Cos'è la perforazione dei fori di raffreddamento ?
Il sistema combinato di ablazione laser ed elettroerosione, supportati da sistemi di scansione ottica, è una tecnologia all'avanguardia progettata per la perforazione e la sagomatura di precisione di fori di raffreddamento su pale e ugelli di turbine a gas. Questo sistema avanzato offre funzionalità senza pari nel settore della produzione di energia, consentendo processi di produzione efficienti e di alta qualità. Questo sistema innovativo integra due processi chiave:
1. Ablazione laser: il processo di ablazione laser utilizza un raggio laser ad alta intensità per forare i rivestimenti ceramici sulle pale e sugli ugelli delle turbine. Questo metodo senza contatto e non meccanico garantisce uno stress minimo sul materiale e un posizionamento preciso del foro, anche attraverso rivestimenti ceramici densi e spessi.
2. Lavorazione per elettroerosione: la lavorazione EDM viene utilizzata per modellare e rifinire i fori di raffreddamento dopo che il rivestimento ceramico è stato rimosso dal laser. Questo processo offre una precisione eccezionale, creando geometrie di fori complesse mantenendo l'integrità strutturale dei componenti.
Un’altra caratteristica distintiva di questo sistema è la sua capacità di riaprire i fori anche dopo l'applicazione del rivestimento ceramico, garantendo prestazioni di raffreddamento ottimali.
La perforazione dei fori di raffreddamento viene utilizzata in:
Vantaggi della realizzazione dei fori di raffreddamento
Per i componenti critici rivestiti in TBC, l'ablazione laser esegue una lavorazione della ceramica senza contatto che riduce al minimo lo stress applicato sul rivestimento ceramico, preservando l'integrità delle delicate microstrutture e delle interfacce tra Top Coat e Base Coat. La foratura per elettroerosione garantisce l'esecuzione accurata di forme di foro complesse progettate dagli ingegneri della fluidodinamica.
Le macchine presenti in FSNA sono equipaggiate con un sistema di telecamere che consente una facile programmazione adattiva dei componenti IGT da processare, in cui i fori esistenti devono essere riaperti dopo il rivestimento o la riparazione per saldatura.
Una telecamera integrata e un sistema di illuminazione identificano la posizione dei fori già presenti sul pezzo. Una riapertura accurata può ripristinare la dimensione originaria del foro evitando danni, intasamenti e imperfezioni introdotte da lavorazioni meccaniche.
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Foratura dei fori di raffreddamento F.A.Q.
Il sistema combinato di ablazione laser ed elettroerosione utilizza un processo in due fasi per forare i rivestimenti ceramici sulle pale e sulle palette delle turbine a gas.
Innanzitutto, il processo di ablazione laser viene utilizzato per rimuovere lo strato di rivestimento ceramico in modo efficiente e preciso. Una volta rimosso il rivestimento, viene applicato il processo di elettroerosione (EDM) per creare fori di raffreddamento nel substrato metallico sottostante. Questo duplice approccio garantisce fori puliti e di alta precisione preservando l'integrità del materiale base.
Gli accessori di tastatura e ottici svolgono un ruolo cruciale in questo sistema. La tecnologia di sonda fornisce misurazioni e feedback in tempo reale sul processo di perforazione, garantendo precisione e coerenza nel posizionamento e nella profondità del foro. Gli accessori ottici, come telecamere ad alta risoluzione e sistemi di guida laser, consentono l'allineamento e il posizionamento precisi dell'utensile di perforazione.
Insieme, questi accessori migliorano la precisione, il controllo e la qualità complessivi del processo di foratura e sagomatura dei fori di raffreddamento.
Sì, il sistema combinato di ablazione laser ed EDM è dotato di una funzionalità di riapertura dei fori senza contatto. Dopo che i componenti della turbina a gas sono stati rivestiti con materiale ceramico, il sistema può essere programmato per utilizzare l'ablazione laser per rimuovere selettivamente il rivestimento all'interno dell'area del foro di raffreddamento senza entrare fisicamente in contatto con il substrato. Ciò garantisce che i fori di raffreddamento rimangano liberi e mantengano la loro geometria originale, contribuendo all'efficienza di raffreddamento e alle prestazioni ottimali della turbina.