เทคโนโลยี ศึกษาเทคโนโลยีเกี่ยวกับการหล่อแบบรวมแกนกระบวนการผลิต

เทคโนโลยี ในด้านการบินและอวกาศ เครื่องยนต์อากาศยาน และโครงสร้างการทำงานที่มีน้ำหนักเบา เป็นประเด็นสำคัญและยาก เพื่อตอบสนองความต้องการที่สูงขึ้นของการพัฒนา ในอนาคต ใบมีดของเครื่องยนต์อากาศยาน เป็นส่วนประกอบที่สำคัญที่สุด มีประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิสูงมาก และข้อกำหนดโครงสร้างการระบายความร้อนที่ซับซ้อน ซึ่งเป็นปัญหาที่จำกัดการพัฒนาเครื่องยนต์อากาศยาน

ชิ้นส่วนโครงสร้างการบิน เป็นโครงสร้างหลักของการบินและอวกาศ และอนาคต กำลังพัฒนาไปสู่น้ำหนักเบา และสมรรถนะสูง โพลิเมอร์ประสิทธิภาพสูง วัสดุผสมไฟเบอร์ และวัสดุผสมล่องหนที่ดูดซับไมโครเวฟ เป็นทิศทางที่ต้องสำรวจ บทความนี้ มุ่งเน้นไปที่ทิศทางข้างต้น เพื่อหารือเกี่ยวกับการพัฒนาการผลิตสารเติมแต่งในสาขาการบินและอวกาศในประเทศ และต่างประเทศ และความคืบหน้าการวิจัยของมหาวิทยาลัยซีอานเจียวทง

เทคโนโลยีการขึ้นรูปใบกังหัน เครื่องยนต์อากาศยาน ด้วยความต้องการอัตราส่วนแรงขับต่อน้ำหนักที่เพิ่มขึ้น ของเครื่องยนต์อากาศยาน อุณหภูมิขาเข้าของเทอร์ไบน์ จึงเพิ่มขึ้นจาก 17,000,000 ในเครื่องยนต์รุ่นที่ 3 เป็นมากกว่า 20,000,000 ในเครื่องยนต์รุ่นที่ 5 เพื่อให้มั่นใจถึงความสามารถ ในการรองรับอุณหภูมิของใบพัดเทอร์ไบน์

วัสดุซูเปอร์อัลลอย ได้รับการพัฒนาจากผลึกที่มีรูปร่างเท่ากันเป็นผลึกเดี่ยว โครงสร้างการระบายความร้อนภายใน ได้เปลี่ยนจากการระบายความร้อนด้วยอากาศแบบพาความร้อนเดี่ยว เป็นการระบายความร้อนด้วยอากาศแบบผนัง 2 ชั้น และโครงสร้างรูฟิล์มแก๊ส ได้เปลี่ยนจากทรงกระบอกธรรมดา ไปเป็นรูปทรงพิเศษที่ซับซ้อน นี่เป็นความท้าทายอย่างยิ่ง ต่อเทคโนโลยีการผลิตใบกังหันที่มีอยู่

ในขั้นตอนนี้เทคโนโลยีการลงทุนส่วนใหญ่ จะใช้ในประเทศและต่างประเทศ เพื่อผลิตใบพัดกังหันกลวง สำหรับเครื่องยนต์อากาศยาน เทคโนโลยีนี้ได้รับใบพัดกังหันโลหะผ่าน 10 ขั้นตอนหลัก เช่น การกดแกนด้วยแม่พิมพ์โลหะ การประกอบแกน การกดแบบขี้ผึ้ง การทำเปลือกด้วยสารละลาย และการหล่อแบบแม่นยำ ในการผลิตใบพัดเทอร์ไบน์จำนวนมาก กระบวนการหล่อการลงทุนมีความเกี่ยวข้องอย่างมาก

แต่สำหรับการพัฒนาใบพัดเทอร์ไบน์ ที่มีโครงสร้างระบายความร้อนใหม่ เนื่องจากกระบวนการเตรียมแม่พิมพ์ เกี่ยวข้องกับแม่พิมพ์เครื่องมือหลายชุด กระบวนการจึงซับซ้อน ข้อผิดพลาดในการประกอบมีขนาดใหญ่ และการควบคุมกระบวนการทำได้ยาก ส่งผลให้ระยะเวลาการพัฒนาใบมีดยาวนาน ปกติอย่างน้อย 6 เดือน การตอบสนองช้า และต้นทุนการผลิตสูง

