ટર્બાઇન બ્લેડ

જ્યારે મોટાભાગના લોકો 'ટર્બાઇન બ્લેડ' સાંભળે છે, ત્યારે તેઓ આ આકર્ષક, ચળકતી એરફોઇલ્સને જેટ એન્જિન અથવા પાવર પ્લાન્ટમાં સ્પિન કરે છે. સામાન્ય ગેરસમજ એ છે કે તે બધા એરોડાયનેમિક આકાર વિશે છે. જ્યારે તે નિર્ણાયક છે, વાસ્તવિક વાર્તા - જે એન્જિનિયરોને રાત્રે જાગી રાખે છે - તે કોઈપણ હવાના પ્રવાહને જુએ તે પહેલાં થાય છે. તે શાબ્દિક નરકની અંદર ટકી રહેવા વિશે છે: ભારે ગરમી, ધાતુને ફાડી નાખવાનો પ્રયાસ કરતી કેન્દ્રત્યાગી દળો અને કાટ લાગતા વાયુઓ. ભૂમિતિને યોગ્ય રીતે મેળવવી એ એક પડકાર છે, પરંતુ ધાતુના ટુકડાને તે વાતાવરણમાં વિશ્વસનીય રીતે જીવંત બનાવવું તે છે જ્યાં ફાઉન્ડ્રી અને મશીનિંગ ક્રાફ્ટના દાયકાઓ આવે છે. અહીંથી જ ક્વિન્ગડાઓ કિઆંગસેન્યુઆન ટેક્નોલોજી કો., લિ. (QSY) જેવી ઊંડી સામગ્રી અને પ્રોસેસિંગ ઇતિહાસ ધરાવતી કંપનીઓની વાસ્તવિક નિપુણતા બિન-વાટાઘાટપાત્ર બની જાય છે. તેઓ 30 વર્ષથી વધુ સમયથી કાસ્ટિંગ અને પ્રિસિઝન મશીનિંગ ગેમમાં છે, જેનો અર્થ છે કે આ ક્ષેત્રમાં, તેઓએ સંભવતઃ તમે કલ્પના કરી શકો તે દરેક પ્રકારની છિદ્રાળુતા, ગરમ આંસુ અને ડાયમેન્શનલ ડ્રિફ્ટ જોયા હશે.

ફાઉન્ડેશન: તે ઘાટ અને ઓગળવાથી શરૂ થાય છે

તમે ખામીયુક્ત કાસ્ટિંગમાંથી સંપૂર્ણ બ્લેડ બનાવી શકતા નથી. તે સરળ છે. ઉચ્ચ પ્રદર્શન માટે ટર્બાઇન બ્લેડ, ખાસ કરીને એરોસ્પેસ અથવા ઉચ્ચ-તાપમાન ઔદ્યોગિક ટર્બાઇન્સમાં, અમે લગભગ હંમેશા રોકાણ કાસ્ટિંગ અથવા શેલ મોલ્ડ કાસ્ટિંગ વિશે વાત કરીએ છીએ. મીણની પેટર્ન પ્રક્રિયા તમને જટિલ આંતરિક ઠંડકની ચેનલો મેળવે છે - બ્લેડની અંદરના તે સર્પેન્ટાઇન માર્ગો જે આધુનિક એન્જિનિયરિંગનો ચમત્કાર છે. પરંતુ જાદુ, અથવા આપત્તિ, રેડવાની દરમિયાન થાય છે. નિકલ-આધારિત સુપરએલોય જેવી સામગ્રી સાથે, રેડતા તાપમાન અને મોલ્ડ પ્રી-હીટ સંપૂર્ણ નૃત્યમાં હોવું જરૂરી છે. ખૂબ ઠંડું, અને તમે ખોટા વિચારો મેળવો; ખૂબ ગરમ, અને તમે ઘાટની પ્રતિક્રિયા અથવા અતિશય અનાજ વૃદ્ધિ મેળવી શકો છો. સ્પેશિયલ એલોય માટે શેલ મોલ્ડ અને ઇન્વેસ્ટમેન્ટ કાસ્ટિંગ પર QSYનું લાંબું ધ્યાન એ માર્કેટિંગ લાઇન નથી; તે પાયાનું પગલું છે. મને વર્ષો પહેલાનો એક પ્રોજેક્ટ યાદ આવે છે જ્યાં અમને બ્લેડ રુટ એરિયામાં માઇક્રો-પોરોસિટી સાથે સતત સમસ્યાઓ હતી - તે ભાગ જે ડિસ્કમાં લૉક થાય છે. તે બહાર આવ્યું છે કે પેટર્ન શોપમાંથી ગેટીંગ સિસ્ટમની ડિઝાઇન થોડી બંધ હતી, જેના કારણે તે જટિલ ઉચ્ચ-તણાવ ઝોનમાં અશાંતિપૂર્ણ ભરણ થયું હતું. તેને ઠીક કરવા માટે વિવિધ સ્પ્રુ ડિઝાઇન સાથે અજમાયશ રનના અઠવાડિયા લાગ્યા.

