Лопасти турбин и компрессоров литые или кованые?

Мне было интересно, как обычно изготавливаются лопасти и лопасти в коммерческих реактивных двигателях. Вы обычно используете литье по выплавляемым моделям для изготовления лопаток компрессора или только в секции турбины для размещения охлаждающих каналов?

Кроме того, сколько стоит лопатка турбины высокого давления первой ступени? Они дороже на более новых двигателях, например, LEAP по сравнению с CFM56?

Я нашел это видео . Оно может дать частичный ответ.
Лопасти газовых турбин — это супервысокотехнологичные отливки... americanscientist.org/article/each-blade-a-single-crystal
Спасибо! Похоже, что лопатки турбины в основном отлиты, а судя по видео, лопатки компрессора кажутся коваными - не могли бы вы сделать лопатку компрессора с литьем по выплавляемым моделям? Просто пытаюсь понять, почему одни куются, а другие отливаются.
@xxavier Пожалуйста, опубликуйте это как ответ.
@Bianfable Вопрос ОП относится не только к производству лопаток турбины, но и к лопаткам компрессора, а также к абсолютным и относительным затратам лопаток турбины ... В статье американского ученого, которую я цитировал, рассматриваются методы литья только для лопаток турбины ...

Ответы (1)

Подводя итог,

Лопасть вентилятора изготавливается путем формовки расплавленного титана в горячем прессе. При снятии каждая обшивка лопасти приваривается к ответной части, а полая полость в центре заполняется титановым сотом.

Лопатки компрессора изготовлены методом литья.

Лопасти турбины изготавливаются путем формирования восковых копий лопаток и последующего погружения копий в ванну с керамическим шламом. После нагревания каждой копии для затвердевания керамики и расплавления воска расплавленный металл заливается в полость, оставленную расплавленным воском.

Пожалуйста, обратитесь к следующему веб-сайту, он очень интересен для процесса производства основных частей двигателя:

http://www.madehow.com/Volume-1/Jet-Engine.html

Касательно лопастей вентилятора:

Каждая лопасть вентилятора состоит из двух обшивок лопастей, изготовленных путем формования расплавленного титана в горячем прессе. При снятии каждая обшивка лопасти приваривается к ответной части с полой полостью в центре. Для повышения прочности конечного изделия эта полость заполнена титановым сотовым заполнителем.

Относительно лопаток компрессора:

Литье используется для изготовления лопаток компрессора. При этом сплав, из которого будут изготовлены лопасти, заливается в керамическую форму, нагревается в печи и охлаждается. Когда форма сломана, лезвия обрабатываются до их окончательной формы.

Что касается лопаток турбины, то она многопроцессорна:

Однако лопатки турбин изготавливаются несколько иным способом, чем лопатки компрессора, потому что они подвергаются еще большему напряжению из-за сильного нагрева камеры сгорания, которая находится прямо перед ними. Сначала формируют копии лопастей путем заливки воска в металлические формы. После того, как каждая восковая форма затвердеет, ее извлекают из формы и погружают в ванну с керамическим шламом, образуя керамическое покрытие толщиной около 0,25 дюйма (0,63 сантиметра). Затем каждый кластер нагревают, чтобы затвердеть керамика и расплавить воск. Теперь расплавленный металл заливается в полость, оставленную расплавленным воском. Внутренние каналы воздушного охлаждения внутри каждой лопасти также формируются на этом этапе производства.

Металлические зерна в лезвии теперь выровнены параллельно лезвию в процессе, называемом направленным отверждением. Направление зерна важно, потому что лопатки турбины подвергаются большой нагрузке; если зерна выровнены правильно, лезвие сломается гораздо реже. Процесс затвердевания происходит в печах с компьютерным управлением, в которых лезвия тщательно нагреваются в соответствии с точными спецификациями. Металлические зерна принимают правильную форму по мере охлаждения после извлечения из печи.

Следующими и завершающими этапами подготовки лопаток турбины являются формообразование и либо лазерное сверление, либо электроэрозионная обработка. Во-первых, лезвие затачивается до окончательной желаемой формы в процессе механической обработки. Затем в каждой лопасти формируются параллельные ряды крошечных отверстий в качестве дополнения к внутренним каналам охлаждения. Отверстия образуются либо небольшим лазерным лучом, либо искровой эрозией, при которой тщательно контролируемые искры могут проедать отверстия в лезвии.

Стоимость деталей старых моделей может быть очень высокой, потому что они изготавливаются под заказ, как это было в случае с двигателями Concorde.

Финансовая сторона вопроса не входит в мою компетенцию.

По крайней мере, некоторые лезвия «выращиваются» из одного затравочного кристалла в пределах формы, так что готовый продукт сам по себе представляет собой единый кристалл металла.