เทคโนโลยีการหล่อแบบรวมแกน การนำการผลิตแบบเพิ่มเนื้อ มาใช้ในสาขาการหล่อใบเทอร์ไบน์ สามารถลดข้อจำกัดของความซับซ้อนของโครงสร้างได้อย่างมาก ตระหนักถึงการเตรียมแกน เปลือกแบบไม่ใช้แม่พิมพ์ และมอบแนวทางใหม่ สำหรับการผลิตใบกังหันแบบกลวงอย่างรวดเร็ว ในปัจจุบัน เทคโนโลยีการผลิตสารเติมแต่ง สำหรับการขึ้นรูปโดยตรงของแม่พิมพ์เซรามิก สำหรับใบพัดกังหันกลวง

ซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยการเผาผนึกด้วยเลเซอร์แบบเลือก และการพิมพ์หินสเตอริโอเซรามิก สถาบันวัสดุการบินปักกิ่ง มหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีหัวจง และสถาบันวิจัยทางวิทยาศาสตร์อื่นๆ ได้ดำเนินการวิจัยที่เกี่ยวข้อง ซึ่งได้รับการตรวจสอบขั้นต้นในสาขาการบิน ซึ่งได้ส่งเสริมการพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตใบกังหันในระดับหนึ่ง

อย่างไรก็ตาม คุณภาพพื้นผิว และความแม่นยำของมิติ ของแม่พิมพ์การเผาผนึกด้วยเลเซอร์แบบเลือก และประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิสูง จำเป็นต้องได้รับการปรับปรุง เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดทางเทคนิคที่เข้มงวดของใบพัดกังหันกลวง ที่มีรูปร่างใกล้เคียงตาข่าย เทคโนโลยี การพิมพ์หินสเตอริโอเซรามิก มีความแม่นยำสูงกว่า ในการขึ้นรูปตัวเรือนเซรามิกสีเขียว

และมีมูลค่าการใช้งานที่เป็นไปได้ ในการเตรียมแม่พิมพ์หล่อใบเทอร์ไบน์ สถาบันเทคโนโลยีแห่งจอร์เจีย และมหาวิทยาลัยมิชิแกน แอน อาร์เบอร์ ศึกษากระบวนการหล่อใบพัดกังหันที่ใช้เทคโนโลยี การพิมพ์หินสเตอริโอเซรามิก และตระหนักถึงการเตรียมแม่พิมพ์เซรามิกแบบรวมแกน การวิจัยแสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีนี้ สามารถใช้ในการเตรียมแม่พิมพ์เซรามิก ที่มีโครงสร้างซับซ้อนได้

แต่มีปัญหาในการทำความสะอาดสารละลายเซรามิก ที่มีโครงสร้างละเอียดได้ยาก ซึ่งทำให้ความสมบูรณ์ทางโครงสร้างของแกนไมโครเซรามิกเสียหายได้ง่าย นอกจากนี้ ความแม่นยำ ข้อผิดพลาดของแม่พิมพ์ หลังจากการเผาผนึกที่อุณหภูมิสูง มีขนาดค่อนข้างใหญ่ อัตราการหดตัวของการเผาผนึกมักจะสูงถึงมากกว่า 10เปอร์เซ็นต์

ด้วยเหตุนี้ มหาวิทยาลัยซีอานเจียวทง จึงเสนอเทคโนโลยีการผลิตอย่าง รวดเร็วของใบพัดกังหันแบบรวมแกน เทคโนโลยีนี้ แทนที่รูปแบบขี้ผึ้งหล่อการลงทุนแบบดั้งเดิม ด้วยต้นแบบเรซินที่ผ่านการบ่มด้วยแสง และใช้แม่พิมพ์ฉีดเจลแบบรวมแกน แทนการเตรียมสารละลายผสมแบบดั้งเดิม และการอัดขึ้นรูปของแกน เพื่อให้ได้แกนเพียงครั้งเดียวกระบวนการเปลือกการขึ้นรูปสำหรับการหล่อใบมีดกลวง

เส้นทางเทคนิคส่วนใหญ่ประกอบด้วยการถ่ายภาพต้นแบบเรซิน การฉีดเจล การอบแห้งแบบเยือกแข็ง การเผาผนึก และการหล่อแบบแม่นยำ เป็นต้น เมื่อเปรียบเทียบกับเทคโนโลยี การพิมพ์หินสเตอริโอเซรามิกแล้ว แม่พิมพ์หล่อที่เตรียมด้วยวิธีนี้ มีความแม่นยำสูงกว่า และประสิทธิภาพการทำงานที่เสถียรกว่า ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดที่เข้มงวดของใบมีดคริสตัล สำหรับประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิสูงของแม่พิมพ์หล่อ

บทความที่น่าสนใจ : โรงเรียนชนม์พัฒนา