กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 3 นาที

บลิสก์

บ ลิสก์ ( blisk ) เป็นคำผสมระหว่างbladed disk และ bladed rotor ( โรเตอร์ แบบมีใบพัดในตัว ) ซึ่งเป็น ส่วนประกอบของ...

บลิสก์

ใบพัดคอมเพรสเซอร์แบบแกนหมุนชิ้นเดียว ขึ้นรูปด้วยเครื่อง CNC

บ ลิสก์ ( blisk ) เป็นคำผสมระหว่างbladed disk และ bladed rotor ( โรเตอร์ แบบมีใบพัดในตัว ) ซึ่งเป็น ส่วนประกอบของ เครื่องจักรเทอร์โบที่ประกอบด้วยจานโรเตอร์และใบพัดที่ทำเป็นชิ้นเดียว แทนที่จะเป็นจานที่ประกอบด้วยใบพัดที่ถอดเปลี่ยนได้ทีละชิ้น โดยทั่วไปแล้ว บลิสก์จะมีประสิทธิภาพด้านอากาศพลศาสตร์ที่ดีกว่าโรเตอร์แบบใบพัดเดี่ยวทั่วไป และมีน้ำหนักเบากว่า สามารถผลิตได้โดยการผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ (additive manufacturing)การหล่อ การกลึงจากวัสดุชิ้นเดียว หรือการเชื่อมใบพัดเข้ากับจานโรเตอร์ คำว่าบลิสก์ส่วนใหญ่ใช้ในการออกแบบเครื่องยนต์ อากาศยาน

ประวัติศาสตร์

การผลิต Blisk ถูกนำมาใช้ตั้งแต่กลางทศวรรษ 1980 โดย Sermatech–Lehr (ปัจจุบันรู้จักกันในชื่อGKN Aerospace [ 1 ] ) เป็นผู้ใช้รายแรกในปี 1985 สำหรับคอมเพรสเซอร์ของ เครื่องยนต์ เฮลิคอปเตอร์T700 นับตั้งแต่นั้นมา การใช้งานก็เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องในแอปพลิเคชันหลักทั้งคอมเพรสเซอร์และใบพัดพัดลม ตัวอย่างเช่นเครื่องยนต์จรวด Rocketdyne RS-68 และเครื่องยนต์ เทอร์โบแฟน General Electric F110

เครื่องบินรบ F-35B รุ่นJoint Strike Fighterใช้ปีกบิน (blisk) เพื่อให้สามารถบินขึ้นในระยะสั้นและลงจอดในแนวดิ่งได้[ 2 ]

บริษัทผู้ผลิตเครื่องยนต์CFM Internationalใช้บลิสก์ในส่วนคอมเพรสเซอร์ของ โครงการเครื่องยนต์สาธิต LEAP-Xซึ่งได้ทำการทดสอบบนแท่นทดสอบขนาดเต็มรูปแบบเสร็จสิ้นแล้ว[ 3 ]ส่วนคอมเพรสเซอร์ของเครื่องยนต์PowerJet SaM146 ที่ใช้ขับเคลื่อนเครื่องบิน Sukhoi Superjet 100ก็ติดตั้งบลิสก์เช่นกัน[ 4 ]

เครื่องยนต์ PassportของGeneral Electric (เดิมชื่อ "TechX") ใช้ใบพัดแบบ Blisk สำหรับทั้งพัดลมหลักขนาด 52 นิ้ว (130 ซม.) และคอมเพรสเซอร์แรงดันสูง 5 ใน 10 ขั้นตอน[ 5 ] [ 6 ]เครื่องยนต์GEnxใช้ใบพัดแบบ Blisk ในบางขั้นตอนอยู่แล้ว

