten door ingenieurs worden meegenomen bij het ontwerpen van nozzle-ringen die de prestaties en efficiëntie van TCM optimaliseren.