Sikertörténetek: A sörétszórás légiipari alkalmazásai

A sörétszórás bizonyította hatékonyságát a fém alkatrészek élettartamának meghosszabbításában és teljesítményének fokozásában azáltal, hogy megvédi őket a fáradás, a súrlódási fáradás, a feszültségkorróziós repedések és számos más meghibásodási mechanizmus ellen. Az alábbiakban néhány sikertörténetet mutatunk be a repülőgépipari alkalmazásokról:

• Segédhajtómű (APU) kipufogócsatornái
• NASA Langley repedésnövekedési tanulmány
• Turbinamotor ventilátor tárcsák
• Turbinamotor HP kompresszor rotorok

A Sikertörténetek főoldalára való visszatéréshez kattintson ide.

Segédhajtómű (APU) kipufogócsatornái
Az APU segédhajtóművek egy bizonyos típusa a földön álló, kikapcsolt főhajtóművekkel rendelkező repülőgépek energiaellátására szolgál. A cső alakú kipufogócsatornák magas hőmérséklettűrő képesságű 8009-es alumíniumötvözetből készültek, végtől végig hegesztett kivitelben. A feszültség fárasztási vizsgálatok 23 ksi (156 MPa) fáradási szilárdságot mértek 3000 cikluson a hegesztett állapotban. A hegesztési varratok üveggyöngyös szórása 13%-kal, 26 ksi-ra (180 MPa) javította a fáradási szilárdságot.

NASA Langley repedésnövekedési tanulmány
A NASA mérnökei tanulmányt készítettek a 2024-T3 alumínium repedésnövekedési sebességéről sörétszórással és anélkül. A mintákat 0,050″ (1,27 mm) kezdeti repedéssel vizsgálták, majd ciklusos vizsgálatot végeztek a meghibásodásig. (Meg kell jegyezni, hogy az Egyesült Államok légierejének károsodási tűrése 0,050″ (1,27 mm)). Megállapították, hogy a repedésnövekedés jelentősen később jelentkezett, amikor a sörétszórás is szerepelt a technológiában. Mint ahogy a következő eredmények mutatják, 15 ksi (104 MPa) nettó feszültség mellett a fennmaradó élettartam 237%-kal nőtt. 20 ksi (138 MPa) nettó feszültség mellett a fennmaradó élettartam 81%-kal nőtt.

Ez a teszt a valós körülményeknél keményebb körülményeket tükröz. A valós körülmények között általában nem lennének kezdeti hibák, és a fáradási élettartam javulásának jobbnak kellene lennie ezeken a feszültségszinteken. (Megjegyzés a minta előkészítésével kapcsolatban: A felületbe elektrokisüléses megmunkálással (EDM) egy bevágást helyeztek el. A mintákat addig terhelték fárasztás közben, amíg a repedés ~ 0,050″ (1,27 mm) méretűre nem nőtt. Ha a mintákat sörétszórták, akkor az 0,050″ (1,27 mm) kezdeti repedés keletkezése után történt. Ez volt a fenti eredmények kiindulópontja.)

Turbinamotor ventilátor tárcsák
1991-ben a Federal Aviation Authority (FAA) olyan légialkalmassági irányelvet adott ki, amely előírta az alacsony nyomású ventilátortárcsa repedéseinek ellenőrzését. Abban az időben több mint 5000 hajtóművet használtak civil repülőgépeken az Egyesült Államokban és Európában. Az FAA előírta, hogy azokat a hajtóműveket, amelyeknél a ventilátorlapát fecskefarknyílásában a megmunkálást követően nem végeztek lándzsás (sörét) szórást, ellenőrizni kell. Azoknak a hajtóműveknek, amelyeknél a ventilátortárcsákon nem végeztek lándzsás szórást, 10 000 ciklusról 4100 ciklusra kellett csökkenteniük az élettartamot (fel- és leszállások). Az AMS 2432 (Számítógéppel felügyelt sörétszórás) szerinti lándzsás szórással 4100 ciklus előtt átdolgozott lemezek 3000 ciklusos hosszabbítást kaptak.

Turbinamotor HP kompresszor rotorok
A sugárhajtóművek gyártásában két vezető vállalat közösen gyárt nagynyomású kompresszorrotorokat. A különálló darabokat kovácsolt titánból (Ti 4Al-6V) munkálják meg, majd összehegesztik. A tesztelés a következő eredményeket hozta:

• Hegesztett állapotban – 4,000 ciklus*
• Hegesztve és polírozva – 6000 ciklus
• Hegesztve és szórva – 16 000 ciklus

* A repülőgép-hajtóművek terminológiájában egy ciklus megegyezik a repülőgép egy felszállásához szükséges felfutással, amelyhez a hajtóművet konfigurálták.

Kezdetben a sörétszórást kiegészítő „biztosításként” használták a meghibásodások ellen. A sokéves meghibásodásmentes szolgálatot követően, a sörétszórás vezérlésének innovációjával párosulva, a sörétszórást teljes gyártási folyamatként építették be a motorok korszerűsítése érdekében.

KAPCSOLATFELVÉTEL

SÖRÉTSZÓRÁS