블랭크를 설계하고 제조하기 전에 구조 엔지니어는 냉간 공정 및 고온 공정 엔지니어와 완벽하게 소통하여 최적의 블랭크 모양을 결정하고 국부적으로{0}}거의 순 성형을 달성하며 재료 활용도를 높이고 가공 여유를 줄이고 가공 주기를 단축합니다. 일반적인 블랭크 정밀 성형 제조 기술에는 주로 다음과 같은 5가지 유형이 포함됩니다.
정밀주조
고체 금속을 가열하여 녹여 성형틀에 붓고, 이를 주조 블랭크로 응고시키는 가공방법. 현재 정밀 주조 기술은 터빈 블레이드에 널리 사용되며, 유로 표면은 모두 제로-잔류 주조이며 유로 표면 프로파일은 ±0.2mm입니다.
모래 주조
정밀 단조
프레스에 압력을 가하여 원재료를 금형 내에서 소성 변형시켜 여유가 거의 또는 전혀 없는 정밀 단조품을 얻는 가공 방법입니다. 이 공정은 압축기 블레이드에 널리 사용되어 재료 활용도를 높이고 기계 가공을 줄이거나 없앨 수 있습니다. 현재 정밀 단조 블레이드의 블레이드 본체는 잔류물 제로 단조를 채택하고 있으며 재료 활용률은 80%에 달합니다.
정밀방적
고속 회전과 일정한 압력을 가하여 시트 또는 미리 성형된 환형 블랭크를 얇은 벽의 중공 회전체로 가공하는- 가공 방법입니다. 현재 페어링, 연소실 콘 및 압축기 케이싱과 같은 부품에 널리 사용됩니다. 현재 열간 방사에서는 1~2mm의 마진 제어가 가능하고, 냉간 방사에서는 ±0.2mm의 마진 제어가 가능합니다.
분말야금
금속분말(또는 금속분말과 비{0}}비금속분말의 혼합물)을 이용하여 소결, 성형공정을 거쳐 소재 및 제품을 만드는 공정기술입니다. 이 공정은 주로 항공 엔진 분야에서 고온, 고하중을 견디는 터빈 디스크 등 회전 부품을 제조하는 데 사용됩니다.
분말야금 흐름도
신속한 프로토타이핑
복잡한 3차원 부분을-단순한 2차원 구조의 여러 층으로 분해하고-단순한 2차원 구조를 제조하여 복잡한 3차원 부분을-재구성하는- 것은 "복잡함"에서 "단순", 그리고 "복잡함"으로 가는 과정입니다. 엔진 연소실 내 상대적으로 복잡한 구조를 갖는 연료 노즐은 쾌속 프로토타이핑 기술을 사용합니다.
2. 특수 가공 기술
특수 처리(때때로 비전통적 처리라고도 함)는 공작물보다 단단한 도구가 필요하지 않거나 명백한 기계적 힘을 적용할 필요가 없는 프로세스를 의미합니다. 대신 전기 에너지, 열 에너지, 화학 에너지, 빛 에너지 또는 이들의 조합을 직접 사용하여 공작물 재료를 제거하거나 성능을 변경하여 필요한 모양, 크기 및 표면 품질 요구 사항을 달성합니다. 현재 일반적으로 사용되는 특수 가공 기술은 다음 6가지입니다.
방전가공
공작물 재료의 제거를 제어하고 공작물과 공구 전극 사이의 방전을 통해 재료를 변형시키고 성능을 변화시키는 특수 가공입니다. 현재 터빈 가이드 블레이드의 공기막 구멍은 대부분 전기 스파크 작은 구멍 형성으로 가공되고 압축기 고정자 블레이드의 팬{1}} 부분도 전기 스파크 와이어 절단으로 가공됩니다.
전기 스파크 가공의 개략도
전기화학적 가공
전기화학반응을 통해 피삭재를 제거하는 특수가공입니다. 고온 합금 일체형 블레이드와 같이 가공이 어려운 일부-재료는-기존 가공으로는 얻기 어렵고 전해 가공 기술을 사용하여 가공할 수 있습니다.
고-에너지 빔 처리
가공물 재료를 제거하거나 연결하려면 고밀도-에너지-밀도 레이저 빔, 전자빔 또는 이온빔을 사용하세요. 레이저 빔 가공은 주로 드릴링, 절단, 용접 및 마킹에 사용될 수 있습니다. 펨토초 레이저 드릴링은 터빈 블레이드에 공기막 구멍을 가공하는 방법 중 하나입니다.
연마 흐름
연마제가 포함된 반유체 점탄성 연마 매체를 사용하여 특정 압력 하에서 가공된 표면 위로 강제로 흐르게 하고 연마 입자의 긁힘 작용으로 공작물 표면의 미세한 요철 물질을 제거하여 표면 연마 또는 디버링 목적을 달성합니다. 일체형 폐쇄 블레이드에 연마 흐름 기술이 적용되었습니다.
연마재 흐름 처리의 개략도
진동마감
공작물, 연마재, 물, 화학 첨가제를 특정 공식에 따라 용기에 넣으십시오. 연마재와 공작물은 용기의 규칙적인 진동에 힘입어 상대적인 움직임과 상호마찰을 일으키고, 공작물의 표면과 주변에 튀어나온 버를 갈아내고, 공작물의 날카로운 모서리를 둥글게 깎아 표면을 연마합니다. 피로강도가 높은 부품에 널리 사용되는 효율적인 표면처리 기술입니다.