પછી સામગ્રી પોતે છે. સ્ટેનલેસ સ્ટીલ એક વિશાળ શ્રેણી છે, પરંતુ ઘણા ઔદ્યોગિક ગેસ ટર્બાઇન બ્લેડ માટે, તમે કોબાલ્ટ અથવા નિકલ-આધારિત એલોયમાં આગળ વધી રહ્યા છો. આ તમારી રોજિંદી ધાતુઓ નથી. જ્યારે પીગળવામાં આવે ત્યારે તેઓ ચીકણા હોય છે, તેઓ ચોક્કસ રીતે સંકોચાય છે, અને તેઓ પછીથી ટૂલિંગ કરવામાં નિર્દયતાથી સખત હોય છે. ડાયરેક્ટલી નક્કર કાસ્ટિંગ અથવા સિંગલ-ક્રિસ્ટલ કાસ્ટિંગ વચ્ચેની પસંદગી એ અહીં લેવામાં આવેલ મૂળભૂત ખર્ચ-વિ-પ્રદર્શન નિર્ણય છે. નક્કરતાના આગળના ભાગને નિયંત્રિત કરવાની ફાઉન્ડ્રીની ક્ષમતા એ બધું છે. કંપનીનો 30-વર્ષનો કાર્યકાળ, જેમ કે QSY, સૂચવે છે કે તેઓએ અલગ-અલગ બ્લેડના કદ અને એપ્લિકેશનો માટે આ ફિનીકી મેલ્ટ્સને કેવી રીતે હેન્ડલ કરવું તે અંગે - મેન્યુઅલમાં ન હોય તેવા પ્રકારનું સ્પષ્ટ જ્ઞાન તૈયાર કર્યું છે.

પોસ્ટ-કાસ્ટ, પ્રથમ નિર્ણાયક તપાસ પરિમાણીય નથી. તે રેડિયોગ્રાફિક અને અલ્ટ્રાસોનિક નિરીક્ષણ છે. તે આંતરિક ખામીઓ શોધી રહ્યા છીએ. તમારી પાસે એક બ્લેડ હોઈ શકે છે જે બહારથી પરફેક્ટ લાગે છે પરંતુ તેની આગળની કિનારે જ છિદ્રાળુતાનું ક્લસ્ટર છે. તે ટાઈમ બોમ્બ છે. ફાઉન્ડ્રી અને મશીનિંગ શોપ અહીં સુમેળમાં હોવા જરૂરી છે, કારણ કે જો NDT ને નિર્ણાયક વિસ્તારમાં ખામી જોવા મળે છે, તો તે ભાગ સ્ક્રેપ છે. સીએનસી મેજિકની કોઈ માત્રા સબસર્ફેસ રદબાતલને ઠીક કરી શકતી નથી.

