Yksikideturbiinin siiven valuprosessi

Prosessi alkaa siemenkiteen valinnalla, joka toimii kiteen kasvun alkuytimenä. Siemenkide on tyypillisesti valmistettu materiaalista, jolla on samanlainen kiderakenne kuin halutulla turbiinin siipimateriaalilla, kuten nikkelipohjaisesta superseoksesta.

Tarkkuuskeraamiset muotit, jotka tunnetaan myös nimellä investointimuotit, valmistetaan kadonnevahavalumenetelmällä. Muotti on suunniteltu sopimaan turbiinin siiven vaadittavaan muotoon ja ominaisuuksiin sekä yksikiteiden kasvusuuntaan. Kiinnitä erityistä huomiota siemenen suuntaukseen muotin sisällä.

Aseta siemenkiteet varovasti muottiin ja asenna tarvittavat portti- ja syöttöjärjestelmät helpottamaan sulan metallin virtausta valuprosessin aikana.

Laadukkaat nikkelipohjaiset superseokset, jotka soveltuvat yksikiteiden kasvattamiseen, sulatetaan tyhjiöinduktiouunissa tai vastaavassa laitteessa. Sula metalli kaadetaan sitten valmistettuun muottiin valvotuissa olosuhteissa varmistaen tasaisen täytön ja jähmettymisen.

Kun sula metalli jähmettyy, siemenkide saa yksikiderakenteen kasvamaan ennalta määrättyyn suuntaan. Tämä prosessi, jota kutsutaan suunnatuksi kiinteytykseksi, varmistaa, että tuloksena olevat turbiinin siivet koostuvat yksittäiskiteistä ilman raerajaa, mikä parantaa niiden mekaanisia ominaisuuksia ja korkeiden lämpötilojen kestävyyttä.

Valun jälkeen muotti jäähdytetään vähitellen lämpörasituksen estämiseksi ja yksikiderakenteen eheyden varmistamiseksi. Kun metalli on täysin jähmettynyt, keraaminen muotti poistetaan ja jäljelle jää monimutkaiset yksikiteiset turbiinin siivet.

Valetut turbiinin siivet voidaan tehdä erilaisilla valun jälkeisillä käsittelyillä, kuten lämpökäsittelyllä, pintakäsittelyllä ja mittatarkastuksilla vaadittujen mekaanisten ominaisuuksien, pinnan laadun ja mittatarkkuuden saavuttamiseksi.

Valuprosessin aikana toteutetaan tiukkoja laadunvalvontatoimenpiteitä parametrien, kuten lämpötilan, paineen ja kiteen suuntauksen, seuraamiseksi. Tuhoamattomia testaustekniikoita voidaan käyttää myös yksikiderakenteen eheyden todentamiseen ja mahdollisten virheiden tai epätäydellisyyksien havaitsemiseen.