GE mencampur laser dan air untuk menjaga bilah turbin tetap dingin selama pengeboran

Anonim

GE mencampur laser dan air untuk menjaga bilah turbin tetap dingin selama pengeboran

Pesawat terbang

David Szondy

9 Februari 2015

3 gambar

Lubang pengeboran MicroJet Laser GE baru dalam bilah turbin bertekanan tinggi (Foto: GE Aviation)

Bilah turbin untuk digunakan dalam mesin jet perlu dibuat dari bahan eksotis yang keras dan pantang menyerah yang dibuat untuk spesifikasi yang tepat, yang berarti pengeboran lubang pendingin kecil di pisau berisiko merusaknya. Untuk mencegah hal ini terjadi, GE menggabungkan panas sinar laser dengan pendinginan jet air untuk mengebor lubang tanpa melemahkan baling-baling.

Bagian dalam turbin jet adalah mimpi buruk insinyur material. Dengan suhu mendekati baja cair, tekanan luar biasa, dan menderu dengan gas korosif panas, bagian turbin, terutama baling-balingnya, perlu dibuat dari paduan atau keramik eksotis untuk memastikan mereka terlindung dari kerusakan dan tetap dalam susah payah. toleransi yang tepat dari desain mereka. Untuk mencapai hal ini, para insinyur mengebor lubang-lubang kecil dan saluran-saluran dalam bilah-bilahnya agar udara dingin bisa bersirkulasi.

Caranya adalah dengan mengebor lubang-lubang kecil tanpa merusak material di dalam pisau. Laser dapat memotong lubang yang sangat tepat dengan menguapkan bahan di tempat, tetapi mereka juga memanaskan logam sekitarnya, yang dapat mengubah struktur molekul dan melemahkannya atau membuatnya lebih rentan terhadap korosi dari gas panas. Lebih buruk lagi, logam yang menguap bisa jatuh kembali sebagai tetesan yang bisa menempel pada bilah. Triknya, oleh karena itu, adalah memotong dan mendinginkan pada saat yang bersamaan.

GE telah melakukan trik ini off berkat hybrid laser / air jet yang disebut Laser MicroJet, yang dikembangkan oleh perusahaan Swiss Synova dan diadaptasi oleh Charlie Hu, insinyur manufaktur industri di GE Power & Water sejak 2011.

"Kami harus mendesain ulang jet laser ke geometri yang kami butuhkan, " kata James Cuny, eksekutif teknik di GE Power & Water. “Sebelum ini, mesin yang digunakan untuk aplikasi lain seperti tabung besar dengan laser yang keluar dari sana. Itu tidak terlalu kondusif untuk apa yang kami butuhkan. ”

The MicroJet, menggabungkan laser dengan jet air rambut tipis, tetapi air lebih dari pendingin. Ia juga bekerja seperti serat optik yang memandu laser ke targetnya, sehingga jet dan pancaran menghantam target yang sama persis. Air kemudian dapat mendinginkan area di sekitar lubang baru sambil membersihkan puing-puing sebelum dapat mengendap. Menurut GE, ini tidak hanya mengurangi kerusakan yang disebabkan oleh pengeboran laser, tetapi juga membuat turbin lebih tahan lama dan mampu menghasilkan kecepatan yang lebih besar.

GE mengatakan bahwa keberhasilan dengan pisau turbin pengeboran telah menyebabkan perusahaan untuk melihat aplikasi lain dari teknologi di bidang penerbangan dan lainnya. Sebagai bagian dari ini, Hu, GE, dan Synova sedang memadukan laser dengan jet air dengan tekanan yang cukup tinggi untuk memotong baja untuk menghasilkan perangkat pemotongan bermata dua.

Sumber: GE

Lubang pengeboran MicroJet Laser GE baru dalam bilah turbin bertekanan tinggi (Foto: GE Aviation)

Pisau turbin perlu dirancang untuk spesifikasi yang tepat (Foto: GE Power & Air)

Pisau turbin jet dibor dengan lubang oleh laser untuk memungkinkan udara pendingin beredar melalui mereka (Foto: GE Aviation)

Ingin pengalaman membaca yang lebih bersih, lebih cepat, dan bebas iklan?
Coba Atlas Plus Baru. Berlangganan sekarang hanya dengan US $ 19 setahun.