Aerosaimniecības turbīnas lāpstiņas tiek pakļautas milzīgām slodzēm — augstām temperatūrām, lielām centrbēdzes spēkam un koriģējošiem sadegšanas gaziem. Jebkura nenozīmīga virsmas kļūda var pārvērsties par plaisu un izraisīt katastrofālu sabrukumu. Tāpēc turbīnas lāpstiņu ražotājiem ir ārkārtīgi svarīgi sasniegt izcilu virsmas integritāti, ļoti precīzus izmēru pieļaujamos novirzes lielumus un stabili materiāla noņemšanas ātrumus šlifēšanas un polēšanas operācijās. Parastie alumīnija oksīda (Al₂O₃) un silīcija karbīda (SiC) ritenīši neuzrāda tik efektīvu darbību augstas izturības super sakausējumos, piemēram, Inconel, Waspaloy, Ren sakausējumos, kurus bieži izmanto turbīnas lāpstiņu ražošanā. Dimants CBN (kubiskā borona nitrīda) diskiem , ko ražo Zhengzhou Ruizuan Diamond Tool Co., Ltd., tagad ir kļuvis par optimālo izvēli aerosaimniecības turbīnas lāpstiņu detalizētai polēšanai.
Super sakausējumu šlifēšana: kāpēc parastie ritenīši neveicas
Visbiežāk izmantotās nikelbāzētās super sakausējumu šķirnes turbīnas lāpstiņām ir izstrādātas, lai būtu ļoti izturīgas pret karstumu un nodilumu, tomēr tas arī padara tās grūti apstrādāmas. Ierastajām abrazīvajām ritenīšu ierobežojumiem ir:
Šajā cietumā grauds ātri noapliek, kas rada lielākas spēka iedarbības uz detaļu.
Ievērojams siltuma daudzums, kas tiek radīts, izraisa apdegumus, atkal cietsanu un mikroplaisājumus.
Bieži jāveic ritenīša apstrāde, tādējādi samazinot produktīvo slīpēšanas laiku.
Nevienmērīga materiāla noņemšana izraisa neprecīzu lāpstiņu profila izveidi.
Šie trūkumi nav pieļaujami, veicot darbus ar aviācijas turbīnas lāpstiņām. Šajā lietojumprogrammā īpaši vērtē spēju sasniegt un saglabāt virsmas integritāti, kas tieši saistīta ar komponenta kalpošanas laiku un lidmašīnas drošību.
Kā diamanta CBN ritenīši risina super sakausējumu izaicinājumu
Kubiskais borona nitrīds ir otrā cietakā zināmā viela pēc dimanta. Tomēr, atšķirībā no dimanta, tas ir ķīmiski neaktīvs, kad tiek izmantots gan niķeļa, gan dzelzs bāzes super sakausējumiem, tāpēc tas kļūst par optimālo izvēli, šo super sakausējumu slīpēšanai. Ruizuan dimanta CBN diski nodrošina:
Ekstrēmu cietību: kas saglabājas pat tad, kad apstrādā cietinātus super sakausējumus līdz 65 HRC.
Termisko stabilitāti: CBN saglabā savu griezējmalu temperatūrās, kurās dimants grafizētos.
Ķīmisko neaktīvību: Neveidojas nekāda reakcija, kas veicinātu skaidu uzkrāšanos un pievienošanos diska virsmai.
Ruizuan parasti norāda rezinā saistītus CBN diskus ļoti smalkām grauda lieluma klasēm (B91–B151) turbīnu lāpstiņu polēšanai. Rezinā saistītājs ļauj sasniegt „mīkstāku“ griezējdarbību un nodrošina augstākas kvalitātes virsmas apdari, novēršot apakšvirsmas bojājumus.
3. Precīza profila slīpēšana gaisa spārnu virsmām
Trīsdimensiju kontūra turbīnas lāpstiņas gaisa spārna formas kļūst progresīvi sarežģītāka no saknes līdz galam. Gaisa spārna slīpēšanas laikā riteņa profils jābūt ļoti precīzam un jāseko kontūrām, nekad neatkāpjoties no projektētās specifikācijas. Novirze no specifikācijas pasliktina gan aerodinamisko veiktspēju, gan degvielas izmantošanas efektivitāti.
Rūizuan ražo pielāgotus profila CBN riteņus, izmantojot jaunākās CNC apstrādes tehnoloģijas. Katrs ritenis tiek precīzi veidots atbilstoši tieši gaisa spārna izmēriem, lai nodrošinātu nepārtrauktu saskari ar visu lāpstiņas virsmu. Priekšrocības ietver:
Profila precizitāte: gaisa spārna pieļaujamā novirze līdz pat 0,01 mm.
Vienmērīga materiāla noņemšana: gluda materiāla noņemšana, novērš vietējas plānās vietas vai materiāla uzkrāšanos.
Mazāks manuālās apstrādes apjoms: būtiski samazina laiku, kas veltīts virsmas manuālai apstrādei.
Viena no Rūizuan aerosaimniecības klientiem pārslēdzoties uz pielāgotiem profila CBN riteņiem, ietaupīja 60 % laika un pilnībā novērsa virsmas pārkarsēšanu.
Virsmas integritāte un izturības ilguma uzlabošana
Virsmas integritāte ir prioritāre pār faktisko ražošanas ātrumu. Atlikušās stiepjošās sprieguma, mikroplaisājumu un baltā slāņa klātbūtne, kas var veidoties šlifēšanas operācijās, dramatiski samazina detaļas izturību. Kad CBN disks šlifē super sakausējumu, uz apstrādātās virsmas tiek piemērots noderīgs atlikušais spiedes spriegums, kas kavē plaisu veidošanos.
Ruizuan finišēšanas operācija ietver:
Optimizēts diska ātrums: optimālais diska ātrums 20–30 m/s, lai izvairītos no pārkarsēšanas un seksto mikroplaisājumu veidošanās.
Atdzesēšanas šķidruma piegāde: augsta spiediena atdzesēšanas šķidrums tiek novirzīts uz disku, lai noņemtu skaidas un minimizētu temperatūras paaugstināšanos.
Vairāku soļu stratēģija: divu posmu šlifēšanas process (rupja un smalka grauda CBN disku izmantošana) no B107 līdz B64.
Metaloģiskā līmenī veikta salīdzināšana parādīja, ka turbīnas lāpstiņas, kas apstrādātas ar Ruizuan CBN diskiem, neatklāja nekādas termiskās slodzes vai mikrotrīsumu pazīmes un 35% uzlabojumu izturībā pret nogurumu salīdzinājumā ar konvencionālajiem slīpēšanas diskiem.
Kopsavilkums
Prasības, kas tiek izvirzītas aerosaimniecības turbīnas lāpstiņu slīpēšanai un polīšanai, ir vienas no stingrākajām jebkurā ražošanas nozarē šodien. Ar ārkārtīgi precīziem tolerances prasībām, augstas kvalitātes virsmas apdarēm un stingrām prasībām, lai uzlabotu detaļu izturību pret nogurumu, Ruizuan dimanta CBN disku pārsvars konvencionālo disku priekšā ir pierādīts. Kopš 2014. gada Ruizuan ir uzticams partneris aerosaimniecības nozarē, kuram ir sertifikāti ISO 9001, TÜV, SGS, CE utt. Sazinieties ar Ruizuan jau šodien, lai iegūtu OEM un ODM risinājumus turbīnas lāpstiņu vai citu sarežģītu aerosaimniecības komponentu slīpēšanai un polīšanai.