Una nuova tecnologia semplifica la produzione di motori a reazione
Nella fabbricazione delle turbine dei motori a reazione si ricorre spesso all’elettroerosione a filo, poiché questa tecnologia consente di ottenere tagli stretti per forme precise e complesse.
Il rovescio della medaglia è che l’elettroerosione a filo è un processo di produzione che richiede molto tempo, sia per quanto riguarda i tempi di preparazione che di lavorazione.
Inoltre, si tratta di un processo di produzione termico che influenza le proprietà del materiale.
Ora questo problema può essere risolto utilizzando la nuova e innovativa tecnologia di taglio a getto d’acqua.
La fabbricazione di turbine per motori a reazione è un processo che richiede molto tempo e un’estrema precisione.
Poiché l’elettroerosione a filo è considerata una tecnologia di lavorazione piuttosto lenta, un fornitore internazionale di motori a reazione ha esplorato la possibilità di ridurre i tempi di produzione delle parti fisse delle turbine sostituendo l’elettroerosione a filo con altre tecnologie di lavorazione.
La sfida consisteva nel trovare una tecnologia in grado di soddisfare i severi requisiti.
Sono state testate tecnologie di taglio termico come il laser e il laser a fibra, ma l’impatto del calore sul materiale era eccessivo, quindi il taglio laser è stato scartato.
Il passo successivo è stato quello di studiare la tecnologia a getto d’acqua come opzione.
I contorni a forma di goccia della turbina a getto d’acqua richiedevano una lavorazione a cinque assi e allo stesso tempo un taglio molto stretto per gestire contorni piccoli, angoli acuti e tolleranze ridotte, con una superficie di taglio fine.
Il taglio a getto d’acqua tradizionale era difficile da applicare, ma quando è stata scoperta la nuova FiveX Ultra di Water Jet Sweden, si è presentata un’opportunità. FiveX Ultra è una macchina per il taglio 3D completo (taglio da 0 a 120˚) progettata per gestire tagli di alta precisione. Poiché FiveX Ultra può essere equipaggiata con un microutensile da taglio FAWJ, è in grado di gestire anche tagli estremamente fini fino a 300 my, per forme precise e complesse.
Dopo aver visitato il Water Jet Sweden Demo Center, a Ronneby in Svezia, è iniziato lo sviluppo di una nuova routine di produzione per le turbine dei motori a reazione.
Il taglio a getto d’acqua è un processo di taglio a freddo, quindi le zone colpite dal calore sono evitate e la superficie di taglio è liscia e satinata.
Con il fascio di taglio stretto del microutensile, è stato possibile tagliare angoli sufficientemente netti, ma è stato necessario apportare delle modifiche al fascio di taglio leggermente conico, che è una caratteristica del taglio a getto d’acqua.
La funzione TVL (controllo dell’angolo conico, velocità variabile e compensazione del ritardo) è stata messa a punto per ottenere un profilo di taglio approvato.
L’impossibilità di effettuare misurazioni dirette dei pezzi ha rappresentato una sfida nel processo di lavoro.
Per verificare l’accuratezza dei contorni, invece, sono stati utilizzati degli interpreti.
A piccoli passi, il processo è stato gradualmente ottimizzato per ottenere un profilo corretto e preciso.
“Abbiamo sviluppato un processo per ottimizzare i parametri di taglio per la produzione di turbine, utilizzando una combinazione unica della nostra nuova macchina da taglio a getto d’acqua 3D e del nostro strumento di microtaglio FAWJ”, spiega Tony Ryd, cofondatore e CTO di Water Jet Sweden.
C’è stato un risparmio di tempo in diverse fasi del processo di produzione.
Non solo il tempo di taglio è migliorato.
Tempo di allestimento
Il tempo di caricamento e di avvio della produzione è stato ridotto al minimo, grazie all’utilizzo di dispositivi invece che di cablaggi che richiedono molto tempo, mentre un nuovo strumento di calibrazione automatica ha ridotto notevolmente il tempo di caricamento e di avvio della produzione.
“I produttori di turbine di tutto il mondo che vogliono risparmiare tempo e denaro sono invitati a contattarci. Abbiamo una soluzione unica, unita a una vasta esperienza nella lavorazione a getto d’acqua per uso industriale”, conclude Toy Ryd.
