Yüksek Hızlı Türbin Jeneratör Uygulamaları için CNC İşlenmiş 7075-T6 Alüminyum Rotor

Ürün Genel Bakışı

Ürün Adı

Yüksek Hızlı Türbin Jeneratör Rotoru

Başvuru

Müşteri tarafından petrol ve doğalgaz endüstrisi uygulamaları için geliştirilen özel bir türbin jeneratör sisteminde kullanılır.

Malzeme

7075-T6 Havacılık ve Uzay Sınıfı Alüminyum Alaşımı

7075-T6 alaşımı, mükemmel mukavemet-ağırlık oranı, yüksek yorulma direnci ve ağırlık azaltmanın kritik olduğu yüksek hızlı dönen bileşenler için uygunluğu nedeniyle seçilmiştir.

Başlıca Özellikler

• Son Dış Çap (OD): 90,00 mm ±0,01 mm
• Toplam Uzunluk: 150,00 mm ±0,02 mm
• Merkez Delik Çapı: 72,00 mm ±0,01 mm
• Duvar Kalınlığı: 9 mm radyal kalınlık
• Dış Yüzey İşlemesi: Ayna cilalama, Ra ≤0,2 μm
• Dinamik Denge Gereksinimi: G2.5 veya üzeri100,000 RPM
• Kenar İşlemesi: Tüm kenarlara 0,1–0,2 mm pah kırma işlemi.

İplik Özellikleri

Rotorun merkez deliğinde hassas iç dişler bulunmaktadır:

• Diş tipi: UNJF / MJ ince diş spesifikasyonu
• Adım aralığı: 1,5 mm
• Vida derinliği: Her iki tarafta 1,5 mm
• Diş uzunluğu: Minimum 35 mm
• Bir taraf: Sol dişli
• Bir taraf: Sağ dişli

Zıt diş yönleri, yüksek hızlı dönüş sırasında kendiliğinden sıkılaşma etkisi sağlamak üzere tasarlanmıştır.

Üretim Zorlukları

1. Yüksek Hızlı Dönme İçin Son Derece Sıkı Boyutsal Toleranslar

En büyük zorluk, işleme sırasında boyutsal istikrarı korumaktı.

Bir rotorun çalışması için100,000 RPM Hatta ufak bir salınım veya dengesizlik bile titreşim sorunlarına yol açabilir.

Gereksinimler şunları içeriyordu:

• Dış çap, delik, diş ve bıçak özellikleri 0,01 mm TIR eşmerkezliliğini korumalıdır.
• İç çap ve dış çap mükemmel bir şekilde hizalı kalmalıdır.
• Diş açma işlemi, çapak oluşmadan hassas konumlandırmayı korumalıdır.

Geleneksel işleme yöntemleri, özellikle 7075-T6 alüminyumdan büyük miktarda malzeme çıkarılırken, kolayca deformasyona veya hizalama bozukluğuna yol açabilir.

2. Karmaşık Rotor Yapısı ve Zorlu Kanat Oluşturma

Rotor tasarımında, ana gövdeye entegre edilmesi gereken ince bıçak benzeri özellikler yer alıyordu.

Buradaki zorluk, bu bıçakların şu özelliklere sahip olmasıydı:

• İnce ve kolay deforme olabilen
• Tek parça yapı olarak işlenmesi zordur.
• Kesme kuvvetine ve titreşime duyarlı

Tek parça halinde komple CNC işleme girişiminde bulunmak şu gibi riskler doğurabilir:

• Aşırı alet titreşimi
• Bıçak deformasyonu
• Düşük işleme verimliliği
• Son geometrinin kontrolünde zorluk

Farklı bir üretim yaklaşımı gerekiyordu.

3. Ayna Yüzey Kaplama Gereksinimi

Dış yüzeyin Ra 0,2 μm veya daha iyi bir ayna parlaklığında cilalanması gerekiyordu.

Yüksek hızda dönen parçalar için yüzey kalitesi doğrudan şunları etkiler:

• Hava direnci
• Dönme verimliliği
• Isı üretimi
• Uzun vadeli istikrar

Ancak, 7075-T6 alüminyum çeliğe kıyasla nispeten yumuşaktır, bu da parlatma işleminin kolayca şu sonuçlara yol açabileceği anlamına gelir:

• Düzensiz yansımalar
• yuvarlak kenarlar
• Yüzey çizikleri
• Yerel deformasyon

Hem hassas geometriyi hem de yüksek kaliteli cilalı yüzeyi korumak, dikkatli proses kontrolü gerektiriyordu.