મશીનિંગ ટાઈટટ્રોપ: વિકૃત ભાગ પર સહનશીલતા હોલ્ડિંગ

આ તે છે જ્યાં રબર રસ્તાને મળે છે. કાસ્ટ ટર્બાઇન બ્લેડ બ્લેડ એ એલ્યુમિનિયમનો સરસ, તણાવમુક્ત બ્લોક નથી. તે વિકૃત, નરકની જેમ કઠણ એરફોઇલ આકારની વસ્તુ છે જેમાં ઠંડકના અવશેષ તણાવો છે. પ્રથમ મશીનિંગ ઓપ, ઘણીવાર રુટ (ફિર-ટ્રી અથવા ડોવેટેલ), નીચેની દરેક વસ્તુ માટે ડેટમ સેટ કરે છે. જો તમે તે સંદર્ભને યોગ્ય રીતે સ્થાપિત કરશો નહીં, તો સમગ્ર એરોડાયનેમિક પ્રોફાઇલ બંધ થઈ જશે. અમે વિશિષ્ટ ફિક્સરનો ઉપયોગ કરીએ છીએ જે એરફોઇલની સપાટીને વિકૃત કર્યા વિના ક્લેમ્પ કરે છે, જે પોતે જ એક યુક્તિ છે. ક્લેમ્પિંગ ફોર્સ તેને કટીંગ ફોર્સ સામે પકડી રાખવા માટે પૂરતું હોવું જોઈએ, પરંતુ એટલું નહીં કે તે પાછળથી ફરી વળે છે.

આ એલોયને સીએનસી મશીનિંગ એક ધીમી, ખર્ચાળ પ્રક્રિયા છે. તમે ઊંડા કટ લઈ રહ્યા નથી. તે ઉચ્ચ સ્પિન્ડલ ઝડપ, ચોક્કસ ફીડ રેટ અને પ્રીમિયમ કાર્બાઇડ અથવા સિરામિક ટૂલિંગ વિશે છે જે આશ્ચર્યજનક રીતે ઝડપથી બહાર નીકળી જાય છે. જ્યારે ટૂલ જવાનું શરૂ કરે છે ત્યારે કટનો અવાજ બદલાઈ જાય છે-તમને વધુ ઊંચો અવાજ આવે છે. એક સારા મશીનિસ્ટ તેના માટે સાંભળે છે. શીતકનું દબાણ અને પ્લેસમેન્ટ પણ મહત્વપૂર્ણ છે, ખાસ કરીને જ્યારે પાતળી પાછળની ધારને મિલિંગ કરતી વખતે. તમે ગરમીને વધવા દેતા નથી, અથવા તમે થર્મલ સ્ટ્રેસને પ્રેરિત કરો છો જે અનક્લેમ્પિંગ પછી ભાગને વિકૃત કરે છે. મેં બ્લેડનો એક બેચ જોયો છે જ્યાં મશીનિંગ પછી સીએમએમ પર પાછળની ધારના પરિમાણો સંપૂર્ણ હતા, પરંતુ રાતોરાત બેઠા પછી થોડા તું દ્વારા ખસેડવામાં આવ્યા હતા. તે શીતક વિતરણ સમસ્યા હતી; અમે તેને પૂર કરી રહ્યા હતા પરંતુ તે પાતળા વિભાગ પરના કટ ઝોનમાં સ્ટ્રીમ મેળવી શક્યા ન હતા.

આ ઊભી રીતે સંકલિત પ્રદાતાનું મૂલ્ય છે. જ્યારે કાસ્ટિંગ અને CNC મશીનિંગ એક છત નીચે હોય છે, જેમ કે QSY ની કામગીરીમાં, પ્રતિસાદ લૂપ ટૂંકો હોય છે. જો મશિનિસ્ટને કાસ્ટિંગની લાક્ષણિકતા માટે સતત હાર્ડ સ્પોટ અથવા પરિમાણોમાં ફેરફાર જોવા મળે, તો તેઓ ફાઉન્ડ્રી પર પાછા જઈ શકે છે અને પ્રક્રિયાને સમાયોજિત કરી શકે છે. બે અલગ-અલગ વિક્રેતાઓ વચ્ચે આ કરવાનો પ્રયાસ કરવામાં અઠવાડિયાના ઈમેઈલ, દોષ-સ્થાપન અને વિલંબનો સમાવેશ થાય છે.

