EN
A légi- és űrhajóipari turbinapengék hatalmas nyomásnak, magas hőmérsékletnek, óriási centrifugális erőknek és korrodáló égési gázoknak vannak kitéve. A legkisebb felületi hibák is repedésekké alakulhatnak, és katasztrofális meghibásodáshoz vezethetnek. Ezért kritikusan fontos, hogy a turbinapengék gyártói kiváló felületi integritást, nagyon pontos méreti tűréseket és stabil anyagleválasztási sebességet érjenek el a csiszolási és polírozási műveletek során. A hagyományos alumínium-oxid (Al₂O₃) és szilícium-karbidos (SiC) korongok nem mutatnak megfelelő teljesítményt a turbinapengékhez gyakran használt, nagy szilárdságú szuperszötvétek – például az Inconel, a Waspaloy és a Ren ötvözetek – feldolgozásánál. Gyémánt CBN (kocka alakú bór-nitrid) korongok , amelyet a Zhengzhou Ruizuan Diamond Tool Co., Ltd. gyárt, jelenleg az optimális választás a légi- és űrhajóipari turbinapengék finom polírozására.
Szuperszötvétek csiszolása: Miért nem megfelelőek a hagyományos korongok
A turbinapalákhoz leggyakrabban használt, nikkel-alapú szuperszömvizek úgy vannak kialakítva, hogy nagyon ellenállóak legyenek a hő és a kopás szemben, azonban ez egyben nehezen megmunkálhatóvá is teszi őket. A hagyományos csiszolókorongok korlátai közé tartozik:
Ezen keménységi szinten a szemcsék gyorsan elveszítik élességüket, ami nagyobb erők kifejtését eredményezi a alkatrészre.
A jelentős mennyiségű keletkező hő égési sérüléseket, újrahárdulást és mikrotöréseket okoz.
Gyakori korongfelújításra van szükség, így csökken a termelékeny csiszolási idő.
Az egyenetlen anyagleválasztás pontatlanságokhoz vezet a lapátprofilban.
Ezek a hátrányok nem fogadhatók el az űrkutatási turbinapalák feldolgozása során. Ez az alkalmazás kiemelt fontosságot tulajdonít a felületi integritás elérésének és fenntartásának, amely közvetlenül összefügg az alkatrész élettartamával és a repülőgép biztonságával.
Hogyan oldják meg a gyémánt- és CBN-korongok a szuperszömviz-problémát
A kockás bór-nitrid a gyémánt után a második legkeményebb ismert anyag. Azonban, ellentétben a gyémánttal, kémiai értelemben inaktív mind a nikkel-, mind az acélalapú szuperalapokra alkalmazva, ezért ez az optimális választás e csoport szuperalapjainak köszörülésére. A Ruizuan gyémánt-CBN korongjai a következőket nyújtják:
Kivételes keménység: amely akár 65 HRC keménységű, keményített szuperalapok megmunkálása során is megőrzi eredeti tulajdonságait.
Hőállóság: a CBN megtartja vágóélét olyan hőmérsékleten is, ahol a gyémánt grafitizálódna.
Kémiai inaktivitás: nincs olyan reakció, amely hozzájárulna a forgácsok lerakódásához és a korong felületéhez való tapadásához.
A Ruizuan általában nagyon finom szemcseméretű (B91–B151) gyantakötésű CBN korongokat ajánl turbinahengerek csiszolására. A gyanta kötőanyag lehetővé teszi egy „lágyabb” vágó hatás elérését, jobb minőségű felületi megmunkálást eredményez, és megelőzi a felület alatti károsodást.
3. Pontos profilköszörülés légcsatornafelületekre
Egy turbinapala szárnyprofiljának háromdimenziós kontúrja egyre bonyolultabbá válik a gyökértől a csúcs felé haladva. A szárnyprofil megmunkálásakor a köszörűkorong profiljának rendkívül pontosnak kell lennie, és folyamatosan követnie kell a kontúrokat anélkül, hogy bármikor is eltérne a tervezési előírásoktól. Az előírásoktól való eltérés mind az aerodinamikai teljesítményt, mind a tüzelőanyag-hatékonyságot károsítja.
A Ruizuan cég egyedi profilú CBN-korongokat gyárt modern CNC-felületkialakító technológiákkal. Minden korongot pontosan a szárnyprofil méretei szerint alakítanak ki, így folyamatos érintkezést biztosítanak a lapálfelület teljes területén. A előnyök a következők:
Profilpontosság: a szárnyprofil tűrése akár 0,01 mm-es is lehet.
Egyenletes anyagleválasztás: sima anyagleválasztás, megakadályozza a helyi vékony részek kialakulását vagy az anyagfelhalmozódást.
Csökkent kézi utómunka: jelentősen csökkenti a felület kézi utómunkával történő finomítására fordított időt.
Egyik Ruizuan légiközlekedési ügyfelének egyedi profilú CBN-korongokra való áttérése 60%-os időmegtakarítást eredményezett, és megszüntette a felületi égési nyomokat.
Felületi integritás és fáradási élettartam javítása
A felületi integritás elsőbbséget élvez az aktuális gyártási sebességhez képest. A marás során keletkező maradék húzófeszültségek, mikrorészek és fehér rétegek drasztikusan csökkentik egy alkatrész fáradási élettartamát. Amikor egy CBN korong marja a szuperszöget, a megmunkált felületre hasznos maradék nyomófeszültség kerül kifejtésre, amely gátat szab a repedések keletkezésének.
Ruizuan finomítási műveletei a következőkből állnak:
Optimalizált korongsebesség: optimális korongsebesség 20–30 m/s között a maradék hőkárosodás és a következő mikrorések elkerülése érdekében.
Hűtőfolyadék-ellátás: nagynyomású hűtőfolyadék irányítottan a korongra jut, hogy eltávolítsa a forgácsokat és minimalizálja a hőmérséklet-emelkedést.
Többmenetes stratégia: kétfokozatos marási folyamat (durva és finom szemcséjű CBN korongokkal) a B107-B64 típusokból.
Egy fémeskohászati szinten végzett összehasonlítás kimutatta, hogy a Ruizuan CBN korongokkal csiszolt turbinalapátokon nem mutatkoztak hőfeszültségi jelek vagy mikrotörések, és a fáradási élettartam 35%-kal javult a hagyományos csiszolókorongokhoz képest.
Összefoglalás
A légi- és űrhajóipari turbinalapátok csiszolására és polírozására támasztott követelmények a legmegszorítóbbak közé tartoznak bármely gyártási szektorban napjainkban. A rendkívül pontos tűréshatárok, a magas minőségű felületi megmunkálás és a alkatrészek fáradási élettartamának javítására vonatkozó szigorú előírások miatt a Ruizuan gyémánt-CBN korongok fölénye bizonyítottan nagyobb a hagyományos korongokhoz képest. A Ruizuan 2014 óta értékes partnere a légi- és űrhajóiparnak, ISO 9001, TÜV, SGS, CE stb. tanúsítványokkal rendelkezik. Lépjen kapcsolatba a Ruizuan-nal még ma az OEM és ODM csiszolási és polírozási megoldásokért turbinalapátokhoz vagy más összetett légi- és űrhajóipari alkatrészekhez.