Udoskonalony kanał produkcji podzespołów tarcz wirników silników lotniczych
W ramach projektu RORC (Rolled-only IN718 ring-shaped components), finansowanego ze środków UE, opracowano i przetestowano skuteczną i niezawodną metodę walcowania tarcz wirników turbin niskoprężnych (LPT) ze stopu niklu (IN718). Prace rozpoczęto od budowy zaawansowanego predykcyjnego narzędzia do modelowania walcowania pierścieni. Uczeni przeprowadzili doświadczenia laboratoryjne, aby opisać zachowanie stopu w warunkach odpowiadających prawdziwym sekwencjom walcowania. Zespół RORC wytworzył pięć pełnowymiarowych pierścieni przy pomocy samego walcowania. Następnie przetestował je z wykorzystaniem kutych w zamkniętej formie pierścieni o podobnej geometrii, aby określić konkurencyjność nowej metody produkcji. Wyniki badań ukazały potencjał oraz ograniczenia aktualnej technologii walcowania pierścieni i dostarczyły danych umożliwiających jej dalszy rozwój. Badacze przeprowadzili obróbkę tarcz wirników turbin ze stopu IN718 wyłącznie przy pomocy walcowania pierścieni, posiadających właściwości porównywalne z właściwościami tarcz wytwarzanych przy pomocy technologii kucia w formie zamkniętej. Pozwoli ona na bardziej wydajne wykorzystanie surowca oraz obniżenie kosztów produkcji. Naukowcy zdobyli także specjalistyczną wiedzę, która umożliwi im zaproponowanie modyfikacji konstrukcji walcowni, tak aby móc walcować tarcze z wydajnością dalece przewyższającą zdolności aktualnie stosowanych maszyn. Pomoże to spełnić wymagania przyszłych silników turbowentylatorowych o dużej średnicy. W ramach projektu RORC powstał oparty wyłącznie na walcowaniu proces wytwarzania tarcz wirników silników lotniczych, eliminujący konieczność kucia w zamkniętej formie i stosowania specjalnych narzędzi. Powinien on przynieść istotne korzyści ekonomiczne. Projekt przyczyni się też do podniesienia konkurencyjności UE dzięki możliwości wytwarzania tarcz LPT bezpośrednio przy pomocy technologii walcowania pierścieni, co przełoży się na obniżenie kosztów i zwiększenie liczby potencjalnych dostawców w porównaniu z konwencjonalną produkcją w zamkniętej formie.
Słowa kluczowe
RORC, komponenty pierścieniowe IN718, niskociśnieniowe tarcze wirnika turbiny, technologia walcowania pierścieni