CNC İşleme Çözümümüz

1. Optimize Edilmiş Adım Adım Üretim Süreci

Tüm rotorun tek parçadan işlenmesini zorunlu kılmak yerine, mühendislik ekibimiz daha pratik bir süreç geliştirdi:

Adım 1: Ana Rotor Gövdesinin CNC İşlemesi

Ana rotor yapısı ilk olarak 7075-T6 alüminyum kütükten işlendi.

Bu aşamada şunlara odaklandık:

• Dış çap doğruluğu
• Merkez delik işleme
• İplik konumlandırma
• Genel eşmerkezlilik kontrolü

İşleme sırasında biriken hataları önlemek için birden fazla kontrol noktası eklendi.

Adım 2: Bağımsız Bıçak Üretimi

Bıçakların karmaşık ve ince yapısı nedeniyle, bıçak bölümleri ayrı ayrı üretilmiştir.

Bu yaklaşım bize şunları başarmamıza yardımcı oldu:

• Daha iyi boyutsal kontrol
• Azaltılmış işleme stresi
• Geliştirilmiş yüzey kalitesi
• Daha istikrarlı üretim tutarlılığı

İşleme işleminden sonra, bıçak bileşenleri dikkatlice yerleştirildi ve rotor gövdesiyle birleştirildi.

3. Adım: Hassas Montaj ve Son İşlemler

Kanat entegrasyon işleminden sonra, komple rotor ek son işlem prosedürlerinden geçirildi:

• Hizalama denetimi
• Yüzey iyileştirme
• Hassas parlatma
• Son boyut doğrulaması

Aşağıdaki hususların korunmasına özellikle dikkat edildi:

• Bıçak konum doğruluğu
• Rotor simetrisi
• Yüzey pürüzsüzlüğü

2. Hassas Diş Açma

İç kısımdaki ince dişler, yüksek dönme yükleri altında montaj güvenilirliğini doğrudan etkilediği için özel dikkat gerektiriyordu.

Süreçimiz şunları içeriyordu:

• Özel diş açma aletleri
• Kontrollü kesme parametreleri
• İşleme sonrası çoklu kontroller

Son doğrulama işlemleri şu konularda yapıldı:

• Temiz diş profili
• Çapak yok
• Doğru perde
• Rotor ekseniyle uygun eşmerkezlilik

3. Dinamik Dengeleme ve Kalite Kontrolü

Teslimattan önce, tamamlanmış rotor son kontrol işlemlerinden geçirildi:

• Kritik özelliklerin boyutsal incelemesi
• Eşmerkezlilik doğrulaması
• Konu incelemesi
• Yüzey kalitesi denetimi
• Dinamik dengeleme testi

Rotor , 100.000 RPM'de gerekli G2.5 veya daha iyi standardı karşılayacak şekilde dengelendi.

Proje Sonuçları

Süreç optimizasyonu ve yakın mühendislik işbirliği sayesinde, müşterinin zorlu performans gereksinimlerini karşılayan bir rotor teslim etmeyi başardık.

Başlıca Başarılar:

✅ Yüksek hassasiyetli işleme
Kritik boyutlar ±0,01 mm gereksinimleri dahilinde kontrol edildi.

✅ İstikrarlı yüksek hızlı dönüş performansı
Rotor, 100.000 RPM çalışma hızı için gereken dinamik denge şartlarını başarıyla geçti.

✅ Karmaşık yapı başarıyla üretildi
Ayrı bıçak imalatı yaklaşımı, en büyük işleme zorluğunu çözdü ve yapısal doğruluğu sağladı.

✅ Üstün yüzey kalitesi elde edildi
Ayna gibi parlatılmış alüminyum yüzey, müşterinin aerodinamik performans gereksinimlerini karşıladı.

Müşterinin CNC İşleme Yeteneğimizi Seçme Nedenleri

Bu proje sadece bir alüminyum parça üretmekle ilgili değildi. Şu unsurların bir kombinasyonunu gerektiriyordu:

• 7075-T6 hassas işleme deneyimi
• Karmaşık yapısal üretim yeteneği
• Yüksek hızlı dönen bileşen bilgisi
• Gelişmiş yüzey işleme teknolojisi
• Esnek mühendislik problem çözme

Üretim sürecini, karşılaşılan gerçek işleme zorluklarına göre yeniden tasarlayarak, müşterinin zorlu bir rotor tasarımını güvenilir ve üretime hazır bir bileşene dönüştürmesine yardımcı olduk.

Yüksek mukavemetli alüminyum parçalar, türbin bileşenleri, hassas rotorlar veya diğer yüksek hızlı dönen aksamlar içeren projeler için mühendislik ekibimiz, prototip geliştirmeden üretime kadar özelleştirilmiş CNC imalat çözümleri sunabilir.