Техника - молодёжи 2007-10, страница 33

Чтобы заменить ручной труд, завод приобрёл дорогостоящее оборудование, управляемое одним оператором (1). Тут же можно сравнить: в соседнем помещении группа из нескольких человек делает модели для лопаток вручную. Здесь же готовят модельную массу. Модель или так называемая «литниковая система» представляет собой собранные в блоки довольно сложной конфигурации восковые лопатки, склеенные между собой (2). У каждого вида лопаток - своя литниковая система, на каждую сборку в блоки - свой чертёж. На всех этапах тщательно сличают правильность сборки и соответствие чертежам, а после заливки проверяют на отсутствие каких-либо внутренних и внешних изъянов. На рабочих лопатках турбин внутренние дефекты не допускаются. 100% лопаток проходят рентгенконтроль. Их начинают проверять ещё на стадии модели. Бывает, что слишком ажурные стержни пустотелых лопаток не выдерживают давление модельной массы и разрушаются. В данном случае есть трещина (3). Модель не идёт на заливку, ведь сплав по сравнению с модельной массой намного дороже. Огнеупорную оболочку на литниковые системы наносят особым способом: окунают в краску, затем - в кипящий слой металлургического песка, и так несколько раз, а потом сушат (4). Операции проводят вручную. Нам объяснили, что как бы ни были хороши автоматы, глаз человека всё-таки лучше. Он сразу видит, насколько равномерно нанесена краска, а от этого зависит качество получаемой формы. Из формы или, как её называют, «оклушки» перед заливом металла удаляют модельную массу. Она, расширяясь при нагреве, ведёт себя не совсем обычно: если удалять её медленно, она разрушит оболочку, и та рассыплется. Поэтому производят термоудар в автоклаве. Периферийная поверхность, которая контачит с оболочкой и компенсирует эти расширения, мгновенно оплавляется. И оболочка остаётся целой. Затем форму прокаливают в печи при температуре 980°С, в зависимости от применяемого сплава - в открытую (5) или в вакууме. Оператор вакуумной плавки ставит форму в термостат (6), доводит металл до нужной температуры и заливает в полость, что раньше занимала модельная масса.

ЧЕРЕЗ ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ -К ВЫСОКОМУ НЕБУ Моторы, поднимающие в небо самолёты и вертолёты, - вещи сложные, и производство всех их составляющих увидеть в любом бы случае не удалось. Сейчас многие удивляются: как раньше делали за 10 лет один новый двигатель, а теперь - четыре? Чтобы сделать пресс-форму сложного фасона и большого размера, нужен год, а потом её ещё требуется доводить -это целое дело. Сегодня выращивают эту деталь за... двое (максимум -трое) суток! Она растёт на глазах, за всем следит электроника. Скорость подготовки производства по выпуску опытной модели выросла на многих операциях в 60 раз! И так, вместо года -несколько дней. А возьмите в руки -сложнейшая деталь!

Нам показали технологию изготовления лопаток турбин - основных частей авиадвигателей.

HI-TECH И ЛОПАТКИ ТУРБИН Когда начиналась авиация, никто не думал об экономике - сколько горючего надо самолёту. Считали, что всего много. А сейчас основная задача - снизить расход топлива. Оказывается, чтобы это сделать, надо повысить температуру газов на турбине. А значит, нужны новые материалы и технологии, чтобы при повышенной температуре у деталей остались хорошие служебные характеристики.

Уходят в прошлое и многие профессии. Сегодня не найдёшь ни слесаря-инструментальщика, ни токаря 6-го разряда. Появилось скоростное фрезерование, по чистоте такое же, как шлифовка. Скорость обработки деталей доходит до 600 об/мин! Техника ушла вперёд, появились технологии и дорогостоящие станки. Станок стоимостью $2,5 млн не доверишь недоучке. Однако сейчас работать на таком станке с компьютерным управлением токарь 6-го разряда уже не может, нужен, по крайней мере, выпускник авиационного колледжа. Но старыми кадрами на заводе дорожат, им ещё есть чем поделиться с молодёжью, вырастить смену и не одну.

В металлургическом цехе начинается производство корпусных изделий - лопаток турбин равноосным методом и методом направленной кристаллизации. Сердюк Николай Фёдорович работает здесь уже 40 лет, бывший начальник, а теперь зам. начальника цеха. Опытный металлург рассказывает нам, что же такое точное литьё.

- Сначала создают восковую модель, т.е. то, что должно быть, в конечном счёте, изделием. Для того чтобы её получить, нужна спроектированная по правилам пресс-форма. Затем на восковую модель наносят огнеупорное по

крытие, после чего модельную массу удаляют. Остаётся внутри пустота, куда затем заливают металл. Форма сыграла свою роль - её удаляют - отбивают на участке выбива. Остаётся готовый металлический блок задуманной конфигурации.. И дальше - порезка, обрезка облоя, обдувка и контроль. Блок разрезают по определённым местам, чтобы получить рабочие лопатки турбин. Потом каждая лопатка проходит обработку на слесарном участке: обдувку, правку, подводку по профилю, всевозможный контроль на наличие дефектов. Важное достоинство литья по выплавляемым моделям - производство изделий происходит практически без обработки. Доводятся только посадочные места. Первый контроль - визуальный, например вручную с помощью специальных приборов делают замеры толщины в 12 точках. Это сложный процесс. На участке визуального контроля работают настоящие асы, рука у них набита. Но и после этого - обязательный рентгенконтроль.

Литьё делится на равноосное и с использованием метода направленной кристаллизации. При равнооосном литье заливаемый в форму металл кристаллизуется как хочет, процесс ничем не контролируется. Как правило, в результате получаются мелкие кристаллы. С равноосного литья и началось производство лопаток турбин. Однако получаемые технические характеристики деталей не устраивали конструкторов. Поэтому решили найти другой способ. Принцип остался тот же: также делают модель, та же модельная масса, но уже специальная оболочка и другая конфигурация блока. Здесь уже важно правильно расположить лопатку и затравку, чтобы металл тёк равномерно.

Если возьмёте «представителя» равноосного литья, то ничего примечательного не увидите. И совсем другое дело - детали, полученные методом направленной кристаллизации. Здесь используются два вида обдува: направленное (чётко идут (как в булате!) множество нитей) и моно (кристаллы не видны, получается монокристалл). Ориентация оси монокристалла происходит под определённым углом, как задумали конструкторы. Поэтому на всех заготовках ставят затравки, проверенные по углу. Они несут своеобразную «наследственность», и от них «стартует» нужный угол в самой лопатке. Таким образом, лопатка представляет собой монокристалл с задуманной ориентацией.

Без литья по выплавляемым моделям не было бы и современной авиации. У лопаток сложная внутренняя поверхность, и выполнить её другим способом не представляется возможным!

www.tm-magazin ,ru 31