SLM 3D מודפס תעופה וחלל זרבובית דלק Turbofan הנעה

ייצור תוסף SLM מתקדם למזרקי דלק לתעופה וחלל

תצורות תוספים מונוליטיים שנועדו לעמוד בפני כוחות בעירה- גבוהים.

פיית דלק תעשייתית-תעופה וחללית זו מיוצרת באמצעות מתקדםשירות הדפסת תלת מימד מתכתבאמצעות טכנולוגיית התכת לייזר סלקטיבית (SLM). התהליך מאחד מערבולות דלק מרובי- חלקים, פתחי מדידה ומסלולי קירור לרכיב- יחיד. תוך שימוש בפרופילי פרמטרים קנייניים עבור סגסוגות-על של Inconel 718 ו-CoCrMo, הרכיב המתקבל מבטל חיבורים מולחמים ומרותכים המועדים היסטורית לעייפות תרמית. חרירים אלו מתוכננים לפעול באופן רציף בסביבות עם טמפרטורות גז של עד 650 מעלות ולחצי הזרקה העולה על 5.0 MPa.

גיליון נתונים הנדסי ומפרטי ביצועים פיזיים

פרופילים מתכתיים הניתנים לאימות, ספים פיזיים וסובלנות ממדים.

בסיס-מקרי מקרה טכניים מפרויקטים קודמים של מנועי תעופה וחלל

פתרונות מעשיים שנגזרו מכשלונות-מהנדסי הנעה בעולם האמיתי.

התהליכים שלנו בנויים על משוב ייצור אמיתי. במקום להציג פרופילים ארגוניים נקיים, אנו מתעדים את הרזולוציות הטכניות של כשלי הייצור-המוקדמים כדי להבטיח לצוות ההנדסה שלך את המתודולוגיה הקפדנית שלנו.

רזולוציה של מיקרו-מתערבל חסימת זרימת ערוץ

בשנת 2021, פיתחנו זרבובית לאימות מערבולת דלק הכוללת 14 מעברי קירור סליל פנימיים מצטלבים עם שונות זרימת יעד של פחות או שווה ל-3.0%. רטט מכני סטנדרטי וטיהור אוויר-בלחץ יבש שמאל מיקרו-אבקה עדינה בצומת התעלות הסליליות. במהלך בדיקת אש חמה, 5 מתוך 12 מאמרי בדיקה הראו סטיות בקצב זרימה של עד 18.2%, עם חסימות תעלות חלקיות המובילות לנקודות חמות מקומיות. זה עיכב את אימות הפרויקט של הלקוח בשבועיים ועלה לנו 16,500$ במשלוח אווירי-, חלקי חילוף ופיצוי עיכוב.

כדי לפתור זאת, הנדסנו מערכת ייעודית לשלושה- שלבים לפינוי אבקה רטובה המשתמשת באמבט כימי אוטומטי על-קולי, ולאחריה עיבוד זרימה שוחקת (AFM) עם מדיה פולימרית מותאמת אישית. פרוטוקול זה הפחית את שאריות האבקה הלא-מותכת לרמות<0.01%, stabilizing subsequent flow deviations below 2.0%.

ביטול עיוות מתח תרמי שיורי במכלולים מאוחדים

בשנת 2022 תוכנן מזרק דלק מאוחד-יחיד כדי להחליף מכלול מולחם בן 12-רכיבים על נגזרת טורבו-פאן מסחרית. תרגום ישיר ממודלים תלת מימדיים להדפסת קבצים ללא סימולציה הביא למתחים תרמיים מופרזים במהלך ההדפסה. בדיקה מימדית שלאחר-טיפול{{10} בחום גילתה סטיית שטוחות של 0.21 מ"מ על אוגן ההרכבה הראשי וקואקסיאליות של 0.15 מ"מ על פיית כניסת הדלק, מה שהפך את החלקים לבלתי ניתנים להרכבה. כל רצף הייצור בן 18 החלקים בוטלה, ונגרמו להפסד של 25,000 דולר.

כדי לפתור את זה, שילבנו ניתוח אלמנטים סופיים (FEA) בונה-הדמיית תהליכים למודל של גרדיאנטים תרמיים ומתחים שיוריים. עיצבנו מחדש את מבני התמיכה עם מסלולי כיור- מתאימים והוספנו קצבת עיבוד של 0.5 מ"מ על פני הרכבה קריטיים. באופן קריטי, יישמנו תהליך חישול -מדרגתי לפני הפרדת לוחות EDM של חוט. שטוחות האוגן הסופית נשלטת כעת מתחת ל-0.05 מ"מ.

