En el campo de los motores aeronáuticos, el disco de pala integral es el componente central del extremo caliente y su precisión de procesamiento determina directamente el rendimiento aerodinámico del motor. Recientemente, un nuevo proyecto de procesamiento de discos de palas integrales de aleación-a alta temperatura emprendido por una empresa de fabricación de aviación ha atraído la atención de la industria porque rompe los límites de los procesos tradicionales.
Procesamiento de características del producto.
El disco de la cuchilla está hecho de aleación de alta-temperatura GH4169, con un diámetro de 238 mm y una estructura integral de paredes delgadas-. La dificultad de su procesamiento radica en el requisito de diseño de la relación de espesor de la cuerda-de 40:1 y los requisitos de control de precisión a nivel de micras-en la transición de la superficie de la hoja. Según el acuerdo técnico, la rugosidad de la superficie de la hoja debe optimizarse de Ra 3,1 μm a Ra 0,51 μm, y la precisión del contorno debe mejorarse a 0,04 mm.
Desafíos de la actualización de procesos
Las soluciones de procesamiento tradicionales enfrentan cuatro obstáculos técnicos importantes:
1) La vibración del procesamiento de estructuras de paredes delgadas-produce vibración en la superficie
2) La rugosidad real es de sólo Ra 0,93 μm.
3) Hay marcas de corte obvias en el ángulo R de transición del borde de la hoja.
4) La tolerancia de posición de algunas hojas es de hasta 0,12 mm.
solución BISHENintegra procesamiento de varillaje de cinco-ejes, corte por vibración ultrasónica y tecnología de micro-lubricación a través del sistema de procesamiento ecológico ultrasónico desarrollado de forma independiente. Sus principales innovaciones son:
• El husillo de vibración ultrasónica logra 20 000 microimpactos-de alta-frecuencia por minuto
• La precisión del enlace de cinco-ejes es estable a 8 μm/1000 mm
• El sistema de corte ecológico reduce el consumo de fluido de corte en un 95 %
Comparación de datos de procesamiento
El efecto de implementación muestra:
1) La rugosidad de la superficie se reduce a Ra 0,408 μm, una disminución del 56 %
2) La precisión del contorno se controla de forma estable en el rango de 0,035-0,04 mm
3) El tiempo del proceso de pulido se reduce en un 42%
4) La suavidad del ángulo R de la transición del borde de la hoja se mejora en 3 niveles
Según pruebas de banco, el disco de pala fabricado mediante el nuevo proceso aumenta la eficiencia general del motor entre un 4,3% y un 4,7%, y el coste anual de combustible de un solo motor se ahorra en 120.000 dólares estadounidenses. Este caso ha establecido un nuevo punto de referencia para el procesamiento de componentes clave de motores de aviones.
