Uçak motoru uçağın "kalbi" dir ve aynı zamanda "endüstrinin taç mücevheri" olarak da bilinir. Üretimi, materyaller, mekanik işleme, termodinamik ve diğer alanları içeren modern endüstride birçok son teknolojiyi entegre eder. Ülkeler motor performansı için daha yüksek ve daha yüksek gereksinimlere sahip olduğundan, yeni yapılar, yeni teknolojiler ve araştırma ve geliştirme ve uygulamalardaki yeni süreçler hala modern endüstrinin zirvesine sürekli zorlanmaktadır. Uçak motorlarının itme / ağırlık oranını iyileştirmenin önemli faktörlerinden biri, entegre bıçak diskidir.
Blisks'in avantajları
Entegre bıçak diskinin ortaya çıkmasından önce, motorun rotor bıçaklarının tenonlar, zıvana ve kiralık cihazlar aracılığıyla tekerlek diskine bağlanması gerekiyordu, ancak bu yapı yavaş yavaş yüksek performanslı uçak motorlarının ihtiyaçlarını karşılayamadı. Motor rotor bıçaklarını ve tekerlek diskini entegre eden entegre bıçak diski tasarlanmıştır ve şimdi yüksek itme / ağırlık oranı motorları için olmazsa olmaz bir yapı haline gelmiştir. Askeri ve sivil uçak motorlarında yaygın olarak kullanılmaktadır ve aşağıdaki avantajlara sahiptir.
1.Kilo Kaybı:Tekerlek diskinin kenarının, bıçakları takmak için dili ve oluğa takılması gerekmediğinden, jantın radyal boyutu büyük ölçüde azaltılabilir,böylece rotorun kütlesini önemli ölçüde azaltır.
2.Parça sayısını azaltın:Tekerlek diskinin ve bıçakların entegre olmasına ek olarak, kilitleme cihazlarının azaltılması da önemli bir nedendir. Uçak motorlarının güvenilirlik konusunda son derece katı gereksinimleri vardır ve basitleştirilmiş bir rotor yapısı güvenilirliğin geliştirilmesinde büyük bir rol oynar.
3. Hava Akışı Kaybını Kese:Geleneksel bağlantı yöntemindeki boşluğun neden olduğu kaçış kaybı ortadan kaldırılır, motor verimliliği artırılır ve itme arttırılır.
Ağırlığı azaltan ve itmeyi artıran blisk, elde etmek kolay bir "inci" değildir. Bir yandan, blisk çoğunlukla titanyum alaşımı ve yüksek sıcaklık alaşımı gibi yapımı zor malzemelerden yapılmıştır; Öte yandan, bıçakları ince ve bıçak şekli karmaşıktır, bu da üretim teknolojisine son derece yüksek talepler getirir. Buna ek olarak, rotor bıçakları hasar gördüğünde, ayrı ayrı değiştirilemezler, bu da bliskin hurdaya çıkarılmasına neden olabilir ve onarım teknolojisi başka bir sorundur.
Blisks üretimi
Şu anda, integral bıçak üretimi için üç ana teknoloji vardır.
Beş eksenli CNC frezeleme
Beş eksenli CNC öğütme, hızlı yanıt, yüksek güvenilirlik, iyi işleme esnekliği ve kısa üretim hazırlama döngüsü avantajları nedeniyle blisks üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ana öğütme yöntemleri arasında yan öğütme, daldırma frezeleme ve sikloidal frezeleme yer alır. Blisks'in başarısını sağlamak için temel faktörler şunlardır:
İyi dinamik özelliklere sahip beş eksenli takım tezgahı
Optimize edilmiş profesyonel kamera yazılımı
Titanyum alaşımı/yüksek sıcaklık alaşım işleme adanmış araçlar ve uygulama bilgisi
Elektrokimyasal işleme
Elektrokimyasal işleme, uçak motorlarının integral bıçak disklerinin kanallarını işlemek için mükemmel bir yöntemdir. Elektrokimyasal işlemede elektrolitik manşon işleme, kontur elektrolitik işleme ve CNC elektrolitik işleme dahil olmak üzere birkaç işleme teknolojisi vardır.
Elektrokimyasal işleme esas olarak elektrolitteki anottaki metal çözünme özelliğini kullandığından, elektrokimyasal işleme teknolojisi uygulandığında katot kısmı hasar görmez ve iş parçası işleme sırasında işleme, işleme sırasında işleme sırasında etkilenmeyecektir.
