एयरोस्पेस के लिए सटीक इम्पेलर मशीनिंग

एयरोस्पेस के लिए सटीक इम्पेलर इंजन, पंप या टर्बाइन सिस्टम में उपयोग किए जाने वाले घूर्णन घटक हैं, जो मुख्य रूप से विमान इंजन, रॉकेट प्रणोदक या उपग्रह प्रणोदन प्रणाली में उपयोग किए जाते हैं। इन इम्पेलरों का आकार जटिल होता है (ज्यादातर पतली दीवार वाली अभिन्न संरचनाएं), और सामग्री उच्च तापमान और उच्च शक्ति प्रतिरोधी होती है (जैसे टाइटेनियम मिश्र धातु, निकल-आधारित सुपरअलॉय), और मशीनिंग सटीकता की आवश्यकताएं बेहद अधिक हैं (सहिष्णुता ±0.01-0.05 मिमी, सतह खुरदरापन Ra≤0.4μm), उच्च गति (>10,000 आरपीएम) पर वायुगतिकीय प्रदर्शन और स्थायित्व सुनिश्चित करने के लिए।
 

1. सामग्री गुण

एयरोस्पेस इम्पेलर आमतौर पर उच्च-प्रदर्शन मिश्र धातुओं का उपयोग करते हैं ताकि उच्च तापमान, उच्च दबाव और संक्षारक वातावरण में विश्वसनीयता सुनिश्चित की जा सके:

• टाइटेनियम मिश्र धातु (Ti-6Al-4V): हल्का, उच्च शक्ति, संक्षारण प्रतिरोधी, टर्बाइन इम्पेलरों के लिए उपयुक्त।
• निकल-आधारित सुपरअलॉय (Inconel 718): उच्च तापमान प्रतिरोधी (>1000°C), ऑक्सीकरण प्रतिरोधी, इंजन अभिन्न इम्पेलरों के लिए उपयुक्त।
• अन्य: एल्यूमीनियम मिश्र धातु या सिरेमिक समग्र सामग्री, विशिष्ट हल्के भार वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयोग की जाती है।

2. मशीनिंग विधियाँ

सटीक इम्पेलर मशीनिंग उच्च परिशुद्धता, बहु-अक्ष लिंकेज और गैर-पारंपरिक मशीनिंग के संयोजन पर जोर देती है ताकि जटिल ज्यामितीय आकृतियों (जैसे ब्लेड वक्र सतहों, पतली दीवार वाली आंतरिक गुहाओं) को प्राप्त किया जा सके। सामान्य विधियों में शामिल हैं:

• 5-अक्ष सीएनसी मशीनिंग (CNC): जटिल घुमावदार सतह वाले ब्लेड के लिए उपयुक्त 5-अक्ष लिंकेज मशीन टूल्स (जैसे DMG Mori या Mazak) का उपयोग करना। चुनौती: उच्च काटने बल कंपन का कारण बनता है, समाधान: उच्च कठोरता वाले उपकरण और CAM सॉफ्टवेयर अनुकूलन पथ। मशीनिंग समय को 30-50% तक कम किया जा सकता है।
• इलेक्ट्रोकेमिकल मशीनिंग (ECM): कोई उपकरण संपर्क नहीं, गैर-थर्मल मशीनिंग, उच्च तापमान प्रतिरोधी मिश्र धातुओं की पतली दीवार वाली संरचनाओं के लिए उपयुक्त। उच्च सतह गुणवत्ता (Ra<0.2μm), कोई अवशिष्ट तनाव नहीं, विशेष रूप से एयरोस्पेस जटिल ज्यामितीय आकृतियों के लिए उपयुक्त।
• लचीली विनिर्माण प्रणाली (FMS): कई सीएनसी मशीन टूल्स को एकीकृत करना, अभिन्न इम्पेलरों के स्वचालित बैच उत्पादन को प्राप्त करना, सटीकता नियंत्रण ±0.02 मिमी के भीतर।
• अन्य: सटीक कास्टिंग + पोस्ट-मशीनिंग (जैसे लॉस्ट वैक्स कास्टिंग), या ठीक आर-एंगल तरंगों के लिए लेजर मशीनिंग। पतली दीवार वाले अभिन्न केन्द्राभिमुख इम्पेलरों के लिए एक पेटेंट विधि का उपयोग किया जा सकता है: पहले आंतरिक गुहा को मोटे तौर पर मशीन करें, फिर ब्लेड को ठीक से मशीन करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि अल्ट्रा-थिन ब्लेड (मोटाई <1 मिमी) विकृत नहीं हैं।