SLM 3D مطبوعة وقود الفضاء الجوي فوهة الدفع المروحي

التصنيع الإضافي المتقدم لـ SLM لحاقن الوقود الفضائي

تكوينات مضافة متجانسة تم تصميمها لتحمل قوى الاحتراق ذات الضغط العالي-.

تم تصنيع فوهة وقود الفضاء الجوي-الصناعية هذه باستخدام تقنية متقدمةخدمة الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعادباستخدام تقنية الذوبان بالليزر الانتقائي (SLM). تعمل هذه العملية على دمج دوامات الوقود المعقدة متعددة -القطع، وفتحات القياس، ومسارات التبريد في مكون -قطعة واحدة. باستخدام ملفات تعريف المعلمات الخاصة لسبائك Inconel 718 وCoCrMo الفائقة، يزيل المكون الناتج الوصلات الملحومة والنحاسية التي كانت عرضة تاريخيًا للإجهاد الحراري. تم تصميم هذه الفوهات لتعمل بشكل مستمر في البيئات التي تصل فيها درجات حرارة الغاز إلى 650 درجة ويتجاوز ضغط الحقن 5.0 ميجا باسكال.

ورقة البيانات الهندسية ومواصفات الأداء المادي

الملامح المعدنية التي يمكن التحقق منها، والعتبات المادية، والتسامح الأبعاد.

السبب الجذري-دراسات الحالة الفنية من مشاريع محركات الطيران السابقة

حلول عملية مستمدة من-النكسات الحقيقية في هندسة الدفع.

عملياتنا مبنية على ردود فعل التصنيع الحقيقية. بدلاً من تقديم ملفات تعريف مؤسسية واضحة، نقوم بتوثيق الحلول الفنية لحالات فشل الإنتاج في المراحل المبكرة-لطمأنة فريقك الهندسي بمنهجيتنا الصارمة.

حل مشكلة إعاقة تدفق القناة الصغيرة الدوامة-.

في عام 2021، قمنا بتطوير فوهة التحقق من دوامة الوقود التي تحتوي على 14 ممر تبريد حلزوني داخلي متقاطع مع تباين تدفق مستهدف أقل من أو يساوي 3.0%. الاهتزاز الميكانيكي القياسي والهواء الجاف المضغوط - لتطهير تكتلات المسحوق الناعم - اليسرى عند تقاطع القنوات الحلزونية. أثناء اختبار الحريق الساخن، أظهرت 5 من أصل 12 مادة اختبار انحرافات في معدل التدفق تصل إلى 18.2%، مع انسداد جزئي للقناة يؤدي إلى نقاط ساخنة محلية. أدى هذا إلى تأخير التحقق من صحة مشروع العميل لمدة أسبوعين وكلفنا 16500 دولار أمريكي في الشحن الجوي-وقطع الغيار وتعويض التأخير.

لحل هذه المشكلة، قمنا بتصميم نظام مخصص لإخلاء المسحوق الرطب من ثلاث-مراحل باستخدام حمام كيميائي آلي بالموجات فوق الصوتية، متبوعًا بمعالجة التدفق الكاشطة (AFM) باستخدام وسائط بوليمر مخصصة. أدى هذا البروتوكول إلى خفض مستويات المسحوق المنصهر غير -المتبقية إلى<0.01%, stabilizing subsequent flow deviations below 2.0%.

القضاء على تشويه الإجهاد الحراري المتبقي في التجميعات الموحدة

في عام 2022، تم تصميم حاقن وقود موحد-قطعة واحدة ليحل محل مجموعة ملحومة مكونة من 12-مكونًا في أحد المحركات التوربينية المروحية التجارية. أدت الترجمة المباشرة من النماذج ثلاثية الأبعاد لطباعة الملفات دون محاكاة إلى ضغوط حرارية متبقية مفرطة أثناء الطباعة. كشف فحص أبعاد ما بعد -المعالجة الحرارية- عن انحراف في التسطيح بمقدار 0.21 مم على شفة التثبيت الرئيسية وتدفق محوري قدره 0.15 مم في فوهة مدخل الوقود، مما يجعل الأجزاء غير قابلة للتركيب. تم إلغاء عملية الإنتاج المكونة من 18 جزءًا بالكامل، مما أدى إلى خسارة قدرها 25000 دولار.

