【中國機床商務網】導讀:2013數控機床與金屬加工展(mwcs)將于2013年11月5-9日在上海新國際博覽中心召開。阿帕奇將盛裝亮相2013mwcs,展示其最新技術。
隨著光纖激光器技術的發展,最近航空航天工業正認真考慮在生產線中引入光纖激光器。在航空航天工業中,現代渦輪發動機的制造過程中通常需要鉆出數量多達成千上萬的孔。渦輪葉片、導向葉片、燃燒室和復燃室都需要鉆孔,而且往往需要在不同厚度的部件上,以各種不同角度鉆出直徑不同的孔,以便為部件提供冷卻空氣。這些部件由超合金制成,并且進行了多次陶瓷熱障涂層(tbc)。
目前,市場上能滿足商用和軍用發動機制造商需求的鉆孔產品較為缺乏。燈泵浦nd:yag激光器是最主要的產品,并且其已經主導了航空航天鉆孔市場長達數十年之久。隨著光纖激光器技術的發展,最近航空航天工業正認真考慮在生產線中引入光纖激光器。
圓孔可以通過兩種方法加工&mdash&mdash沖擊鉆孔(percussiondrilling)和環形切割成孔(trepanning),其中沖擊鉆孔將激光聚焦到所需要的開孔尺寸而環形切割成孔是用激光切割出圓孔。這些孔的直徑范圍從0.010~0.250英寸,厚度大于0.5英寸,入射角從30°到小于10°。此外,還有一些部件(如燃燒室)需要更多的切割細節信息。
用于沖擊鉆孔的nd:yag激光器通常具有200w的平均功率,而峰值功率高達20kw。當沖擊鉆孔時,典型的激光脈沖持續時間為600&mus~1ms,峰值功率為10~20kw。一些孔需要20j的脈沖能量,這將脈沖重復頻率限制到10pps。這些激光器可以在更長的脈沖持續時間下運轉,因此脈沖更少、鉆孔速度更快然而重鑄層趨于增加,又使其難以滿足孔的規格要求。
當使用沖擊鉆孔時,需要多個脈沖,并且通常需要一些額外的脈沖確保孔被穿透和出口處的尺寸。所需要的脈沖數量隨著材料的厚度而變化,例如,燃燒室鉆孔需要的典型脈沖數量為5~7個。如果孔之間的距離較近,則操作必須非常謹慎,因為過多的熱量積聚可能導致熱障涂層的分層。在實際操作中,許多孔是以極快的速度鉆出的,以盡量減少熱量產生,防止產生熱障涂層分層。
環形切割成孔是燃燒室鉆孔應用所采用的另一種加工技術。相比之下,這種加工方式速度較慢,但是這種方法加工出的孔具有更好的一致性和更好的散熱特征。這種加工方式不需要返工,而沖擊鉆孔則可能出現返工的情況。
導向葉片和渦輪葉片通常采用沖擊鉆孔,雖然也有一些廠商更喜歡環形切割成孔方法。鉆孔過程中要防止背板受損。導向葉片和渦輪葉片通常充滿了各種各樣的材料,以防止激光損壞背板。在鉆孔過程完成后,填充材料可以取??出。各發動機制造商所采用的填充材料不盡相同。
內容來源于弗戈工業在線
來源:阿里巴巴機械
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