Motorul aeronavei este „inima” aeronavei și este cunoscut și sub numele de „bijuteria coroanei industriei”. Fabricarea sa integrează multe tehnologii de ultimă oră în industria modernă, care implică materiale, procesare mecanică, termodinamică și alte domenii. Întrucât țările au cerințe din ce în ce mai mari pentru performanța motorului, noile structuri, noile tehnologii și noi procese în cercetare și dezvoltare și aplicare sunt în continuare contestă constant vârful industriei moderne. Unul dintre factorii importanți în îmbunătățirea raportului de tracțiune-greutate a motoarelor aeronave este discul integral al lamei.
Avantajele Blisks
Înainte de apariția discului lamei integrale, lamele rotorului motorului trebuiau conectate la discul roții prin tenoane, mortise și caneluri tenon și dispozitive de blocare, dar această structură nu a reușit treptat să răspundă nevoilor motoarelor aeronave de înaltă performanță. Discul integral al lamei care integrează lamele rotorului motorului și discul roată a fost proiectat și a devenit acum o structură obligatorie pentru motoarele cu raport ridicat-greutate. A fost utilizat pe scară largă în motoarele de avioane militare și civile și are următoarele avantaje.
1.Pierdere în greutate:Deoarece marginea discului roților nu trebuie să fie prelucrată pentru instalarea limbii și a canelurii pentru instalarea lamelor, dimensiunea radială a jantei poate fi redusă mult,reducând astfel semnificativ masa rotorului.
2.Reduceți numărul de piese:Pe lângă faptul că discul de roată și lamele sunt integrate, reducerea dispozitivelor de blocare este, de asemenea, un motiv important. Motoarele aeronavelor au cerințe extrem de stricte privind fiabilitatea, iar o structură de rotor simplificată joacă un rol important în îmbunătățirea fiabilității.
3.Reduceți pierderea fluxului de aer:Pierderea de evadare cauzată de decalajul în metoda de conectare tradițională este eliminată, eficiența motorului este îmbunătățită, iar tracțiunea este crescută.
Blisk -ul, care reduce greutatea și crește tracțiunea, nu este o „perlă” ușoară de obținut. Pe de o parte, Blisk este realizat în cea mai mare parte din materiale dificil de procesat, cum ar fi aliaj de titan și aliaj la temperaturi ridicate; Pe de altă parte, lamele sale sunt subțiri, iar forma lamei este complexă, ceea ce pune cereri extrem de mari tehnologiei de fabricație. În plus, atunci când lamele rotorului sunt deteriorate, acestea nu pot fi înlocuite individual, ceea ce poate determina anularea blak -ului, iar tehnologia de reparație este o altă problemă.
FABRICAREA BLISK -urilor
În prezent, există trei tehnologii principale pentru fabricarea lamelor integrale.
Frezarea CNC cu cinci axe
Frezarea CNC cu cinci axe este utilizată pe scară largă la fabricarea de blisk-uri datorită avantajelor sale de răspuns rapid, fiabilitate ridicată, flexibilitate bună a procesării și ciclu scurt de preparare a producției. Principalele metode de frezare includ măcinarea laterală, freza cu scufundări și freza cicloidală. Factorii cheie pentru a asigura succesul Blisks includ:
Mașini-unelte cu cinci axe, cu caracteristici dinamice bune
Software -ul CAM profesionist optimizat
Instrumente și cunoștințe de aplicații dedicate procesării aliajului de titan/a aliajului de temperatură ridicată
Prelucrare electrochimică
Prelucrarea electrochimică este o metodă excelentă pentru prelucrarea canalelor discurilor integrale ale motoarelor cu aeronave. Există mai multe tehnologii de prelucrare în prelucrarea electrochimică, inclusiv prelucrarea cu mânecă electrolitică, prelucrarea electrolitică contur și prelucrarea electrolitică CNC.