لحل هذه المشكلة، قمنا بدمج تحليل العناصر المحدودة (FEA) لبناء-محاكاة عملية لنمذجة التدرجات الحرارية والضغوط المتبقية. لقد قمنا بإعادة تصميم هياكل الدعم بمسارات حوض الحرارة-المطابقة وأضفنا بدل تصنيع يبلغ 0.5 مم على أسطح التثبيت المهمة. وبشكل حاسم، قمنا بتنفيذ عملية تخفيف الضغط المتدرجة- قبل فصل لوحة EDM السلكية. يتم الآن التحكم في التسطيح النهائي للشفة بأقل من 0.05 مم.

-دورة عالية لتخفيف شقوق التعب الحراري عند فتحات تفريغ الفوهة

في عام 2023، أنتجنا أطرافًا لفوهات الوقود-من الدرجة الإنتاجية لتوربينات الطائرات بدون طيار التجارية ذات الارتفاع العالي-، والتي تتطلب عمر تشغيلي أكبر من أو يساوي 1000 دورة حرارية. الأجزاء التي تم تسليمها باستخدام معلمات SLM الأساسية تتشقق حول فتحات تفريغ الوقود بعد 420 ساعة على منصة اختبار المحرك. أظهر التقييم المعدني أن خشونة السطح العالية (Ra 6.3 μm) على الأسطح الداخلية كانت بمثابة نقاط تركيز الإجهاد، مما أدى إلى حدوث كسور دقيقة تحت التدوير الحراري العالي. أدى هذا الفشل إلى مطالبة ضمان بقيمة 14000 دولار وتكلفة إعادة التصميم.

لحل هذه المشكلة، قمنا بتعديل روتين المعالجة- الخاص بنا ليشمل الضغط المتوازن الساخن (HIP) للتخلص من -فراغات الغاز المجهرية تحت السطح، مقترنة بتلميع التدفق الكاشطة -عالي الضغط لتقليل خشونة السطح الداخلي إلى Ra 1.0 ميكرومتر. أظهر الاختبار أن هذه التغييرات أدت إلى إطالة عمر طرف الفوهة إلى أكثر من 5200 دورة حرارية دون تدهور هيكلي.

بروتوكولات خاصة بالإجهاد-الإغاثة وإخلاء المساحيق والتلميع

طرق منهجية للتخلص من المسامية الدقيقة الهيكلية-وتأمين نقاء مسار السوائل.

الكيميائية-تدفق عملية إخلاء المسحوق المادي

لمعالجة تراكم المسحوق داخل الأشكال الهندسية المعقدة، نطبق روتينًا متعدد-الخطوات:

· التشكيل الميكانيكي-المحور المتعدد-العالي التردد:يتم ضبط الاهتزاز الديناميكي للسائل-الميكانيكي على التردد الطبيعي للتجاويف الداخلية لتفكيك المسحوق الجاف.

· غمر المنظفات بالموجات فوق الصوتية:يقوم المذيب الكيميائي المخصص والتجويف بالموجات فوق الصوتية بتفكيك الجزيئات الحدودية شبه الملبدة.

· معالجة التدفق الكاشطة (AFM):يتم ضخ مادة كاشطة لزجة تعتمد على البوليمر- عبر القنوات تحت الضغط، مما يؤدي إلى تنعيم الأسطح الداخلية إلى Ra 1.0 ميكرومتر وإزالة أي جزيئات مسحوق متبقية.

الضغط المتوازن الساخن لإزالة -المسامية الدقيقة

نقوم بتحسين هندسة المكونات الخاصة بك قبل الإنتاج:

· تخفيض طوبولوجيا FEA:تتم إزالة المواد من مناطق الضغط الصفري-لتقليل الوزن بنسبة 25% مع الحفاظ على هوامش الأمان.