Ek olarak, beş eksenli frezeleme ile karşılaştırıldığında, elektrokimyasal işleme çalışma saatleri büyük ölçüde azalır ve kaba işleme, yarı bitiş ve bitirme aşamalarında kullanılabilir. İşlemden sonra manuel parlatmaya gerek yoktur. Bu nedenle, uçak motoru integral bıçak kanalı işlemenin önemli geliştirme yönlerinden biridir.
Kaynak
Bıçaklar ayrı ayrı işlenir ve daha sonra elektron ışını kaynağı, doğrusal sürtünme kaynağı veya vakum katı hal difüzyon bağı ile bıçak diskine kaynak yapılır. Avantajı, tutarsız bıçak ve disk malzemeleri ile entegre bıçak disklerinin üretimi için kullanılabilmesidir.
Kaynak işlemi, uçak motorunun genel bıçak diskinin performansını ve güvenilirliğini doğrudan etkileyen bıçak kaynağının kalitesi üzerinde yüksek gereksinimlere sahiptir. Ek olarak, kaynaklı bıçak diskinde kullanılan bıçakların gerçek şekilleri tutarlı olmadığından, kaynak doğruluğunun sınırlandırılması nedeniyle kaynak sonrası bıçakların konumları tutarlı değildir ve her bir bıçak için kişiselleştirilmiş hassas CNC öğütme yapmak için uyarlanabilir işleme teknolojisi gereklidir.
Ek olarak, kaynak, integral bıçakların onarımında çok önemli bir teknolojidir. Bunlar arasında, katı fazlı bir kaynak teknolojisi olarak doğrusal sürtünme kaynağı, yüksek kaynak eklem kalitesine ve iyi tekrarlanabilirliğe sahiptir. Yüksek itme-ağırlık oranı uçak motoru rotor bileşenlerini kaynaklamak için daha güvenilir ve güvenilir kaynak teknolojilerinden biridir.
Blisk uygulaması
1. EJ200 Uçak Motoru
EJ200 uçak motoru toplam 3- aşama fanları ve 5- aşama yüksek basınçlı kompresörlere sahiptir. Tek bıçaklar, 3. aşamalı fan ve 1. aşamalı yüksek basınçlı kompresörde kullanılan bir integral bıçak diski oluşturmak için elektron ışını ile tekerlek diskine kaynak yapılır. Entegre bıçak diski, çok aşamalı bir integral rotor oluşturmak için diğer aşamaların rotorları ile birlikte kaynaklanmaz, ancak kısa cıvatalarla bağlanır. Genel olarak konuşursak, integral bıçak disklerinin uygulanmasının ilk aşamasındadır.
2. F414 Turbofan motoru
F414 Turbofan motorunda, 3- aşama fanının 2. ve 3. aşamaları ve 7. aşama yüksek basınçlı kompresörün ilk 3 aşaması, elektrokimyasal yöntemlerle işlenen integral bıçakları kullanır. GE ayrıca uygulanabilir bir onarım yöntemi geliştirmiştir. Bu temelde, fanın 2. ve 3. aşamalarının integral bıçakları, integral bir rotor oluşturmak için birbirine kaynaklanır ve kompresörün 1. ve 2. aşamaları da birlikte kaynaklanır, rotorun ağırlığını daha da azaltır ve motorun dayanıklılığını artırır.
EJ200 ile karşılaştırıldığında, F414 integral bıçakların uygulanmasında büyük bir adım attı.
3. F 119- PW -100 Motor
3- aşama fanı ve 6- aşama yüksek basınçlı kompresör tüm integral bıçaklar kullanır ve 1. aşamalı fan bıçakları içi boştur. İçi boş bıçaklar, entegre bir bıçak oluşturmak için lineer sürtünme kaynağı yoluyla tekerlek diskine kaynak yapılır, bu da bu aşamanın rotorunun ağırlığını 32kg azaltır.
4. BR715 motoru
Büyük sivil motorlarda, integral bıçak diski de kullanılmıştır. BR715 motoru, fandan sonra ikinci aşamalı süper şarj cihazı kompresöründe kullanılan integral bıçak diski işlemek için beş eksenli CNC öğütme teknolojisi kullanır ve ön ve arka integral bıçak diskleri bir integral rotor oluşturmak için birlikte kaynaklanır. Boeing 717'de kullanılır.