연마재 워터젯 가공
고속의{0}}물 흐름을 캐리어로 사용하여 고속의 집중된 연마 흐름이-가공할 표면에 영향을 미치도록 유도하여 재료의 규칙적이고 제어 가능한 제거 프로세스를 실현합니다. 무절삭 열변형, 어떠한 소재에도 절단이 가능하고 절단 방향의 유연성이 높으며 절단력이 매우 작은 특성으로 인해 세라믹, 강화복합재료 등 가공이 어려운 재료에 널리 사용됩니다.-}-
3. 첨단 용접 기술
용접은 금속 재료를 연결하는 고품질의 효율적인 프로세스입니다.- 이는 저비용의 첨단 구조 제조 공정 기술에 속하며 첨단 제조 산업에서 가장 널리 사용되는 가공 기술 중 하나입니다. 일반적으로 사용되는 용접 기술에는 주로 다음 4가지 유형이 포함됩니다.
전자빔 용접
고속-고에너지 밀도 전자빔을 용접용 열원으로 사용하는 공정입니다. 이는 큰 종횡비, 작은 용접 잔류 변형, 용접 공정 매개변수의 정밀한 제어 달성 용이, 진공 환경에서의 순수 용접, 우수한 반복성 및 안정성의 특성을 가지고 있습니다. 이러한 장점은 다른 융착 용접법과 비교하기 어렵기 때문에 엔진의 일체형 로터, 케이싱, 샤프트 등 중요한 구조물의 용접에 널리 사용됩니다.
전자빔 용접
관성 마찰 용접
용접할 재료 사이의 마찰을 통해 열을 발생시키고, 충격력의 작용으로 재료가 소성 변형 및 유동을 겪게 하여 재료 연결을 이루는 고체상 용접의 한 유형입니다. 용접 접합 품질이 좋고 치수 정확도가 높으며 이종 재료의 연결 효과가 좋다는 장점이 있습니다. 이는 항공기 엔진 팬 디스크, 고압-압축 압축기 로터 어셈블리 및 고압 터빈 디스크 샤프트 어셈블리를 연결하는 주요 용접 공정이 되었습니다.
브레이징
용접할 소재를 모재의 녹는점보다 낮고, 브레이징 소재의 녹는점보다 높은 온도로 가열한 후, 그 틈을 액상 브레이징 재료로 채워 접합하는 방법. 모재의 성질과 구조에 영향이 적고 용접변형이 적은 특징을 가지고 있습니다. 항공기 엔진 허니컴 밀봉 구조, 터빈 블레이드, 압축기 블레이드 및 연소실 구성 요소를 포함한 다양한 재료 및 구조에 적합합니다. 일부 복잡한 구성요소의 경우 브레이징이 유일하게 실행 가능한 연결 방법입니다.
브레이징 다이어그램
아르곤 아크 용접
불활성 가스의 보호 하에서 전극과 용접 재료 사이에 발생하는 아크를 사용하여 용접 재료와 충전재를 녹여 연결을 달성합니다. 휴대성과 비용면에서 큰 장점을 가지고 있으며 엔진 케이싱 및 연소실 용접에 널리 사용됩니다.
4. 표면처리 기술
부품의 표면 상태를 개선하고 내식성, 내마모성, 내산화성 및 고온 저항과 같은 부품의 특수 기능 요구 사항을 충족하고 부품의 수명을 향상시키기 위해서는 부품에 표면 처리를 수행해야 합니다. 항공기 엔진에 일반적으로 사용되는 표면처리 기술에는 주로 화학적 처리, 표면 강화 및 코팅 기술이 포함됩니다.
화학적 처리
부식, 전기도금, 아노다이징, 화학적 세정 등 화학적 처리 방법을 통해 재료의 표면 상태를 개선하는 표면 개질 공정입니다.
플라즈마 분사
표면 강화
표면층의 소성 변형을 통해 부품 표면에 높은 잔류 응력이 형성되어 표면 응력 집중의 "냉간 변형" 과정이 증가합니다. 주로 일체형 블레이드 표면의 쇼트 피닝에 사용됩니다.
코팅
다양한 용도에 따라 밀봉, 내마모성,{0}}열 차단 및 기타 코팅으로 구분할 수 있습니다. 그 중 씰링 코팅은 케이싱 부품에 사용할 수 있고, 내마모성 코팅은 샤프트 부품에 사용할 수 있으며, 열 차단 코팅은 터빈 블레이드에 사용할 수 있습니다.
항공기 엔진 부품은 상당히 "고통스럽다"고 할 수 있습니다. 터빈 블레이드의 경우에만 작동 온도가 1700도에 도달할 수 있습니다. - 이는 철의 녹는점보다 거의 150도 더 높은 온도입니다!
이런 부분을 '건강하게' 만들기 위해 연구자들은 '망원경'을 이용해 기술의 최전선에 집중해야 한다. 동시에 그들은 또한 "현미경"을 사용하여 기술적 세부 사항을 탐색하고 기술이 요구 사항에 더 잘 적응할 수 있도록 노력해야 합니다. "마음을 주조"하는 여정에서 상파 사람들의 우수한 "재료"예술 추구는 결코 끝나지 않을 것입니다!