צמצום סדקים-תרמיים במחזוריות גבוהה בפתחי פריקת הזרבובית

בשנת 2023, ייצרנו קצות חרירי דלק בדרגת ייצור- עבור טורבינת סילון של מל"ט מסחרית- בגובה רב, הדורשת חיי פעולה של יותר מ-1,000 מחזורים תרמיים או שווה ל-1,000. חלקים שסופקו באמצעות פרמטרים בסיסיים של SLM נסדקו סביב פתחי פריקת הדלק לאחר 420 שעות על עמדת בדיקת המנוע. הערכה מטלורגית הראתה שחספוס משטח גבוה (Ra 6.3 מיקרומטר) על המשטחים הפנימיים פעל כנקודות ריכוז מתח, והניעו שברים מיקרו- במחזוריות תרמית גבוהה. כישלון זה הביא לתביעת אחריות של 14,000 דולר ולעלות עיצוב מחדש.

כדי לפתור זאת, שינינו את שגרת העיבוד שלאחר-העיבוד שלנו כך שתכלול לחיצה איזוסטטית חמה (HIP) כדי למנוע חללי גז מיקרוסקופיים תת--תת-קרקעיים, בשילוב עם ליטוש זרימה שוחקת בלחץ- גבוה כדי להפחית את חספוס פני השטח הפנימי ל-Ra 1.0 מיקרומטר. בדיקות הראו ששינויים אלו האריכו את חיי קצה הזרבובית ליותר מ-5,200 מחזורים תרמיים ללא דעיכה מבנית.

פרוטוקולי מתח קנייניים-הקלה, פינוי אבקה וליטוש

שיטות שיטתיות להעלמת נקבוביות מיקרו-מבנית ולאבטחת טוהר מסלול הנוזל.

כימי-זרימת תהליך פינוי אבקה

כדי לטפל בהצטברות אבקה בתוך גיאומטריות מורכבות, אנו מיישמים שגרה מרובה-שלבים:

· פירוק מכאני-תדירותי רב-גבוה:רטט דינמי של נוזל מכני- מכוון לתדר הטבעי של החללים הפנימיים כדי לשחרר אבקה יבשה.

· טבילת חומרי ניקוי קוליים:ממס כימי מותאם אישית וקוויטציה קולית משחררים חלקיקי גבול-למחצה.

· עיבוד זרימה שוחקת (AFM):מנשא שוחק צמיג צמיג מבוסס פולימר נשאב דרך התעלות בלחץ, מחליק משטחים פנימיים ל-Ra 1.0 מיקרומטר ומסיר את כל חלקיקי האבקה שנותרו.

לחיצה איזוסטטית חמה לביטול-מיקרו נקבוביות

אנו מייעלים את גיאומטריית הרכיבים שלך לפני הייצור:

· הפחתת טופולוגיה של FEA:חומר מוסר מאזורי- אפס כדי להשיג הפחתת משקל של 25% תוך שמירה על שולי בטיחות.

· לחיצה איזוסטטית חמה (HIP):רכיבים מחוממים ל-1,120 מעלות מתחת ל-100 MPa של גז ארגון אינרטי כדי למוטט נקבוביות מיקרו- פנימיות ולהשיג צפיפות מתכות גדולה או שווה ל-99.9%.

· טיפול בחום פתרון והזדקנות:תהליך זה מזרז את גמא-כפול-התחזקות ( ") שלב ב-Inconel 718, תואם או עולה על עמידות העייפות של גרסאות מזויפות סטנדרטיות.

CT תעשייתי ללא-בדיקה הרסנית וכיול זרימת נוזלים

פרוטוקול הבדיקה שלנו אינו-הרסני ומבוסס על נתונים-:

· סריקת CT תעשייתית ברזולוציה גבוהה-:אנו מבצעים סריקה נפחית מלאה של כל בלוק ייצור כדי למפות את כל המבנה הפנימי, לאשר את עובי דופן התעלה ולזהות כל חללים תת-קרקעיים עד 0.05 מ"מ.

· ריסוס וריסוס הידראוליים-בדיקת דפוסי זווית:כל זרבובית עוברת בדיקת קצב זרימה תחת לחצים תפעוליים מייצגים כדי להבטיח שמאפייני הזרימה והריסוס נמצאים בטווח המהנדס.

השוואת ביצועים מבניים: SLM מונוליטי לעומת מכלולים מולחמים קונבנציונליים

כיצד איחוד מבני-יחיד מפחית משקל ורגישות לעייפות.

חומר סגסוגת מטריצה: Inconel 718 וכרום קובלט

בחירה בסגסוגת העל המתאימה-בטמפרטורה גבוהה עבור סביבות תרמוכימיות תובעניות.

