Ateşten Uçağa: Havacılık motorlarının üretimi sırasında termal teknolojinin meraklarını ortaya çıkarmak - Yeniden Kristalleşme

Engelleme tekniği

Tek kristal süperalayanın mükemmel özelliklerinin çoğu, tek kristal bıçakların gran sınırlarının kaldırılması nedeniyledir ve yeniden kristalleşme, orijinal tek kristal alamanın yüksek sıcaklık dayanımını önemli ölçüde azaltacaktır. Tek kristal bıçak dökümünden sonra, gaz filmi deliği işleme, dişli fırça aşındırma, kenar plaka yan tarafları frezeleme, bıçak ucu dökümü işlem deliği kaydırma, ısı tedavisi, montaj gibi takip eden işleme işleri gereklidir. Motor çalıştırma sürecinde, bıçak soğuk ve sıcak hava etkisine maruz kalır, yüksek sıcakta, büyük yük altında ve yüksek hızlı dönüş sırasında şiddetli titreşim yaşayabilir ve yeniden kristalleşme olasıdır. Birden fazla türbin bıçağı başarısız olmuştur. Bu nedenle, son yıllarda, hem yurtda hem de yurt dışında yapılan araştırmalar, yeniden kristalleşmeyi engellemek için ön-kurtarma ısı tedavisini, karbonlu kaplama ve yüzey deformasyon tabakasını kaldırmayı içeren ilgili yöntemleri kullanmıştır ve recrystallization tamiri işine sınır güçlendirme unsurları eklemiştir.

3B yazıcı teknolojisi

3B yazdırma, aynı zamanda eklemeli imalat olarak da bilinir ve CAD, CAM, toz metallurgi, lazer işleme ve diğer teknolojileri entegre eder. 3B yazıcı teknolojisi kullanılarak, "beyin"deki düşünceleri üç boyutlu bir varlığa dönüştürebiliriz ve bilgisayarda olan bir parçanın resmini "gerçek" bir parça haline getirebiliriz. 3B yazıcı teknolojisi, üretim teknolojisi ve işleme kavramında "devrimci" bir değişim gerçekleştirdi. Avustralya'daki Monash Üniversitesi, dünya genelinde ilk defa 3B yazıcı ile üretilen bir jet motörü üretti. Aynı zamanda Boeing, Airbus Grubu ve Safran Grubu ile birlikte çalışarak, Boeing ve diğerleri için uçuş testleri yapılacak 3B yazıcı ile üretilen motor prototipleri sağlıyor. 3B yazıcı teknolojisi ile motor parçalarının üretim süresi üç aydan altı günde indirgenmiştir.

Çin'de, turbofan motorunun yüksek basınçlı compratör rotor bıçaklarının bıçağın ucunda olan aşınma bölümleri tamir edilip yeniden kullanılabilmesi için 3B yazıcı teknolojisi kullanılmıştır. 3B yazıcı teknolojisi, motorda dayanım parçaları olmayan ve statik parçaların üretiminde kullanılmış olsa da, parçaların mekanik özelliklerine dair aktif olarak değerlendirilmeleri devam etmektedir; aynı zamanda, motor rotor parçaları, dayanım parçaları vb. üretmek için 3B yazıcı teknolojisinin kullanımı üzerine kapsamlı araştırmalar da yapılmaktadır.

Bıçak türbinye kenarı (ön ve arka kenar) işleme teknolojisi

Hava motoru yaprağının giriş ve çıkış kenarlarının makinalandırma kalitesi, hava motorunun aerodinamik performansını etkileyen ana faktörlerden biridir. Giriş ve çıkış kenarı aynı zamanda yaprakta arızaya maruz kalan bölge ve titan alaşımının arıza duyarlılık alanıdır. Birçok motör başarısızlığı olayı, yaprağın giriş ve çıkış kenarlarındaki makinalandırma eklentileri nedeniyle meydana gelmektedir. Çünkü yaprağın giriş ve çıkış kenarı, yaprağın en ince kısmı ve yaprağın kenarıdır, esnekliği yetersizdir ve işleme deformasyonu büyüktür ve sıkışmış ve keskin görünümde olabilir. Motor yapraklarının toplu üretiminde, yaprak giriş ve çıkış kenarlarının verimli ve kaliteli işleme ile ilgili teknolojik sorunlar tamamen çözülmemiştir.

Uyarlama işleme teknolojisi

Uyarlama makine teknolojisi, araç konumu yörüngesi planlamasının uyarlama hali, numerik kontrol sisteminin uyarlama kontrolü ve dijital algılama ile birleşik uyarlama makinelerinin üç forma bölünmüştür [3]. Çin'de, uyarlama makine teknolojisi, hassas döküm/çivit bıçağı makinelerinde, hasar gören bıçağın tamirinde ve doğrusal sürtünme kaydırma tek parça bıçak diski makinelerinde başarıyla uygulanmıştır. Uyarlama makine teknolojisinin teoride ve uygulamada ilerlemeler kaydedilmesine rağmen, uyarlama makine teknolojisinin mühendislik uygulaması hala havacılık motörü imalatında popüler bir araştırma teknolojisi olarak kabul edilmektedir.

Anti-yorgunluk yapımı teknolojisi

Malzeme yorgunluğu ve yüzey machinleme eksiği, hava motoru parçalarının başarısız olmasının ana nedenleri haline gelmiştir ve bu başarısızlık artan bir eğilim göstermektedir. Bu nedenle, "yorgunluk karşıtı üretim" hava motoru üretimi alanında sıcak bir teknoloji olmuştur. Yorgunluk karşıtı üretim teknolojisi, malzemeyi ve kesit boyutunu değiştirmeden, parçaların üretim sürecinde malzemelerin yapısını ve gerilim dağılımını değiştirerek parçaların yorgunluk ömrünü artıran üretim sürecidir. Yorgunluk ömrü, termal işleme, çevresel korozyon, yüzey kalitesi, gerilim konsantrasyonu, yüzey gerilimi ve diğer faktörler tarafından etkilenmektedir. Yorgunluk karşıtı üretiminin ana yöntemi, gerilim konsantrasyonunu azaltmak ve parçaların yüzey gücünü artırmaktır. Gerilim konsantrasyonunu azaltmak, makinalı yüzeyin bütünlüğünü sağlamaktır ve parçaların yüzey gücünü artırmak için en iyi yol şarlatma (shot peening) işlemidir. Uçak motoru yorgunluk karşıtı üretimi sürecinde, geleneksel şarlatma işleminde çeşitli yeni şarlatma ortamı geliştirilmiştir ve lazer şarlatma, ultrasonik şarlatma ve yüksek basınçlu su şarlatma gibi yeni teknolojiler yaygın olarak kullanılmaktadır.

Kuş çarpması önleme teknolojisi

Kuş çarpmalarının sık sık meydana gelmesi, hava motorlarının geliştirmesinde bir kaçınılmaz problem haline gelmiştir ve bu konuda hem yerli hem de yabancı kapsamlı araştırmalar yapılmıştır. Temmuz 2015'te, ABD'nin FAA "Taşıma uçağı kuş çarpması gereksinimleri" dairesini yayınladı; bu da sadece uçak motorlarının gelecekteki kuş çarpması önleme ve yabancı nesne yaralanması önleme konusunda belirli talepler ve düzenlemeler ortaya koydu, aynı zamanda yeni motör malzeme geliştirme ve yeni yapı yapım teknolojisi için başka bir yeni araştırma yönü işaret etti.