Întrucât prelucrarea electrochimică utilizează în principal proprietatea dizolvării metalice la anodul din electrolit, partea catodului nu va fi deteriorată atunci când se aplică tehnologia de prelucrare electrochimică, iar piesa de lucru nu va fi afectată de forța de tăiere, de căldură, etc. În timpul prelucrării, reducând astfel stresul rezidual al canalului integral al lamei de la motorul aeronavului.
În plus, în comparație cu freza cu cinci axe, orele de lucru ale prelucrării electrochimice sunt mult reduse și pot fi utilizate în etapele de prelucrare, semi-finisare și finisare. Nu este nevoie de lustruire manuală după prelucrare. Prin urmare, este una dintre direcțiile importante de dezvoltare ale procesării canalului integral al motorului aeronavei.
Sudare
Lamele sunt prelucrate separat, apoi sudate pe discul lamei prin sudare cu fascicul de electroni, sudare liniară de frecare sau lipire de difuzie în stare solidă în vid. Avantajul este că poate fi utilizat pentru fabricarea de discuri integrale lame cu lamă inconsistentă și materiale de disc.
Procesul de sudare are cerințe ridicate privind calitatea sudării lamei, ceea ce afectează în mod direct performanța și fiabilitatea discului de lamă global al motorului aeronavei. În plus, întrucât formele reale ale lamelor utilizate pe discul lamei sudate nu sunt consecvente, pozițiile lamelor după sudare nu sunt consistente din cauza limitării preciziei de sudare, iar tehnologia de prelucrare adaptativă este necesară pentru a efectua o frecare CNC de precizie personalizată pentru fiecare lamă.
În plus, sudarea este o tehnologie foarte importantă în repararea lamelor integrale. Printre ele, sudarea liniară de frecare, ca tehnologie de sudare cu faze solide, are o calitate ridicată a articulației de sudură și o bună reproductibilitate. Este una dintre tehnologiile de sudare mai fiabile și mai de încredere pentru sudarea componentelor rotorului de motor de aeronave cu rată ridicată.
Aplicarea Blisk
1. EJ200 Motor de aeronave
Motorul de aeronave EJ200 are un total de ventilatoare de etapă 3- și compresoare de înaltă presiune 5-. Lamele unice sunt sudate pe discul roții prin fascicul de electroni pentru a forma un disc integral al lamei, care este utilizat în ventilatorul din a treia etapă și în compresorul de înaltă presiune în prima etapă. Discul de lamă integrală nu este sudat împreună cu rotorii altor etape pentru a forma un rotor integral cu mai multe etape, ci este conectat cu șuruburi scurte. În general, este în stadiul incipient al aplicării discurilor integrale lame.
2. F414 Motor turbofan
În motorul Turbofan F414, a 2-a și a 3-a etape a ventilatorului 3- și a primelor 3 etape ale celei de-a 7-a compresie de înaltă presiune, utilizează lame integrale, care sunt procesate prin metode electrochimice. GE a dezvoltat, de asemenea, o metodă de reparație fezabilă. Pe această bază, lamele integrale ale celei de -a 2 -a și a 3 -a etape ale ventilatorului sunt sudate împreună pentru a forma un rotor integral, iar prima și a 2 -a etape a compresorului sunt, de asemenea, sudate împreună, reducând în continuare greutatea rotorului și îmbunătățind durabilitatea motorului.
În comparație cu EJ200, F414 a făcut un mare pas înainte în aplicarea lamelor integrale.
3. F 119- pw -100 motor
Fanul de etapă 3- și {6- compresor de înaltă presiune, toate folosesc lame integrale, iar lamele ventilatorului din prima etapă sunt goale. Lamele goale sunt sudate pe discul roții prin sudare liniară de frecare pentru a forma o lamă integrală, ceea ce reduce greutatea rotorului acestei etape cu 32 kg.
4. Motor BR715
În motoarele civile mari, a fost utilizat și discul integral al lamei. Motorul BR715 folosește tehnologie de frezare CNC cu cinci axe pentru a prelucra discul integral al lamei, care este utilizat pe compresorul de supraalimentare din a doua etapă după ventilator, iar discurile integrale din față și din spate sunt sudate împreună pentru a forma un rotor integral. Este utilizat pe Boeing 717.