Inconel 718 (ניקל-סופר סגסוגת כרום)

חומר זה כולל תפוקה, מתיחה ו-זחילה מעולים בטמפרטורות של עד 650 מעלות. הוא עמיד בפני חמצון וקורוזיה לאורך זמני חשיפה ארוכים. המתקן שלנו משתמש בפרמטרים מיוחדים של עיבוד שבבי והדפסה של Inconel כדי לייעל את תכונות החומר הללו להנעה תעופה וחלל. הוא המתאים ביותר עבור חרירי דלק של תאי בעירה ראשיים, מצתים של יחידת כוח עזר (APU), ומטוסי טורבו של מל"טים הפועלים בנפט/JP-8 סטנדרטי.

זהירות הנדסית:הימנע משימוש בסביבות החשופות לתערובות גז גופריתיות מפחיתות מאוד בטמפרטורות גבוהות, מכיוון שגופרית יכולה לפרק את מטריצת הניקל לאורך זמן.

סגסוגת CoCrMo (קובלט-כרום-מוליבדן)

סגסוגת-על זו מספקת קשיות גבוהה, עמידות בפני קוויטציה ויציבות תרמית של עד 800 מעלות. הוא המתאים ביותר לדלקים-ביולוגיים-בעלי גבוהים של גופרית, שסתומי מדידת נוזלים שוחקים ופעולות המועדות לשחיקת חלקיקים.

זהירות הנדסית:ל-CoCrMo יש עלויות גבוהות יותר של חומרים ו-כלי עיבוד-אחרי, כלומר יש לבחור בו בעיקר כאשר חריגה ממגבלות הבלאי של Inconel.

יישומי תעופה וחלל תעשייתיים ומדדי מבחן עמדת מנוע

ביצועים-מוכחים בשטח בכל תעופה מסחרית, מל"טים הגנתיים ומתקני מחקר.

מנועי טורבופאן מסחריים

ירידה- במזרקי דלק עבור שלבי הבעירה הראשיים, המספקים אטומיזציה-תקני בתעשייה ורכיבי תעופה וחלל אמינים-גבוהים.

הנעות טורבו-ג'ט של מל"ט

אידיאלי עבור מל"טים קומפקטיים עם דחף- גבוה שבהם מקום ההרכבה מוגבל וכל גרם של משקל יבש משפיע על טווח הטיסה.

יחידות כוח עזר (APUs)

מספק הצתה מהירה ומדידה עקבית של דלק בתנאי -התחלות- קרה בגובה.

מחקר הנעה אווירית וחלל

מאפשר למעבדות אוניברסיטאות וממשלתיות לבצע במהירות אבטיפוס ולבדוק תאי בעירה ניסיוניים.

קבל הצעת מחיר עבור זרבובית דלק לתעופה וחלל מודפסת בתלת-ממד SLM

תהליך ייצור חלקי תעופה וחלל וציר זמן אבן דרך

רצף ייצור שקוף בן עשרה-שלבים מהסימולציה הראשונית ועד למסירה הסופית.

1,סקירה טכנית:ניתוח הנדסי של מודלים תלת מימדיים (STEP/IGS) ושרטוטים הנדסיים דו מימדיים.

2,DFM וסימולציה:מתח FEA ומידול תרמי למיטוב מבני תמיכה וכיוון הדפסה.

3, סקירת לקוחות:חתימת לקוח-על פרמטרי בנייה ושלבי עיבוד שלאחר-.

4, הדפסת לייזר SLM:בנייה מפוקחת באמצעות מגרשי אבקת Inconel 718 או CoCrMo מכוילים.

5, הפגת מתח תרמי:ב-חישול תנור לפני הסרת חלקים מלוח הבנייה.

6, חיתוך תיל EDM:הפרדה מדויקת של חלקים מלוח הבנייה.

7,HIP Post-עיבוד:לחיצה איזוסטטית חמה לסגירת-מיקרו נקבוביות ולהשגת צפיפות מלאה [1].

8, עיבוד וגימור:כרסום CNC מרובה-צירים עבור ממשקים ועיבוד זרימה שוחקת עבור מעברים פנימיים.

9, בדיקה וסריקה:מידות מאומתות על ידי CMM, ומבנים פנימיים מאומתים על ידי סריקות CT תעשייתיות.

10, משלוח משלוח:חלקים עמוסים עם עקיבות חומר מלא ודוחות בדיקה.

תקני ביקורת של מערכות איכות של ספקי תעופה וחלל ועקיבות רכיבים

פרוטוקולי אימות קפדניים ובדיקות לא-הרסניות עבור טיסה-חומרה קריטית.

· בדיקת חומר גלם:כל אצווה של אבקת מתכת אטומה בגז- נבדקת עבור התפלגות גודל החלקיקים ותכולת החמצן (מאומת מתחת ל-0.02%). אנו מספקים תעודות בדיקה מקוריות של טחנה ואינם משתמשים באבקה ממוחזרת להזמנות תעופה וחלל.

· ב-מעקב אחר בניית תהליכים:המדפסות שלנו עוקבות באופן רציף אחר כוח הלייזר, רמות החמצן (<0.1%), and chamber temperature, keeping log records for audit purposes.