સપાટી અખંડિતતા: માત્ર સરળતા કરતાં વધુ

મશીનિંગ પછી, સપાટી તૈયાર નથી. મિલિંગ અને ગ્રાઇન્ડીંગથી વિક્ષેપિત સામગ્રીનું સૂક્ષ્મ સ્તર નીકળી જાય છે, ઘણીવાર નાના આંસુ અથવા અવશેષ તાણ સાથે. ચક્રીય લોડિંગ હેઠળના ભાગ માટે, આ ક્રેક શરૂ કરવા માટેની મુખ્ય સાઇટ છે. તેથી જ શૉટ પીનિંગ જેવી પ્રક્રિયાઓ ફરજિયાત છે. તે સંકુચિત તણાવ સ્તરને પ્રેરિત કરવા માટે નાના માધ્યમો સાથે સપાટી પર બોમ્બમારો કરે છે, જે સપાટીની તિરાડો પરના દરવાજાને અસરકારક રીતે બંધ કરે છે. પરંતુ તેને નિયંત્રિત કરવું પડશે - તીવ્રતા, કવરેજ, કોણ. પાતળી અગ્રણી ધારને ખૂબ આક્રમક રીતે પીન કરવાથી તે આકારની બહાર નીકળી શકે છે.

પછી ત્યાં કોટિંગ્સ છે. થર્મલ બેરિયર કોટિંગ્સ (ટીબીસી) એ સિરામિક ટોપકોટ છે જે તમે વારંવાર બ્લેડ આપતા જુઓ છો જે મેટ, સહેજ રફ ટેક્સચર છે. પરંતુ તેની નીચે સામાન્ય રીતે બોન્ડ કોટ હોય છે, જેમ કે MCrAlY (M એ નિકલ અથવા કોબાલ્ટ છે), પ્લાઝમા સ્પ્રે અથવા HVOF દ્વારા લાગુ કરવામાં આવે છે. આ બોન્ડ કોટ ઓક્સિડેશન પ્રતિકાર પૂરો પાડે છે અને TBC ને વળગી રહે છે. આ કોટિંગની તૈયારી એ અન્ય ચોકસાઇ પગલું છે. યાંત્રિક સંલગ્નતા માટે સપાટીને ચોક્કસ રફનેસ પ્રોફાઇલ (ઘણી વખત ગ્રિટ બ્લાસ્ટિંગ દ્વારા) ની જરૂર હોય છે, અને તે સંપૂર્ણપણે સ્વચ્છ હોવી જોઈએ. કોઈપણ તેલના અવશેષો પાછળથી ડિલેમિનેશનનું કારણ બનશે. મને નિષ્ફળતાનું વિશ્લેષણ યાદ છે જ્યાં બ્લેડ સેવામાં તેનું ટીબીસી શેડ કરે છે. મૂળ કારણ? કોટિંગ પહેલાં સફાઈ દ્રાવકમાં ફેરફાર જે એક અસ્પષ્ટ, અદ્રશ્ય ફિલ્મ છોડી દે છે. તેને પાછું શોધવામાં મહિનાઓ લાગ્યા.

કેટલાક બ્લેડ માટે, ખાસ કરીને વધુ ગરમ વિભાગોમાં, તમારી પાસે EDM અથવા લેસર દ્વારા ઠંડકના છિદ્રો પણ ડ્રિલ થઈ શકે છે. આ છિદ્રો નાના હોય છે, ઘણીવાર કોણીય હોય છે, અને બ્લેડની સપાટી પર રક્ષણાત્મક ઠંડકવાળી ફિલ્મ બનાવવા માટે તેમની પ્લેસમેન્ટ અને કિનારી ગુણવત્તા મહત્વપૂર્ણ છે. એક છિદ્ર ડ્રિલિંગ જે સહેજ ઓફ-પોઝિશનથી ફાટી જાય છે તે ફિલ્મને વિક્ષેપિત કરી શકે છે અને સ્થાનિક હોટ સ્પોટ બનાવી શકે છે.

