Фемтасекундны станок лазернай рэзкі для апрацоўкі адтулін у паветранай плёнцы лопасці турбіны

У стрыжні гарачай частцы авіярухавікоў лопасці турбіны павінны бесперапынна працаваць пры экстрэмальных тэмпературах, якія перавышаюць 1500 ℃, вытрымліваючы пры гэтым цэнтрабежныя сілы ў дзясяткі тысяч абаротаў. Каб дазволіць лопасцям выжыць пры высокіх тэмпературах, інжынеры спраектавалі сотні малюсенькіх адтулін для паветранай плёнкі на паверхні лопасцяў, праз якія распыляецца паток астуджаючага паветра, утвараючы ахоўную паветраную плёнку на паверхні лопасцяў. Гэтыя касыя адтуліны дыяметрам усяго 0,3-0,8 мм і вуглом 30-60 градусаў з паверхняй ляза непасрэдна вызначаюць цягу і тэрмін службы рухавіка, і станкі для лазернай рэзкі з'яўляюцца адзіным тэхналагічным абсталяваннем, здольным справіцца з гэтай задачай.

Прымаючы ў якасці прыкладу монакрышталічную лопасць турбіны пэўнага тыпу авіяцыйнага рухавіка, ёсць больш за 80 адтулін для газавай плёнкі, размеркаваных на краёвай пласціне лопасці і корпусе лопасці, з патрабаваннем дапушчальнага адхілення дыяметра адтуліны ± 0,025 мм, без мікротрэшчын або адлітых слаёў на сценцы адтуліны. Нягледзячы на ​​тое, што традыцыйная электраэрозная апрацоўка можа свідраваць адтуліны, знос электродаў прыводзіць да дрэннай паслядоўнасці адтулін і нізкай эфектыўнасці апрацоўкі. Фемтасекундная машына для лазернай рэзкі з надзвычай кароткай шырынёй імпульсу завяршае выдаленне газіфікацыі да таго, як матэрыял падвяргаецца цеплавой дыфузіі, дасягаючы сапраўднай "халоднай апрацоўкі". Пасля апрацоўкі поравыя сценкі адтулін газавай плёнкі гладкія, а таўшчыня пласта адліўкі кантралюецца ў межах 2 мікрон. Флуарэсцэнтны тэст на пранікненне можна праводзіць без наступнай прамывання кіслатой. У выніку кампаніі-вытворцы лязоў павялічылі ўзровень кваліфікацыі апрацоўкі адтулін паветранай плёнкай з 82% у тэхналогіі EDM да больш чым 97%.

З пункту гледжання эфектыўнасці, фемтасекундны лазер можа завяршыць грубую і тонкую апрацоўку ўсіх адтулін паветранай плёнкі на лязе на працягу 15 секунд. Дзякуючы пяцівосевай сістэме злучэння лазерны прамень можа дакладна адсочваць трохмерную паверхню ляза, гарантуючы, што кут адхілення кожнага адтуліны ад праектнага значэння складае менш за 0,5 градуса. У параўнанні з традыцыйным праграмаваннем па адтулінах, інтэлектуальнае планаванне траекторыі скарачае час апрацоўкі на 60%. Калі канструкцыя ляза паўтараецца і размяшчэнне адтулін для паветранай плёнкі скарэкціравана, трэба абнавіць толькі праграму рэзкі, і праверку новага працэсу можна завяршыць за некалькі гадзін, не чакаючы налады новых электродаў.

Тэхналогія лазернай рэзкі і свідравання, ад адтулін у газавай плёнцы да мікрапораў паліўных соплаў, стала ключавым працэсам у вытворчасці сучасных авіярухавікоў дзякуючы сваім унікальным перавагам у мікраметровай дакладнасці ўзроўню, нулявой нагрузцы і высокай гнуткасці. Гэта не толькі дазваляе лопасцям турбіны надзейна працаваць у экстрэмальных умовах, але і прымушае авіяцыйную прамысловасць пастаянна пераадольваць межы прадукцыйнасці дзякуючы магчымасцям лічбавай вытворчасці.