Στον τομέα των αεροκινητήρων, ο ενσωματωμένος δίσκος λεπίδας είναι το βασικό εξάρτημα hot end και η ακρίβεια επεξεργασίας του καθορίζει άμεσα την αεροδυναμική απόδοση του κινητήρα. Πρόσφατα, ένα νέο έργο επεξεργασίας δίσκων ενσωματωμένης λεπίδας από κράμα υψηλής θερμοκρασίας που αναλήφθηκε από εταιρεία κατασκευής αερομεταφορών έχει προσελκύσει την προσοχή της βιομηχανίας επειδή ξεπερνά τα όρια των παραδοσιακών διαδικασιών.
Χαρακτηριστικά προϊόντος επεξεργασίας
Ο δίσκος λεπίδας είναι κατασκευασμένος από κράμα υψηλής-θερμοκρασίας GH4169, με διάμετρο 238 mm και ενσωματωμένη δομή λεπτού-τοιχώματος. Η δυσκολία της επεξεργασίας του έγκειται στην απαίτηση σχεδιασμού του λόγου πάχους της χορδής-40:1 και των απαιτήσεων ελέγχου ακρίβειας σε επίπεδο micron- κατά τη μετάβαση της επιφάνειας της λεπίδας. Σύμφωνα με την τεχνική συμφωνία, η τραχύτητα επιφάνειας της λεπίδας πρέπει να βελτιστοποιηθεί από Ra 3,1μm σε Ra 0,51μm και η ακρίβεια περιγράμματος πρέπει να βελτιωθεί στα 0,04mm.
Προκλήσεις αναβάθμισης της διαδικασίας
Οι παραδοσιακές λύσεις επεξεργασίας αντιμετωπίζουν τέσσερα σημαντικά τεχνικά προβλήματα:
1) Η δόνηση της επεξεργασίας της δομής λεπτού τοιχώματος οδηγεί σε επιφανειακή δόνηση
2) Η πραγματική τραχύτητα είναι μόνο Ra 0,93μm
3) Υπάρχουν εμφανή σημάδια κοπής στη γωνία R μετάβασης της άκρης της λεπίδας
4) Η ανοχή θέσης ορισμένων λεπίδων είναι τόσο υψηλή όσο 0,12 mm
Διάλυμα BISHENενσωματώνει τεχνολογία σύνδεσης πέντε-πεντάξονων, κοπή κραδασμών με υπερήχους και μικρο-τεχνολογία λίπανσης μέσω του ανεξάρτητου ανεπτυγμένου συστήματος πράσινης επεξεργασίας υπερήχων. Οι βασικές καινοτομίες της είναι:
• Ο άξονας δόνησης υπερήχων επιτυγχάνει 20.000 μικρο-κρούσεις υψηλής συχνότητας ανά λεπτό
• Η ακρίβεια σύνδεσης πέντε-αξόνων είναι σταθερή στα 8μm/1000mm
• Πράσινο σύστημα κοπής μειώνει την κατανάλωση υγρού κοπής κατά 95%
Σύγκριση δεδομένων επεξεργασίας
Το αποτέλεσμα υλοποίησης δείχνει:
1) Η τραχύτητα επιφάνειας μειώνεται σε Ra 0,408μm, μείωση 56%
2) Η ακρίβεια περιγράμματος ελέγχεται σταθερά στην περιοχή 0,035-0,04 mm
3) Ο χρόνος διαδικασίας στίλβωσης μειώνεται κατά 42%
4) Η ομαλότητα της γωνίας R μετάβασης άκρων λεπίδας βελτιώνεται κατά 3 επίπεδα
Σύμφωνα με δοκιμές πάγκου, ο δίσκος λεπίδας που κατασκευάζεται με τη νέα διαδικασία αυξάνει τη συνολική απόδοση του κινητήρα κατά 4,3%-4,7% και το ετήσιο κόστος καυσίμου ενός μόνο κινητήρα εξοικονομείται κατά 120.000 δολάρια ΗΠΑ. Αυτή η υπόθεση έχει θέσει ένα νέο σημείο αναφοράς για την επεξεργασία βασικών εξαρτημάτων των κινητήρων αεροσκαφών.