વાસ્તવિક વિશ્વ સમાધાન અને નિષ્ફળતા મોડ્સ

પાઠ્યપુસ્તકની ડિઝાઇન ભાગ્યે જ વાસ્તવિકતા સાથે પ્રથમ સંપર્કમાં ટકી રહે છે. ક્લાસિક ટ્રેડ-ઓફ એરોડાયનેમિક કાર્યક્ષમતા અને ઉત્પાદનક્ષમતા વચ્ચે છે. ડિઝાઇનરને પાછળની ધાર પર ચુસ્ત ત્રિજ્યા સાથે સુંદર પાતળી, શિલ્પવાળી એરફોઇલ જોઈએ છે. ફાઉન્ડ્રી એન્જિનિયર કહેશે કે મિસ્ટન્સને કારણે ઊંચા સ્ક્રેપ દર વિના કાસ્ટ કરવું અશક્ય છે. મશીનિસ્ટ કહેશે કે તે બકબક અથવા વાળ્યા વિના ફિક્સ્ચર અને મશીન માટે ખૂબ નાજુક છે. સમાધાન ઘણીવાર થોડો ગાઢ વિભાગ અથવા વધુ મજબૂત ટૂલિંગ પાથ માટે પરવાનગી આપવા માટે ડિઝાઇન ઝટકો તરીકે સમાપ્ત થાય છે. આ સતત વાટાઘાટો છે.

નિષ્ફળતાની રીતો ઉપદેશક છે. થાકની નિષ્ફળતા ઘણીવાર રુટ સેરેશન અથવા એરફોઇલ અને પ્લેટફોર્મના જંકશન પર શરૂ થાય છે. ક્રીપ - ગરમી અને તાણ હેઠળ ધીમી, કાયમી વિરૂપતા - હજારો કલાકોમાં બ્લેડના ધીમે ધીમે લંબાણ અને અનટ્વિસ્ટ તરીકે દેખાય છે. ઇનટેક સ્ટ્રીમમાં કણોનું ધોવાણ સેન્ડબ્લાસ્ટિંગની જેમ અગ્રણી ધારને દૂર કરી શકે છે. પરંતુ સૌથી ડરપોકમાંની એક છે ટર્બાઇન ડિસ્ક સાથેના રૂટ સંપર્ક ચહેરા પર ઘસારો. લોડ હેઠળ માઇક્રોસ્કોપિક ચળવળ વસ્ત્રોનું કારણ બને છે, જે તણાવ એકાગ્રતા અને ક્રેકની શરૂઆત તરફ દોરી શકે છે. તેથી જ તે મૂળ લક્ષણોની ચોકસાઇ, સક્ષમ CNC દુકાન દ્વારા મશિન કરવામાં આવે છે, તે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે - તે પ્રારંભિક માઇક્રો-મૂવમેન્ટને ઘટાડવા માટે.

તમે સમગ્ર સાંકળને માન આપતા શીખો. ખરાબ મશીનિંગ સેટઅપ દ્વારા બરબાદ થયેલ એક સંપૂર્ણ કાસ્ટિંગ. અનિયંત્રિત કોટિંગ પ્રક્રિયા દ્વારા ચેડા કરાયેલ સંપૂર્ણ રીતે મશિન બ્લેડ. તે ઘણી લિંક્સ સાથેની સાંકળ છે, અને એકંદર વિશ્વસનીયતા સૌથી નબળી એક જેટલી જ સારી છે. આથી જ એવા સપ્લાયર સાથે ભાગીદારી કરવી કે જે મેલ્ટથી લઈને ફિનિશ્ડ મશીન્ડ કમ્પોનન્ટ સુધીની બહુવિધ લિંક્સને નિયંત્રિત કરે છે, જોખમ ઘટાડે છે. તે માત્ર સગવડતા વિશે નથી; તે પ્રક્રિયા જવાબદારી વિશે છે.

