Me preguntaba cómo se fabrican típicamente las palas y las paletas en los motores a reacción comerciales. ¿Utilizaría típicamente fundición de inversión para hacer paletas de compresor o solo en la sección de la turbina para acomodar los canales de enfriamiento?
Además, ¿cuánto cuesta un álabe de turbina de alta presión de primera etapa? ¿Son más caros en los motores más nuevos, por ejemplo, el LEAP frente al CFM56?
Como un resumen,
El aspa del ventilador se fabrica moldeando titanio fundido en una prensa caliente. Cuando se retira, cada piel de la hoja se suelda a un compañero y la cavidad hueca en el centro se llena con un panal de titanio.
Las paletas del compresor están hechas por fundición
Los álabes de turbina se fabrican formando copias en cera de los álabes y luego sumergiendo las copias en un baño de suspensión de cerámica. Después de calentar cada copia para endurecer la cerámica y derretir la cera, se vierte metal fundido en el hueco dejado por la cera derretida.
Consulte el siguiente sitio web, es muy interesante para el proceso de fabricación de las piezas principales del motor:
http://www.madehow.com/Volume-1/Jet-Engine.html
En cuanto a las aspas del ventilador:
Cada aspa de ventilador consta de dos revestimientos de aspas producidos al moldear titanio fundido en una prensa caliente. Cuando se retira, cada piel de la hoja se suelda a un compañero, con una cavidad hueca en el centro. Para aumentar la resistencia del producto final, esta cavidad se rellena con un panal de titanio.
En cuanto a las palas del compresor:
La fundición se utiliza para formar las palas del compresor. En este proceso, la aleación a partir de la cual se formarán las palas se vierte en un molde de cerámica, se calienta en un horno y se enfría. Cuando se rompe el molde, las cuchillas se mecanizan a su forma final
En cuanto a los álabes de la turbina, es multiproceso:
Los álabes de las turbinas, sin embargo, se fabrican con un método algo diferente al que se utiliza para formar los álabes de los compresores, porque están sujetos a una tensión aún mayor debido al intenso calor de la cámara de combustión que se encuentra justo delante de ellos. Primero, se forman copias de las hojas vertiendo cera en moldes de metal. Una vez que cada forma de cera ha fraguado, se retira del molde y se sumerge en un baño de lechada de cerámica, formando una capa de cerámica de aproximadamente 0,25 pulgadas (0,63 centímetros) de espesor. Luego, cada grupo se calienta para endurecer la cerámica y derretir la cera. Ahora se vierte metal fundido en el hueco dejado por la cera derretida. Los pasajes internos de enfriamiento de aire dentro de cada pala también se forman durante esta etapa de producción.
Los granos de metal en la hoja ahora se alinean paralelos a la hoja mediante un proceso llamado solidificación direccional. La dirección del grano es importante porque las palas de la turbina están sujetas a mucha tensión; si los granos están alineados correctamente, es mucho menos probable que la cuchilla se rompa. El proceso de solidificación tiene lugar en hornos controlados por computadora en los que las cuchillas se calientan cuidadosamente de acuerdo con especificaciones precisas. Los granos de metal asumen la configuración correcta a medida que se enfrían después de sacarlos del horno.
Las siguientes y últimas etapas en la preparación de los álabes de las turbinas son el conformado a máquina y la perforación con láser o la electroerosión. En primer lugar, la hoja se afila a la forma final deseada a través de un proceso de mecanizado. A continuación, se forman líneas paralelas de diminutos orificios en cada aspa como complemento de los conductos de refrigeración interiores. Los agujeros están formados por un pequeño rayo láser o por erosión por chispa, en la que se permite que chispas cuidadosamente controladas abran agujeros en la cuchilla.
El costo de las piezas de los modelos antiguos puede ser muy caro porque se fabrican sobre pedido, ese fue el caso de los motores Concorde.
El aspecto financiero de la pregunta está más allá de mi alcance.
manu h
xavier
greg m
bianfábula
xavier