Dans le domaine des moteurs aéronautiques, le disque à pales intégré est le composant central de l'extrémité chaude, et sa précision de traitement détermine directement les performances aérodynamiques du moteur. Récemment, un nouveau projet de traitement de disques aubagés intégraux en alliage à haute température entrepris par une entreprise de construction aéronautique a attiré l'attention de l'industrie car il repousse les limites des processus traditionnels.
Caractéristiques du produit de transformation
Le disque de lame est fabriqué en alliage haute température-GH4169, avec un diamètre de 238 mm et une structure intégrale à paroi mince-. La difficulté de son traitement réside dans l'exigence de conception du rapport d'épaisseur de corde-de 40 : 1 et les exigences de contrôle de précision au niveau du micron-à la transition de la surface de la lame. Selon l'accord technique, la rugosité de la surface de la lame doit être optimisée de Ra 3,1 μm à Ra 0,51 μm et la précision du contour doit être améliorée à 0,04 mm.
Les défis de la mise à niveau des processus
Les solutions de traitement traditionnelles sont confrontées à quatre goulots d'étranglement techniques majeurs:
1) La vibration du traitement des structures à parois minces- entraîne des vibrations de surface
2) La rugosité réelle n'est que de Ra 0,93 μm
3) Il y a des marques de coupe évidentes sur l'angle R de transition du bord de la lame.
4) La tolérance de position de certaines lames peut atteindre 0,12 mm.
Solution BISHENintègre le traitement de liaison à cinq -axes, la découpe par vibration ultrasonique et la technologie de micro-lubrification via le système de traitement vert par ultrasons développé indépendamment. Ses principales innovations sont :
• La broche vibrante à ultrasons réalise 20 000 micro-impacts à haute-fréquence par minute.
• La précision de la liaison sur cinq -axes est stable à 8 μm/1 000 mm.
• Le système de coupe écologique réduit la consommation de liquide de coupe de 95 %
Comparaison des données de traitement
L'effet de mise en œuvre montre :
1) La rugosité de surface est réduite à Ra 0,408 μm, soit une diminution de 56 %
2) La précision du contour est contrôlée de manière stable dans la plage de 0,035 à 0,04 mm
3) Le temps du processus de polissage est raccourci de 42 %
4) La douceur de l'angle R de transition du bord de la lame est améliorée de 3 niveaux
Selon des tests au banc, le disque à aubes fabriqué à l'aide du nouveau procédé augmente l'efficacité globale du moteur de 4,3 à 4,7 %, et le coût annuel du carburant d'un seul moteur est économisé de 120 000 dollars américains. Ce cas a établi une nouvelle référence en matière de processus pour le traitement des composants clés des moteurs d'avion.