· الضغط المتوازن الساخن (HIP):يتم تسخين المكونات إلى 1120 درجة تحت 100 ميجا باسكال من غاز الأرجون الخامل لانهيار المسام الدقيقة الداخلية وتحقيق كثافة معدنية أكبر من أو تساوي 99.9%.

· الحل والمعالجة الحرارية للشيخوخة:تعمل هذه العملية على تسريع تقوية جاما-double-prime ( ") في Inconel 718، مما يطابق أو يتجاوز مقاومة الكلال للمتغيرات القياسية المزورة.

الأشعة المقطعية الصناعية-الاختبارات غير المدمرة ومعايرة تدفق السوائل

بروتوكول الفحص الخاص بنا غير-مدمر ويعتمد على البيانات-:

· المسح المقطعي الصناعي عالي الدقة-:نقوم بإجراء مسح حجمي كامل لكل كتلة إنتاج لرسم خريطة للهيكل الداخلي بأكمله، والتأكد من سمك جدار القناة وتحديد أي فراغات تحت السطح يصل سمكها إلى 0.05 مم.

· الرذاذ والرذاذ الهيدروليكي-اختبار نمط الزوايا:تخضع كل فوهة لاختبار معدل التدفق تحت ضغوط تشغيل تمثيلية للتأكد من أن خصائص التدفق والرش تقع ضمن النطاق الهندسي.

مقارنة الأداء الهيكلي: SLM المتجانسة مقابل التجميعات النحاسية التقليدية

كيف يؤدي الدمج الهيكلي للمكونات الفردية- إلى تقليل الوزن وقابلية التعب.

مصفوفة تعدين المواد من السبائك الفائقة: إنكونيل 718 وكروم الكوبالت

اختيار السبائك الفائقة المناسبة-لدرجات الحرارة العالية للبيئات الكيميائية الحرارية الصعبة.

إنكونيل 718 (سبائك النيكل- الكروم الفائق)

تتميز هذه المادة بإنتاجية ممتازة وقوة شد وزحف-ومقاومة للتمزق عند درجات حرارة تصل إلى 650 درجة. إنه يقاوم الأكسدة والتآكل خلال فترات التعرض الطويلة. تستخدم منشأتنا آلات Inconel المتخصصة ومعلمات الطباعة لتحسين خصائص المواد هذه لدفع الفضاء الجوي. إنه مناسب بشكل أفضل لفوهات وقود غرفة الاحتراق الرئيسية، وأجهزة إشعال وحدة الطاقة المساعدة (APU)، والطائرات النفاثة بدون طيار التي تعمل بالكيروسين القياسي/JP-8.

الحذر الهندسي:تجنب الاستخدام في البيئات المعرضة لمخاليط غاز الكبريتيك شديدة الاختزال عند درجات حرارة مرتفعة، حيث يمكن للكبريت أن يؤدي إلى تحلل مصفوفة النيكل بمرور الوقت.

سبيكة CoCrMo (كوبالت-كروم-موليبدينوم)

توفر هذه السبائك الفائقة صلابة عالية، ومقاومة للتجويف، وثباتًا حراريًا يصل إلى 800 درجة. وهو مناسب بشكل أفضل للوقود الحيوي-الذي يحتوي على نسبة عالية من الكبريت-، وصمامات قياس السوائل الكاشطة، والعمليات المعرضة للتآكل الجزيئي.

الحذر الهندسي:تتميز شركة CoCrMo بتكاليف تآكل أعلى للمواد-وأداة ما بعد المعالجة-، مما يعني أنه يجب تحديدها بشكل أساسي عند تجاوز حدود تآكل Inconel.

تطبيقات الفضاء الصناعي ومعايير اختبار المحرك

أداء ميداني-مثبت عبر الطيران التجاري والطائرات بدون طيار الدفاعية ومرافق البحث.

المحركات التوربينية التجارية

انخفاض-في حاقنات الوقود لمراحل الاحتراق الرئيسية، مما يوفر -تذريًا قياسيًا في الصناعة و-مكونات طيران ذات موثوقية عالية.

