タービンブレード鋳造工程

1. 設計とモデリング:

ブレード設計: タービンの適用環境と性能要件に応じて、ブレードの形状、サイズ、材質、冷却構造などを含むブレード設計を行います。

3D モデリング: ブレードの設計に応じて、コンピュータ支援設計 (CAD) ソフトウェアを使用してブレードの 3D モデルが作成され、その後の金型作成と解析が行われます。

2. 金型製造：

金型設計：ブレードの3Dモデルに基づいて、対応する鋳造金型を設計および製造します。金型は通常、高強度耐熱合金材料で作られており、金型の寸法精度、耐高温性、耐摩耗性を確保するために、精密加工と表面処理が必要です。

金型製作：金型設計に従って、CNC工作機械やその他の加工設備を使用して金型を加工し、表面処理を行います。

3. 材料の準備：

材料の選択：ブレードの適用環境と性能要件に応じて、ニッケル基合金、コバルト基合金などの適切な高温合金材料を選択します。

製錬: 原材料を溶かして液体状態にし、組成を制御して材料の特性が設計要件を満たすようにします。

注湯：溶融した合金材料を鋳造鋳型に注ぎ、適切な充填と冷却を行って鋳型内で合金材料を固化させます。

4. 剥離と洗浄：

脱型: 合金材料が凝固して形成された後、鋳物を金型から取り出します。

洗浄: 鋳物は、その後の加工のために表面に残った砂中子、バリ、酸化物などを除去するために洗浄されます。

5. 熱処理：

熱処理: 鋳物の​​熱処理により、内部応力を除去し、結晶粒を微細化し、機械的特性と鋳物の耐用年数を向上させます。

時効処理：鋳物の硬度、強度、耐高温性を向上させるために必要に応じて時効処理を行います。

6. 機械加工：

荒削り: 鋳物を荒削りし、余分な材料を除去し、寸法管理を行って、その後の仕上げに備えます。

仕上げ：ブレードの設計要件に応じて、フライス加工、旋削、研削などの鋳造仕上げを行い、必要な寸法精度と表面仕上げを実現します。

ブレードルートの処理: ブレードルートには通常、ルートの強度と疲労特性を向上させるために、圧延、スピニングなどの特殊な処理プロセスが必要です。

ブレード空力プロファイル加工：ブレードの空力性能が設計要件を満たすように、ブレード空力プロファイルは高精度の工作機械と特殊な工具を使用して加工する必要があります。

ブレード冷却穴の加工: ブレード冷却穴は、冷却穴のサイズ、形状、位置が設計要件を満たすように、専用の加工装置とプロセスを使用して加工する必要があります。

7.表面処理：

ショットピーニング: ブレードの疲労強度と耐腐食性を向上させるために、ブレードにショットピーニング処理が施されています。

コーティング処理：必要に応じて、ブレードに遮熱コーティング、酸化防止コーティングなどのコーティングを施し、ブレードの耐高温性と耐用年数を向上させます。

8. 検査とテスト：

サイズ検査：ブレードのサイズが設計要件を満たしているかどうかを確認します。

外観検査：刃物の表面品質を確認し、欠陥がないか確認します。

性能試験：強度試験、硬度試験、高温疲労試験、高温クリープ試験、抗酸化試験、空力性能試験、冷却性能試験など、ブレードの性能が設計要件を満たしているかどうかを試験します。

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