터빈 블레이드 주조 공정

1. 디자인 및 모델링:

블레이드 설계: 터빈 적용 환경 및 성능 요구 사항에 따라 블레이드 모양, 크기, 재료, 냉각 구조 등을 포함한 블레이드 설계가 이루어집니다.

3D 모델링: 블레이드 설계에 따라, 컴퓨터 지원 설계(CAD) 소프트웨어를 사용하여 블레이드의 3D 모델을 구축한 후, 이후의 금형 제작 및 분석을 실시합니다.

2. 금형 제조:

금형 설계: 블레이드의 3D 모델에 따라 해당 주조 금형을 설계하고 제조합니다. 금형은 일반적으로 고강도 내열 합금 재료로 만들어지며 금형의 치수 정확성, 고온 저항성 및 내마모성을 보장하기 위해 정밀 가공 및 표면 처리가 필요합니다.

금형 제작: 금형 설계에 따라 CNC 공작 기계 및 기타 가공 장비를 사용하여 금형을 가공하고 표면 처리를 진행합니다.

3. 재료 준비:

재료 선택: 블레이드의 적용 환경 및 성능 요구 사항에 따라 니켈 기반 합금, 코발트 기반 합금 등 적절한 고온 합금 재료를 선택합니다.

제련: 원료를 녹여 액체 상태로 만들고, 성분을 제어하여 재료의 특성이 설계 요구 사항을 충족하도록 합니다.

주입: 용융 합금 소재를 주조용 금형에 주입하고, 적절한 충전과 냉각을 통해 합금 소재가 금형 내에서 응고되도록 합니다.

4. 스트리핑 및 세척:

탈형: 합금 소재가 응고되어 형태를 갖춘 후, 주조물을 금형에서 제거합니다.

세척: 주조물을 세척하여 표면의 잔여 모래 속, 버, 산화물 등을 제거한 후 후속 가공에 사용합니다.

5. 열처리:

열처리: 주조물의 내부응력을 제거하고, 입자를 미세화하고, 주조물의 기계적 성질과 수명을 개선하기 위해 주조물을 열처리하는 과정입니다.

시효 처리: 주조물의 경도, 강도, 고온 저항성을 개선하기 위해 필요에 따라 시효 처리를 실시합니다.

6. 가공:

거친 주조: 주조물의 거친 주조를 실시하고, 여분의 재료를 제거한 후, 치수 제어를 수행하여 후속 마무리 작업을 준비합니다.

마무리: 블레이드의 설계 요구 사항에 따라 주조물을 마무리하여 밀링, 터닝, 연삭 등을 통해 필요한 치수 정확도와 표면 마감을 달성합니다.

잎뿌리 가공: 잎뿌리는 일반적으로 뿌리의 강도와 피로 특성을 개선하기 위해 압연, 방적 등의 특수 가공 공정이 필요합니다.

블레이드 공기역학적 형상 가공: 블레이드 공기역학적 형상은 블레이드의 공기역학적 성능이 설계 요구 사항을 충족하도록 하기 위해 고정밀 기계 도구와 특수 도구를 사용하여 가공해야 합니다.

블레이드 냉각 구멍 가공: 블레이드 냉각 구멍은 특수 가공 장비 및 공정을 사용하여 가공해야 하며, 냉각 구멍의 크기, 모양 및 위치가 설계 요구 사항을 충족하도록 해야 합니다.

7. 표면 처리:

쇼트피닝: 쇼트피닝 처리를 통해 블레이드의 피로 강도와 내식성을 향상시킵니다.

코팅처리: 필요에 따라 블레이드에 열 차단 코팅, 산화 방지 코팅 등의 코팅을 하여 블레이드의 고온 내구성과 수명을 향상시킵니다.

8. 검사 및 테스트:

크기 검사: 블레이드 크기가 설계 요구 사항을 충족하는지 확인합니다.

외관 검사: 칼날 표면 품질을 확인하고 결함이 있는지 확인합니다.

성능 시험: 블레이드의 성능이 설계 요구 사항을 충족하는지 여부를 테스트합니다. 여기에는 강도 시험, 경도 시험, 고온 피로 시험, 고온 크립 시험, 산화 방지 시험, 공기 역학적 성능 시험, 냉각 성능 시험 등이 포함됩니다.

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