Використання адитивних технологій при виготовленні відцентрових робочих коліс

Анотація

Мета роботи. Аналіз методів виготовлення відцентрових лопаток методами 3D друку на прикладі модернізованої системи охолодження двигуна АІ-450М гелікоптеру Мі-2МСБ.

Методи дослідження: розрахунковий метод кінцевих елементів, аналітичний.

Отримані результати. Проведені дослідження показали, що застосування технологій пошарового друку відцентрового колеса системи охолодження надають наступні можливості та покращення:

- зменшити відсоток відбракування готових виробів у 8–9 разів;

- знизити витрату матеріалу на 300–400 %;

- підвищити швидкість виробництва, дослідів, експериментів та відпрацювання виготовлення робочих елементів за рахунок розробки нових технологій швидкого виробництва (rapid fabrication);

- легкий друк раніше «неможливої» геометрії .

Був проведений аналіз можливих видів виготовлення робочого відцентрового колеса, в роботі проведена розрахункова оцінка термодинамічних параметрів в процесі поетапного нанесення шарів металу. Проблема великого відсотку браку в процесі класичного – механічного фрезерування лопатей була вирішена за рахунок зміни виду виробництва на адитивний.

Наукова новизна. У сучасному світі за рахунок розповсюдження CAD / CAM / CAE / PLM технологій та накопиченню широкої бібліотеки матеріалів відкривається велика кількість новітніх та більш ефективних, з точки зору економії та якості, методів виготовлення вузлів та агрегатів. На прикладі таких гігантів виробництва авіаційних двигунів Rolls-Royce Motor, General Electric та Pratt & Whitney зрозуміло, що використання та розробка новітніх методів об’ємного друку є доцільною.

Практична цінність. Одержані результати мають важливе значення в подальшому процесі виробництва та модернізації гелікоптеру Мі-2 усіх модифікацій з новітніми двигунами, а також для проектів по розвитку будівництва гелікоптерів Україні – МСБ-2 «Надія», МСБ-6 «Отаман», МСБ-8 та інших. Можливість підвищення ефективності виготовлення основних робочих елементів – лопатей дає змогу знизити собівартість вузлів, їх подальшого ремонту, експлуатації. Найголовнішим чинником є підвищення надійності, тай як при виготовленні знижується ймовірність дефектів, що потім не будуть виявлені на етапах проміжного та кінцевого контролю.