الطائرات بدون طيار الدفع النفاث التوربيني

مثالية للطائرات بدون طيار صغيرة الحجم وعالية الدفع- حيث تكون مساحة التجميع محدودة ويؤثر كل جرام من الوزن الجاف على نطاق الطيران.

وحدات الطاقة المساعدة (APUs)

يوفر إشعالًا سريعًا وقياسًا متسقًا للوقود في ظل ظروف الارتفاع -البداية العالية- الباردة.

أبحاث الدفع الفضائي

يسمح للمختبرات الجامعية والحكومية بإعداد نماذج أولية واختبار غرف الاحتراق التجريبية بسرعة.

احصل على عرض أسعار لفوهة الوقود الفضائي المطبوعة ثلاثية الأبعاد SLM

عملية تصنيع أجزاء الفضاء الجوي والجدول الزمني المهم

تسلسل تصنيع شفاف مكون من عشر{0}خطوات بدءًا من المحاكاة الأولية وحتى التسليم النهائي.

1,المراجعة الفنية:التحليل الهندسي للنماذج ثلاثية الأبعاد (STEP/IGS) والرسومات الهندسية ثنائية الأبعاد.

2، سوق دبي المالي والمحاكاة:إجهاد FEA والنمذجة الحرارية لتحسين هياكل الدعم وتوجيه الطباعة.

3، مراجعة العملاء:قام العميل بتسجيل الخروج-من معلمات البناء وخطوات ما بعد المعالجة-.

4 ، الطباعة بالليزر SLM:بناء مراقب باستخدام دفعات مسحوق Inconel 718 أو CoCrMo المُعايرة.

5 ، تخفيف التوتر الحراري:في-فرن التلدين قبل إزالة الأجزاء من لوحة التصميم.

6، قطع الأسلاك التنظيم الإداري:فصل الأجزاء بدقة عن لوحة التصميم.

7،معالجة منشور HIP-:الضغط الساخن المتوازن لإغلاق المسام الدقيقة -والحصول على الكثافة الكاملة [1].

8، بالقطع والتشطيب:تفريز CNC متعدد المحاور للواجهات وتصنيع التدفق الكاشطة للممرات الداخلية.

9، التفتيش والمسح الضوئي:تم التحقق من الأبعاد بواسطة CMM، وتم التحقق من الهياكل الداخلية بواسطة الأشعة المقطعية الصناعية.

10، شحنة التسليم:الأجزاء معبأة بتقارير تتبع وفحص المواد الكاملة.

أنظمة جودة موردي قطاع الطيران ومعايير تدقيق إمكانية تتبع المكونات

بروتوكولات تحقق صارمة و-اختبارات غير مدمرة للطيران-الأجهزة المهمة.

· فحص المواد الخام:يتم اختبار كل دفعة من مسحوق المعدن الغازي- للتأكد من توزيع حجم الجسيمات ومحتوى الأكسجين (تم التحقق من أنه أقل من 0.02%). نحن نقدم شهادات اختبار المطاحن الأصلية ولا نستخدم المسحوق المعاد تدويره لطلبات الطيران.

· في-مراقبة بناء العملية:تقوم طابعاتنا باستمرار بتتبع طاقة الليزر ومستويات الأكسجين (<0.1%), and chamber temperature, keeping log records for audit purposes.

· نشر-الشهادة الحرارية للعملية:تشتمل كل عملية معالجة حرارية على تتبع مزدوج للحرارة. يتم توفير المخططات الناتجة للعملاء للتحقق من هطول الخواص الميكانيكية.

· تقارير المقاييس والتتبع:تتضمن عمليات التسليم القياسية تقارير CMM كاملة، وخرائط انحراف المسح الضوئي بالليزر ثلاثية الأبعاد، وبيانات فحص الأشعة المقطعية الصناعية.

الأسئلة الشائعة حول مكونات الدفع الفضائي للتصنيع الإضافي

 

 

01. هل يمكنك تصنيع مجموعة فوهة الوقود المطبوعة ثلاثية الأبعاد لمحرك LEAP؟

نعم، نحن ننتج مجموعات فوهات مدمجة مصممة لتتناسب مع أبعاد الغلاف وهندسة دوامة الوقود الداخلية لهياكل المحركات التوربينية مثل محرك LEAP. تعمل عملية SLM الخاصة بنا على تقليل عدد الأجزاء والوزن الجاف مع الحفاظ على ديناميكيات التدفق المطلوبة وعمر الكلال الناتج عن درجات الحرارة العالية-.

