Badanie materiałów i produkcji pierścieni dyszowych

Pierścienie dyszowe są jedną z najważniejszych części w silnikach odrzutowych. Mają swoje własne znaczenie podczas pracy silnika. Te pierścienie składają się z różnych materiałów, które współpracują ze sobą, aby regulować drogę, którą powietrze i paliwo przemieszczają się przez silnik. Wpływają bezpośrednio na wydajność i efektywność operacyjną silników.

Była to konstrukcja złożona z wielu warstw metalowych arkuszy w kształcie pierścienia dyszowatego. Zewnętrzna część często jest pokryta metalem, takim jak tytan lub nikl. Wybrane są one, ponieważ mogą łatwo wytrzymać ekstremalnie wysokie temperatury podczas występowania strumienia silnika. To ważne, ponieważ silnik bardzo się grzeje podczas lotu. Materiały ceramiczne, na przykład karbид watru są stosowane jako warstwa wewnętrzna pierścienia dyszowego. Wnętrze używa nowo opracowanych ceramicznych materiałów najwyższej klasy solidności, ponieważ nie zużywają się łatwo, co znacząco przyczynia się do zwiększenia trwałości pierścienia dyszowego.

Produkcja pierścieni dyszowych

Produkcja pierścieni dyszowych przez O.B.T to bardzo złożony proces z mnóstwem szczegółowych kroków. Te kroki obejmują formowanie, obróbkę i sklejanie. Każdy z tych kroków jest bardzo pracochłonny i musi być wykonany idealnie, aby ostateczny produkt wyglądał tak, jak chcemy.

Pierścień dyszowy jest formowany w specjalnie przygotowanym formie, gdy gorący ciekły metal wpływa do niej podczas etapu odlewu. Istotnie, ta forma musi zostać wykonana z ekstremalną uwagą na szczegóły. Nieprawidłowa forma prowadzi do niedokładnego pierścienia dyszowego na końcu procesu, który nie został utworzony zgodnie z wymaganymi kształtem i rozmiarem do użytku wewnątrz silnika. Wady spowodowane złym odlewem mogą wystąpić, a jeśli tak się stanie, będzie to kompromitowało działanie pierścienia dyszowego turboładowarki w sposób, w jaki powinien działać.

Używanie nowych materiałów

Producenci silników odrzutowych stale szukają sposobów na poprawę wydajności swoich silników. Osiągają to dzięki wykorzystaniu nowych materiałów w procesie produkcji pierścienia dyszowego. Ostatnio firmy zaczęły również stosować nitryd krzemu (keramikę) obok tradycyjnych materiałów używanych wcześniej, takich jak karbид krzemu.

Istnieje wiele zalet, jakie oferuje nitryd krzemu, takie jak jego wytrzymałość i zdolność do lepszego noszenia się w porównaniu z kruchym karburem krzemu. Dlatego pierścienie wentylatorowe z nitrydu krzemu mogą wytrzymać wysokie temperatury, a ich czas życia podczas eksploatacji jest dłuższy. Nowe materiały mogą być używane do produkcji pierścień dyszowy w turboładowaczu , co pomaga poprawić wydajność i efektywność silników odrzutowych.

Druk 3D dla pierścieni wentylatorowych

Druk 3D, zwany również addytywną technologią produkcji, jeszcze bardziej zrewolucjonował produkcję pierścieni wentylatorowych. Jest on również częścią nowej technologii, która zmienia reguły gry w zakresie produkcji tych elementów. Druk 3D to szybka metoda produkcji, która pozwala na wytworzenie pierścień dysz  bardzo dokładne i precyzyjne.

W trakcie procesu drukowania 3D warstwy materiału nakładane są po jednej, aż do pełnego utworzenia pierścienia dyszowego. Pozwala to na szybkie wytwarzanie złożonych projektów (takich jak kraty i formy zaznaczone), które byłyby praktycznie niemożliwe lub bardzo czasochłonne do wykonania za pomocą tradycyjnych procesów produkcyjnych. Bez druku 3D większość bardziej wydajnych projektów prowadziłaby do zwiększenia marnotrawstwa podczas produkcji.

Problemy związane z pierścieniami dyszowymi

Chociaż istnieje wiele dobrych powodów do zaprojektowania pierścienia dyszowego, stworzenie ich nie jest łatwym zadaniem. Jakie są główne problemy przy produkcji takich pierścieni dyszowych z niezbędnym stopniem precyzji i dokładności wymiarowej, oczywiście jeden z nich? I to jest bardzo ważne, ponieważ każdy popełniony błąd może spowodować problemy z wydajnością silnika nawet w przypadku małych błędów.

Dodatkowym problemem jest udoskonalenie projektu tych pierścieni związanego z pierścieniem dyszowym w celu zwiększenia efektywności silnika. Właśnie tu wszystko łączy się w dążeniu do przepuszczenia jak największej ilości powietrza i paliwa przez silnik, jednocześnie utrzymując temperaturę na poziomie, który nie spowoduje uszkodzenia sprzętowego. Wszystkie te aspekty muszą być uwzględnione przez inżynierów przy projektowaniu pierścieni dyszowych, które optymalizują wydajność i efektywność generowaną przez TCM.