في مجال المحركات الهوائية، يعد قرص الشفرة المتكامل هو المكون الأساسي الساخن، وتحدد دقة معالجته بشكل مباشر الأداء الديناميكي الهوائي للمحرك. في الآونة الأخيرة، جذب مشروع جديد-معالجة القرص النصلي المتكامل لسبائك ذات درجة حرارة عالية من قبل إحدى شركات تصنيع الطيران، انتباه الصناعة لأنه يتخطى حدود العمليات التقليدية.
تجهيز خصائص المنتج
يتكون قرص الشفرة من سبيكة GH4169-عالية الحرارة، ويبلغ قطرها 238 ملم وهيكل متكامل ذو جدران رقيقة-. تكمن صعوبة معالجتها في متطلبات التصميم لنسبة سمك الوتر- التي تبلغ 40:1 ومتطلبات التحكم في الدقة على مستوى الميكرون- عند انتقال سطح الشفرة. وفقًا للاتفاقية الفنية، يجب تحسين خشونة سطح الشفرة من Ra 3.1μm إلى Ra 0.51μm، ويجب تحسين دقة الكفاف إلى 0.04 مم.
تحديات عملية الترقية
تواجه حلول المعالجة التقليدية أربعة اختناقات فنية رئيسية:
1) يؤدي اهتزاز معالجة الهياكل ذات الجدران الرقيقة- إلى اهتزاز السطح
2) الخشونة الفعلية هي فقط Ra 0.93μm
3) توجد علامات قطع واضحة على زاوية R لانتقال حافة الشفرة
4) يصل تحمل الموضع لبعض الشفرات إلى 0.12 مم
حل بيشنيدمج معالجة روابط المحاور الخمسة-، وقطع الاهتزاز بالموجات فوق الصوتية وتقنية التشحيم الدقيقة-من خلال نظام المعالجة الخضراء بالموجات فوق الصوتية الذي تم تطويره بشكل مستقل. ابتكاراتها الأساسية هي:
• يحقق مغزل الاهتزاز بالموجات فوق الصوتية 20000 تأثير عالي التردد-مصغر- في الدقيقة
• دقة ربط المحاور الخمسة- ثابتة عند 8 ميكرومتر/1000 مم
• نظام القطع الأخضر يقلل من استهلاك سوائل القطع بنسبة 95%
معالجة مقارنة البيانات
يظهر تأثير التنفيذ:
1) يتم تقليل خشونة السطح إلى Ra 0.408μm، أي بانخفاض قدره 56%
2) يتم التحكم بدقة الكفاف بشكل ثابت في نطاق 0.035-0.04 مم
3) يتم تقصير وقت عملية التلميع بنسبة 42%
4) تم تحسين نعومة زاوية انتقال حافة الشفرة بمقدار 3 مستويات
وفقًا لاختبارات مقاعد البدلاء، فإن قرص الشفرة الذي تم تصنيعه باستخدام العملية الجديدة يزيد من الكفاءة الإجمالية للمحرك بنسبة 4.3%-4.7%، ويتم توفير تكلفة الوقود السنوية لمحرك واحد بمقدار 120,000 دولار أمريكي. لقد وضعت هذه الحالة معيارًا عمليًا جديدًا لمعالجة المكونات الرئيسية لمحركات الطائرات.