ข้อดี

ชิ้นส่วนใบพัด (blisk) ที่ใช้ในคอมเพรสเซอร์ของเครื่องยนต์กังหันแก๊ส

แทนที่จะทำแผ่นดิสก์คอมเพรสเซอร์เปล่าๆ แล้วค่อยติดใบพัดทีหลัง บลิสก์เป็นชิ้นส่วนเดียวที่รวมทั้งสองอย่างเข้าด้วยกัน ซึ่งช่วยขจัดความจำเป็นในการยึดใบพัดเข้ากับแผ่นดิสก์ (โดยใช้สกรู สลักเกลียว ฯลฯ) จึงช่วยลดจำนวนชิ้นส่วนในคอมเพรสเซอร์ ในขณะเดียวกันก็ลดแรงต้านและเพิ่มประสิทธิภาพการอัดอากาศในเครื่องยนต์ การกำจัดส่วนยึดแบบหางนกที่พบในใบพัดกังหันแบบดั้งเดิมช่วยขจัดแหล่งที่มาของการเริ่มต้นการแตกร้าวและการแพร่กระจายในภายหลัง[ 7 ]

สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพได้สูงสุดถึง 8% [ 8 ]

ข้อเสีย

ความเสียหายใดๆ ต่อใบพัดของโรเตอร์แบบใบพัดรวมที่เกินกว่ารอยบุบและรอยขีดข่วนเล็กน้อย จำเป็นต้องเปลี่ยนโรเตอร์ หรือตัดใบพัดที่เสียหายออกแล้วเชื่อมใบพัดใหม่เข้าไป การบำรุงรักษาในลักษณะนี้มักทำได้ยากมากบนลานบิน และมักต้องถอดเครื่องยนต์หรือคอมเพรสเซอร์ออกทั้งหมดและส่งไปยังศูนย์ซ่อมเฉพาะทาง โรเตอร์แบบใบพัดรวมยังต้องผ่านการ ทดสอบ การสั่นสะเทือนแบบฮาร์มอนิ ก และการปรับสมดุลแบบไดนามิกที่เข้มงวดกว่าโรเตอร์แบบดั้งเดิมมาก เนื่องจากไม่มีการลดการสั่นสะเทือนตามธรรมชาติที่การยึดแบบหางนกของโรเตอร์แบบดั้งเดิมให้ไว้อีกต่อไป[ 7 ]

กระบวนการ

ทั่วไป

สามารถผลิต Blisk ได้ด้วยกระบวนการผลิตที่แตกต่างกันหลายวิธี รวมถึงการกัดCNC การหล่อแบบลงทุนการกลึงด้วยไฟฟ้าเคมีการพิมพ์ 3 มิติหรือการเชื่อม กำลังดำเนินการวิจัยเพื่อผลิตโดยใช้การเชื่อมเสียดทานของชิ้นส่วนรูปทรง "ใกล้ขอบ" จากนั้นจึงกลึงให้ได้รูปทรง Blisk สุดท้าย[ 9 ]

การวัดและการตรวจสอบ

ตัวอย่าง Blisk ใน ATOS ScanBox

การวัดและการตรวจสอบใบพัด ซึ่งมีความสำคัญต่อการรับประกันประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ จะดำเนินการในขั้นตอนสุดท้ายของการผลิต ตามธรรมเนียมแล้ว การวัดจะทำโดยใช้อุปกรณ์สัมผัส เช่นเครื่องวัดพิกัด (CMM) แต่เนื่องจากรูปทรงและข้อกำหนดต่างๆ เพิ่มขึ้น แนวโน้มในโรงงานสมัยใหม่คือการใช้ระบบตรวจสอบด้วยการสแกน 3 มิติ[ 10 ] ซึ่งมีข้อดีคือความเร็วในการวัดเมื่อเทียบกับอุปกรณ์สัมผัส ในขณะเดียวกันก็สามารถรวบรวมข้อมูล 3 มิติเพื่อนำไปเชื่อมโยงกับลักษณะการออกแบบได้ การใช้ข้อมูล 3 มิติ ทำให้สามารถจัดทำแคตตาล็อกชิ้นส่วนได้ ซึ่งมักเรียกว่าแฝดดิจิทัลทำให้สามารถตรวจสอบผลิตภัณฑ์ได้ตลอดวงจรชีวิต

