表面粗糙度是葉片性能衰退的重要因素

在航空發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的那一刻，葉片的性能衰退就開始了！極速旋轉(zhuǎn)的葉片與空氣之間劇烈摩擦，可產(chǎn)生數(shù)百度的高溫。而葉片的表面粗糙顆粒，會(huì)因摩擦、碰撞進(jìn)一步侵蝕，迅速擴(kuò)大原有的表面缺陷。與此同時(shí)，葉片的葉頂與機(jī)匣、輪轂之間的間隙，也會(huì)在摩擦、腐蝕、熱疲勞這三重因素下，進(jìn)一步增大。

因此，優(yōu)質(zhì)的渦輪葉片對(duì)表面粗糙度有著極高的要求。粗糙度越低，在劇烈的摩擦、碰撞及侵蝕過程中，“易損”因子就越少，性能衰退的周期就會(huì)越長。但粗糙度的高低只是其中一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，粗糙度的均勻性同樣至關(guān)重要。 而葉片復(fù)雜的曲率變化，為葉片拋光帶來了極大的難度。

傳統(tǒng)砂輪砂帶拋光高度依賴仿形能力

目前西方對(duì)于葉片拋光，比較流行的方式，是使用CNC控制的6軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床，通過砂輪砂帶磨削拋光。結(jié)合計(jì)算機(jī)與自動(dòng)化技術(shù)，以仿形磨削的方式對(duì)葉片復(fù)雜曲面進(jìn)行精整加工。

但這種仿形拋光方式，對(duì)設(shè)備的自適應(yīng)要求極高，設(shè)備各機(jī)構(gòu)必須具有高精度的識(shí)別與配合能力。不僅成本非常高，而且因磨具損耗提供實(shí)時(shí)補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)，非?？简?yàn)數(shù)據(jù)庫積累。

同時(shí)，隨著葉片型面越來越復(fù)雜（如弓形葉片、掠形葉片、寬弦葉片等），葉片制造工藝的越來越多樣（如3D打印葉片）等，單一形式的拋光方法已經(jīng)不能滿足葉片全部位的拋光。

流體拋光技術(shù)帶來更多可能

如果說砂輪砂帶拋光必須高度依賴仿形能力的話，那么斯曼克流體拋光技術(shù)則可以無視曲率的復(fù)雜變化！

斯曼克流體拋光，是一種通過擠壓半流體磨料，流經(jīng)葉片曲面進(jìn)行精細(xì)研磨，從而達(dá)到拋光效果的拋光工藝。半流體磨料在壓力的作用下，可以充分貼合曲面表面，天然地?fù)碛小胺滦文芰Α?。無論葉片曲率怎樣變化，都能帶來一致性的拋光效果。

對(duì)于傳統(tǒng)拋光方式來說，預(yù)留余量可能為0.08——0.12mm，而對(duì)于流體拋光來說，預(yù)留余量可以更低！

流體拋光不再是簡單的拋光工藝

對(duì)于渦輪葉片來說，流體拋光不僅僅是一道拋光工藝，而完全演變?yōu)橐环N最終成形的加工方法。是保證葉片最終加工質(zhì)量的最后一個(gè)環(huán)節(jié)。

通過中國工程技術(shù)人員幾代人的努力，中國葉片制造技術(shù)取得了長足的進(jìn)步。但是在學(xué)習(xí)西方先進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，勇于打破常規(guī)思維，從不同的角度尋找技術(shù)解決方案，才更有機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn)彎道超車！