આગળ જોવું: ધ કોન્સ્ટન્ટ પુશ

ક્ષેત્ર ક્યારેય સ્થિર રહેતું નથી. એન્જિનની કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરવા માટે ઉચ્ચ તાપમાન ક્ષમતા માટે હંમેશા દબાણ રહે છે, જે નવા એલોય ડેવલપમેન્ટ અને વધુ આક્રમક આંતરિક કૂલિંગ ચેનલ ડિઝાઇનને આગળ ધપાવે છે. એડિટિવ મેન્યુફેક્ચરિંગ (3D પ્રિન્ટિંગ) હવે જટિલ કૂલિંગ ભૂમિતિના પ્રોટોટાઇપિંગ માટે મિશ્રણમાં છે જેને કાસ્ટ કરવું અશક્ય છે. પરંતુ ઉચ્ચ-વોલ્યુમ, ઉચ્ચ-વિશ્વસનીયતા ઉત્પાદન માટે, ચોકસાઇ CNC મશીનિંગ સાથે જોડાયેલ રોકાણ કાસ્ટિંગ આવનારા લાંબા સમય માટે વર્કહોર્સ બનવા જઈ રહ્યું છે. જ્ઞાન માત્ર સોફ્ટવેર અથવા મશીન ટૂલ્સમાં જ નથી; તે એન્જિનિયરો અને ટેકનિશિયનોની સામૂહિક યાદમાં છે જેમણે હજારો હીટ ચલાવ્યા છે, હજારો ફિક્સર સેટ કર્યા છે અને સેંકડો નિષ્ફળ ભાગોનું વિશ્લેષણ કર્યું છે.

તે અમૂર્ત સંપત્તિ છે. જ્યારે તમે કંપનીની પ્રોફાઇલ જુઓ છો, જેમ કે tsingtaocnc.com પર Qingdao Qiangsenyuan Technology (QSY) માટે, ત્યારે મુખ્ય લાઇન એ માત્ર ઇન્વેસ્ટમેન્ટ કાસ્ટિંગ અને CNC મશીનિંગ જેવી સેવાઓની સૂચિ નથી. તે 30 વર્ષથી વધુનો ભાગ છે. આ વ્યવસાયમાં, તે સમયરેખા સૂચવે છે કે તેઓએ આ ભૌતિક પડકારો નેવિગેટ કર્યા છે, આ વિકૃતિ સમસ્યાઓ હલ કરી છે અને જરૂરી ગુણવત્તા નિયંત્રણો બનાવ્યા છે. તેઓએ કદાચ જંગી ઔદ્યોગિક પાવર ટર્બાઇન બ્લેડથી માંડીને સહાયક એકમો માટે નાના, જટિલ સુધી બધું જ મશીનિંગ કર્યું છે. તે અનુભવ ઉત્પાદન દરમિયાન ઓછા અજ્ઞાત અને ઓછા આશ્ચર્યમાં સીધો અનુવાદ કરે છે - જે, જેટલો મહત્વપૂર્ણ કંઈક માટે ટર્બાઇન બ્લેડ, તમે આખરે જેની ચૂકવણી કરી રહ્યાં છો તે છે.

તેથી આગલી વખતે જ્યારે તમે ટર્બાઇન બ્લેડ જોશો, ત્યારે ચમકતી સપાટીને એક સેકન્ડ માટે ભૂલી જાવ. પ્રવાસ વિશે વિચારો: ચોક્કસ સિરામિક મોલ્ડ, અંધકારમય ગરમી પર સુપરએલોયનું નિયંત્રિત રેડવું, અંતિમ સ્વરૂપને ઉજાગર કરવા માટે CNC પ્રોગ્રામ દ્વારા ધાતુને ધીમી, કાળજીપૂર્વક દૂર કરવી, અને સપાટીની સારવાર જે તેને યુદ્ધ માટે સજ્જ કરે છે. તે લાગુ ધાતુશાસ્ત્ર અને યાંત્રિક હસ્તકલાની શ્રેષ્ઠ કૃતિ છે, જ્યાં વિચલનના દરેક માઇક્રોન એક વાર્તા કહે છે.