การซ่อมแซม Blisk โดยใช้การกลึงแบบปรับได้

ใบพัดท้ายเครื่องยนต์มีข้อกำหนดเฉพาะตัว เมื่อใช้งานในเครื่องยนต์ไปสักระยะ จะพบความเสียหายและการสึกหรออย่างเห็นได้ชัด หากความเสียหายและการสึกหรออยู่ในเกณฑ์ที่หน่วยงานออกแบบกำหนดไว้ ใบพัดท้ายเครื่องยนต์ก็สามารถซ่อมแซมได้

การซ่อมแซมส่วนประกอบของใบพัดมีความซับซ้อนมากและต้องใช้การแสดงภาพ 3 มิติที่แม่นยำของส่วนประกอบก่อน วิธีที่เร็วที่สุดในการทำเช่นนี้คือการสแกนผลิตภัณฑ์แบบ 3 มิติ[ 10 ]หลังจากสแกนชิ้นส่วนแล้วไฟล์ STL (stereolithograph) สามารถส่งไปยังซอฟต์แวร์สร้างโค้ด CNC เช่นNX CAMได้ เส้นทางของเครื่องมือจะถูกสร้างใหม่ให้เหมาะสมกับรูปทรงเรขาคณิตที่วัดได้ ไม่ใช่ CAD ที่สร้างขึ้นตามปกติในกระบวนการที่เรียกว่าการตัดเฉือนแบบปรับได้[ 11 ]

โดยทั่วไป กระบวนการจะเกี่ยวข้องกับการถอดส่วนใดส่วนหนึ่งหรือทั้งหมดของใบมีดออก จากนั้นจึงเชื่อมกลับเพื่อให้ได้ขนาดโดยประมาณ ก่อนที่จะทำการกลึงขั้นสุดท้ายเพื่อให้ได้รูปทรงปีกเครื่องบิน[ 12 ]

  • LiftFan blisk , โรลส์-รอยซ์ มีนาคม 2546.
  • ข้อเท็จจริงเกี่ยวกับโรลส์-รอยซ์, เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 19 ตุลาคม 2549.
  • สื่อประชาสัมพันธ์ , โรลส์-รอยซ์, เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 21 กันยายน 2549.
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Blisk&oldid=1333978157 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ บลิสก์

บ ลิสก์ ( blisk ) เป็นคำผสมระหว่างbladed disk และ bladed rotor ( โรเตอร์ แบบมีใบพัดในตัว ) ซึ่งเป็น ส่วนประกอบของ...

ประวัติศาสตร์

การผลิต Blisk ถูกนำมาใช้ตั้งแต่กลางทศวรรษ 1980 โดย Sermatech–Lehr (ปัจจุบันรู้จักกันในชื่อ GKN Aerospace [ 1 ] ) เป็นผู้ใช้รายแรกในปี 1985 สำหรับคอมเพรสเซอร์ของ เครื่องยนต์ เฮลิคอปเตอร์ T700 นับตั้งแต่นั้นมา...

ข้อดี

แทนที่จะทำแผ่นดิสก์คอมเพรสเซอร์เปล่าๆ แล้วค่อยติดใบพัดทีหลัง บลิสก์เป็นชิ้นส่วนเดียวที่รวมทั้งสองอย่างเข้าด้วยกัน ซึ่งช่วยขจัดความจำเป็นในการยึดใบพัดเข้ากับแผ่นดิสก์ (โดยใช้สกรู สลักเกลียว ฯลฯ

ข้อเสีย

ความเสียหายใดๆ ต่อใบพัดของโรเตอร์แบบใบพัดรวมที่เกินกว่ารอยบุบและรอยขีดข่วนเล็กน้อย จำเป็นต้องเปลี่ยนโรเตอร์ หรือตัดใบพัดที่เสียหายออกแล้วเชื่อมใบพัดใหม่เข้าไป การบำรุงรักษาในลักษณะนี้มักทำได้ยากมากบนลานบิน...