Mnoge kompanije surađuju na testiranju propelera s noževima od titanijuma

Sveučilište laboratorija za turbinske strojeve Notre Dame (NDTL), Norsk Titanium, Pratt & Whitney i međunarodni TURBOCAM najavili su daljnja ispitivanja monolitnih propelera s noževima od titana izrađenih korištenjem aditivnih tehnika izrade. Prvi test završen je 2018. godine koji će testirati dinamičke performanse propelera. Proizvod je proizveden norveškom tehnologijom brzog taloženja plazme titana TM (RPDTM) i sertifikovat će se u skladu s trenutnim standardima certifikata o kvalitetu i komponentama turbinskih strojeva. Ovaj test dokazuje da se proizvodnja aditiva može primijeniti na turbomehaniku i utire put za potpunu certifikaciju proizvoda.


Testiranje će se obaviti u NDTL-ovom centru za ispitivanje turbinskih mašina u Indiji, SAD, koji ima najsavremeniju tehnologiju na svijetu. Nakon prvog ispitivanja, proizvod zadovoljava sve točke ispitivanja, brzine i tlaka. Ovaj test se fokusira na karakteristike proizvoda visokog ciklusa zamora i niskog ciklusa. Ispitivanje će uključivati razne testove ubrzanja i usporavanja radi promatranja utjecaja vibracija u stvarnom vremenu na lopatice.

titanium plate for aer

TURBOCAM international je prije ispitivanja obavio ocjenu kvalitete proizvodnje. U procjeni nije pronađena zaostala koncentracija stresa. Koncentracija napona dovodi do deformacije. TURBOCAM international je također utvrdio da su materijali korišteni norveškom tehnologijom brzog plazanja titana u plazmi također prikladni za tradicionalne valjaonice i mogu odgovarati performansama otkova ti-6al-4v.


Konačni plan projekta bio je utvrđivanje specifikacija za izradu složenih, preopterećenih dijelova za turbostrojeve. U isto vrijeme postići cilj smanjenja troškova proizvodnje i vremena proizvodnje. Taj je cilj postignut u proizvodnji dijelova zrakoplova za Ti6Al4V.


Pratt & Whitney nadzirat će cjelokupni proces proizvodnje i testiranja radi pružanja podatkovne podrške za budući razvoj motora. Portparol kompanije je rekao da je zadovoljstvo biti dio testa. Upotreba aditivnih tehnologija proizvodnje, poput norveškog titanijum-ovog brzog taloženja plazme TM, omogućava skraćenje koraka proizvodnje i vrijeme razvoja ključnih komponenti turbinskih strojeva.


Norveška tehnologija brzog taloženja titana u plazmi (TM) je druga tehnologija metalnog 3D štampanja u poređenju s našom uobičajenom tehnologijom 3D ispisa na rastaljenom metalu zasnovanom na prahu. Prema ASTM klasifikaciji, TM tehnologija brzog taloženja u plazmi pripada tehnologiji 3D štampanja usmerenog taloženja energije (DED). Kaže se da pultrix, vlastitim istraživanjem i razvojem DED tehnologije usmerenog nanošenja energije (tehnologija koaksijalnog praha LENS-a za lasersko oblaganje 3D štampanja), ima dugogodišnje iskustvo u 3D ispisu cjelokupnog ležišta noža.


Komponente aditiva koriste se duži niz godina u zrakoplovima, ali njihova je upotreba ograničena na kritične komponente kao što su vodovodne i unutrašnje komponente. Čak i kada se koriste u dijelovima motora (poput poznate mlaznice za gorivo GE Leap u motoru), zahtjevi za radnim dijelovima su uglavnom prijenos topline, a ne mehaničke performanse. Što se tiče cjelokupnog diska noža, izazov dolazi kako od provođenja topline, tako i od mehaničkih performansi. Može se reći da ako 3D otisnut cjelokupni disk oštrice može proći test više slojeva zahtjeva za zrakoplovnim performansama, to je zaista prekretnica za proizvodnju aditiva.


Međutim, za aplikacije za avione važan izazov je kako dobiti certifikat. Jer industrija aviona teži da certificira dizajn dijelova i da se drži za njega tokom cijelog životnog vijeka aviona. Pratt & Whitney puno sudjelovanje igra ključnu ulogu u promociji certifikacije 3D ispisa.


Pored toga, SAE i norveški titanijum u februaru 2019. godine su uveli standard za primjenu tehnologije 3D usmjeravanja energije (DED) usmjerenog taloženja energije. Dva zajednički formulisana standarda su AMS7004 (montažni dijelovi od legura od titanijuma za proizvodnju aditiva za energetsko taloženje u obliku luka od ojačanja plazme ti-6al-4v) i AMS7005 (tehnologija proizvodnje aditiva za taloženje energijom u plazmi luka orijentirana lukom). Novi standard postavlja minimalne zahtjeve kupcima vazduhoplovnih svemira za kupovinu montažnih dijelova norveškog brzog taloženja u titanijumu. Time su postavljeni temelji za razvoj norveškog titanijuma u vazduhoplovnom polju.


Norveški titan dobio je prvu FAA plovidbenost plovidbe za 3D otisnute strukture legura titana u februaru 2017. Tehnologija je primijenjena na Boeingov 787 dreamliner. Tvrdi da smanjuje troškove dijelova za 30 posto i smanjuje potrošnju energije, materijalni otpad i proizvodne cikluse.