02. ما هي الفوائد الرئيسية لاستخدام حاقن وقود التصنيع الإضافي في مجال الطيران؟

المزايا الأساسية هي توحيد الأجزاء ومرونة التصميم. يعمل حاقن الوقود للتصنيع الإضافي في مجال الطيران على دمج التجميعات المتعددة-القطع في مكون واحد، مما يؤدي إلى التخلص من نقاط فشل المفاصل، وتقليل الوزن بنسبة 25%، والسماح بقنوات تبريد داخلية معقدة تعمل على تحسين رذاذ الوقود.

03. ما هي التفاوتات التي يمكنك تحملها في القنوات الداخلية لفوهة الوقود SLM Inconel 718؟

كما هو موضح-، تحافظ القنوات الداخلية لفوهة الوقود SLM Inconel 718 على تفاوت الأبعاد بمقدار ±0.05 مم. عند الدمج مع -معالجة التدفق الكاشطة بعد البناء، يمكننا تحسين التدفق الحرج -وتقييد الفتحات بتفاوت قدره ±0.02 مم وتشطيب السطح أقل من Ra 1.0 ميكرومتر.

04. هل لديك معلمات طباعة ثلاثية الأبعاد لفوهة وقود كروم الكوبالت المؤهلة؟

نعم، نحن نحتفظ بمجموعات المعلمات المؤهلة لسبائك CoCrMo (ASTM F75). تم تحسين معلمات الطباعة ثلاثية الأبعاد لفوهة الوقود المصنوعة من كروم الكوبالت لتقليل التشققات الصغيرة - وتحقيق كثافة معدنية أكبر من أو تساوي 99.9%، مدعومة بدورات تخفيف الضغط الحراري - المخصصة لمنع التشوه.

05. كيف تقلل تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد الخاصة بفوهة وقود الفضاء الجوي من المخاطر؟

تعتمد الفوهات القياسية متعددة الأجزاء- على اللحام بالنحاس أو اللحام بالفراغ، والذي يمكن أن يعاني من تشققات دقيقة وتآكل المفاصل. تعمل الطباعة ثلاثية الأبعاد لفوهة وقود الفضاء الجوي على دمج هذه المكونات في جزء صلب واحد، مما يؤدي إلى إزالة أوضاع فشل المفاصل وتحسين الموثوقية التشغيلية الشاملة.

06. هل يمكنك إجراء تحسين الهيكل لتصميمات فوهة الوقود المطبوعة ثلاثية الأبعاد؟

نعم، يستخدم مهندسونا برنامج FEA لإجراء تحسين الهيكل لنماذج فوهة الوقود المطبوعة ثلاثية الأبعاد. نقوم بإزالة -المواد غير الهيكلية بناءً على الأحمال الحرارية وأحمال الضغط، مما يقلل وزن التجميع بنسبة تصل إلى 25% مع الحفاظ على هوامش الأمان المطلوبة.

أرسل نماذج CAD الخاصة بك اليوم للتقييم السريع والتسعير التجاري خلال يوم عمل واحد.

قم بتسريع دورة التطوير الخاصة بك عن طريق تقليل تعقيد التجميع. قم بتحميل رسوماتك الهندسية ثنائية الأبعاد وملفات CAD ثلاثية الأبعاد (STEP/IGS) إلى خادمنا الآمن.

سيقدم فريقنا الهندسي مراجعة كاملة وبدون تكلفة -لتصميم قابل للتصنيع (DFM) وعرض أسعار تجاري رسمي خلال 24 ساعة عمل.

اتصل بنا

الوسم : فوهة وقود مطبوعة ثلاثية الأبعاد، حاقن وقود الفضاء الجوي، SLM Inconel 718، فوهة وقود كروم الكوبالت، حاقن وقود التصنيع الإضافي