· הסמכה תרמית לאחר-תהליך:כל ריצת טיפול בחום כוללת מעקב תרמי כפול. התרשימים המתקבלים מסופקים ללקוחות כדי לאמת את המשקעים של תכונות מכניות.

· דוחות מטרולוגיה ועקיבות:משלוחים סטנדרטיים כוללים דוחות CMM מלאים, מפות סטיות של סריקת לייזר תלת מימדית ונתוני בדיקת CT תעשייתית.

שאלות נפוצות על רכיבי הנעה אווירית וחלל בייצור תוסף

 

 

01. האם אתה יכול לייצר מכלול פיית דלק מודפסת תלת מימדית של מנוע LEAP?

כן, אנו מייצרים מכלולי זרבובית מאוחדים שנועדו להתאים לממדי המעטפת ולגיאומטריות של מערבול הדלק הפנימי של ארכיטקטורות טורבופאן כמו מנוע LEAP. תהליך ה-SLM שלנו מפחית את ספירת החלקים ואת המשקל היבש תוך שמירה על דינמיקת הזרימה הנדרשת וחיי עייפות-בטמפרטורה גבוהה.

02. מהם היתרונות העיקריים של שימוש במזרק דלק לייצור תוסף לתעופה וחלל?

היתרונות העיקריים הם איחוד חלקים וגמישות עיצובית. מזרק דלק לייצור תוסף עבור תעופה וחלל מגבש מכלולים מרובי- חלקים לרכיב יחיד, מבטל נקודות כשל במפרקים, מפחית משקל ב-25% ומאפשר ערוצי קירור פנימיים מורכבים המשפרים את פירוק הדלק.

03. באילו סובלנות אתה יכול להחזיק בתעלות פנימיות של פיית דלק SLM Inconel 718?

כפי ש-מודפס, התעלות הפנימיות של פיית הדלק SLM Inconel 718 שלנו שומרות על סובלנות ממדי של ±0.05 מ"מ. בשילוב עם עיבוד זרימה שוחקת לאחר-בנייה, אנו יכולים לצמצם זרימה קריטית-להגביל פתחים לסובלנות של ±0.02 מ"מ ולגימור פני השטח מתחת ל-Ra 1.0 מיקרומטר.

04. האם יש לך פרמטרי הדפסה תלת מימדיים של פיית דלק מכרום קובלט?

כן, אנו שומרים על ערכות פרמטרים מוסמכות עבור סגסוגת CoCrMo (ASTM F75). פרמטרי ההדפסה התלת-ממדית של חרירי דלק כרום קובלט שלנו מותאמים כדי למזער פיצוח מיקרו- ולהשיג צפיפות מתכתית של יותר מ-99.9% או שווה ל-99.9%, מגובה במחזורי הקלה-תרמיים מותאמים אישית כדי למנוע עיוות.

05.כיצד מפחיתה טכנולוגיית הדפסה תלת-ממדית של פיית דלק תעופה וחלל של איחוד חלקים?

חרירים סטנדרטיים מרובי- חלקים מסתמכים על הלחמת ואקום או ריתוך, שעלולים לסבול מ-פיצוחים מיקרו ושחיקת מפרקים. הדפסה תלת-ממדית של פיית דלק לאיחוד חלקים בחלל האווירי משלבת את הרכיבים הללו לחלק מוצק אחד, מסירה מצבי כשל במפרקים ומשפרת את האמינות התפעולית הכוללת.

06. האם אתה יכול לבצע אופטימיזציה של טופולוגיה עבור עיצובי חרירי דלק מודפסים בתלת מימד?

כן, המהנדסים שלנו משתמשים בתוכנת FEA כדי לבצע אופטימיזציה של טופולוגיה עבור דגמי חרירי דלק מודפסים בתלת-ממד. אנו מסירים חומר לא-מבני המבוסס על עומסי תרמיים ולחץ, ומפחיתים את משקל ההרכבה בעד 25% תוך שמירה על מרווחי הבטיחות הנדרשים.

שלח את דגמי ה-CAD שלך עוד היום להערכה מהירה ותמחור מסחרי תוך יום עסקים אחד.

האץ את מחזור הפיתוח שלך על ידי הפחתת מורכבות ההרכבה. העלה את שרטוטי הנדסה 2D וקבצי CAD 3D (STEP/IGS) לשרת המאובטח שלנו.

צוות ההנדסה שלנו יספק סקירה מלאה, ללא עלות-עלויות עיצוב לייצור (DFM) והצעת מחיר מסחרית רשמית תוך 24 שעות עבודה.

צור קשר

תגיות פופולריות: פיית דלק מודפסת בתלת מימד, מזרק דלק לחלל, SLM Inconel 718, פיית דלק כרום קובלט, מזרק דלק לייצור תוסף