U području zrakoplovnih motora, integralni disk s lopaticama je glavna komponenta vrućeg kraja, a njegova točnost obrade izravno određuje aerodinamičke performanse motora. Nedavno je novi-projekt obrade integralnog lopatičnog diska od visokotemperaturne legure koji je pokrenula tvrtka za proizvodnju zrakoplova privukao pozornost industrije jer probija granice tradicionalnih procesa.
Karakteristike proizvoda obrade
Disk s oštricom izrađen je od GH4169 visokotemperaturne-legure, promjera 238 mm i integralne tank{3}}zidne strukture. Teškoća njegove obrade leži u zahtjevu dizajna omjera-debljine strune od 40:1 i zahtjevima za kontrolu preciznosti razine mikrona-na prijelazu površine oštrice. Prema tehničkom sporazumu, hrapavost površine oštrice treba optimizirati s Ra 3,1 μm na Ra 0,51 μm, a točnost konture treba poboljšati na 0,04 mm.
Izazovi nadogradnje procesa
Tradicionalna rješenja obrade suočavaju se s četiri glavna tehnička uska grla:
1) Vibracija obrade tankih-stjenki dovodi do površinskih vibracija
2) Stvarna hrapavost je samo Ra 0,93 μm
3) Postoje očiti tragovi rezanja na R kutu prijelaza ruba oštrice
4) Tolerancija položaja nekih oštrica je čak 0,12 mm
BISHEN rješenjeintegrira pet{0}}osinsku obradu povezivanja, rezanje ultrazvučnim vibracijama i mikro-tehnologiju podmazivanja putem neovisno razvijenog ultrazvučnog zelenog sustava obrade. Njegove temeljne inovacije su:
• Ultrazvučno vibracijsko vreteno postiže 20 000 visokofrekventnih-mi-udaraca u minuti
• Točnost pet{0}}osnog povezivanja stabilna je na 8μm/1000 mm
• Green cutting sustav smanjuje potrošnju tekućine za rezanje za 95%
Obrada usporedbe podataka
Učinak implementacije pokazuje:
1) Hrapavost površine smanjena je na Ra 0,408 μm, smanjenje od 56%
2) Točnost konture je stabilno kontrolirana u rasponu od 0,035-0,04 mm
3) Vrijeme procesa poliranja je skraćeno za 42%
4) Glatkoća R kuta prijelaza ruba oštrice poboljšana je za 3 razine
Prema laboratorijskim testovima, disk s noževima proizveden korištenjem novog procesa povećava ukupnu učinkovitost motora za 4,3%-4,7%, a godišnji trošak goriva jednog motora ušteđen je za 120.000 američkih dolara. Ovaj je slučaj postavio novu referentnu točku procesa za obradu ključnih komponenti zrakoplovnih motora.
