इनकोनेल 718 सुपरएलॉय 3डी प्रिंटिंग गैस टरबाइन ब्लेड
परिचय
इनकोनेल 718 3डी प्रिंटिंग उच्च थर्मल फटीग प्रतिरोध, उत्कृष्ट क्रीप प्रदर्शन और न्यूनतम पोस्ट-प्रोसेसिंग आवश्यकताओं के साथ जटिल गैस टरबाइन ब्लेड के उत्पादन को सक्षम बनाती है। न्यूवे एयरोटेक में, हम सेलेक्टिव लेजर मेल्टिंग (एसएलएम) और डायरेक्ट एनर्जी डिपॉजिशन (डीईडी) के माध्यम से इनकोनेल 718 का उपयोग करके गैस टरबाइन ब्लेड निर्मित करते हैं, जो ±0.05 मिमी के आयामी सहनशीलता और 700–750°C पर निरंतर सेवा के लिए उपयुक्त संरचनात्मक अखंडता प्राप्त करते हैं। इन ब्लेडों का उपयोग एयरोस्पेस प्रोपल्शन, पावर जनरेशन, और औद्योगिक गैस टर्बाइनों में किया जाता है।
एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग का लाभ उठाकर, हम लीड टाइम कम करते हैं, टूलिंग को समाप्त करते हैं, और वायुगतिकीय और शीतलन डिजाइनों को सक्षम करते हैं जो पारंपरिक कास्टिंग या फोर्जिंग के साथ असंभव हैं।
3डी प्रिंटेड टरबाइन ब्लेड्स के लिए इनकोनेल 718 की सामग्री विशेषताएं
गुण | मान |
|---|---|
अधिकतम कार्य तापमान | 750°C |
अंतिम तन्य शक्ति | 1240–1380 MPa |
यील्ड स्ट्रेंथ | ≥1030 MPa |
फटीग प्रतिरोध | उत्कृष्ट हाई-साइकिल और लो-साइकिल |
क्रीप प्रतिरोध | 700°C तक स्थिर |
जंग प्रतिरोध | ऑक्सीकरण और गर्म गैस वातावरण में उत्कृष्ट |
प्रिंट सटीकता | ±0.05 मिमी |
केस स्टडी: औद्योगिक गैस टरबाइन अपग्रेड के लिए 3डी प्रिंटेड इनकोनेल 718 ब्लेड
प्रोजेक्ट पृष्ठभूमि
एक गैस टरबाइन सेवा प्रदाता को 15 मेगावाट-क्लास के औद्योगिक टरबाइन के लिए बेहतर शीतलन चैनलों के साथ एचपीटी ब्लेडों के त्वरित प्रतिस्थापन की आवश्यकता थी। पारंपरिक कास्टिंग में 14–16 सप्ताह लगते थे; 3डी प्रिंटिंग का उपयोग करके, न्यूवे एयरोटेक ने 3 सप्ताह से कम समय में प्रोटोटाइप और कार्यात्मक ब्लेड वितरित किए।
इनकोनेल 718 3डी प्रिंटेड टरबाइन ब्लेड्स के विशिष्ट अनुप्रयोग
हाई-प्रेशर टरबाइन (एचपीटी) ब्लेड: वाणिज्यिक और औद्योगिक गैस टर्बाइनों में >12,000 आरपीएम और >700°C का सामना करते हैं।
पावर जनरेशन टरबाइन ब्लेड: बेस-लोड और पीकिंग टर्बाइनों में उपयोग किए जाते हैं जहां जंग प्रतिरोध और त्वरित उत्पादन महत्वपूर्ण है।
एयरोस्पेस सहायक बिजली इकाइयाँ (एपीयू): जटिल शीतलन ज्यामिति वाले छोटे टरबाइन खंडों के लिए हल्के, फटीग-प्रतिरोधी ब्लेड।
टर्बोचार्जर टरबाइन व्हील: उच्च-दक्षता माइक्रोटर्बाइन सिस्टम के लिए एकीकृत इम्पेलर और ब्लेड डिजाइन।
निर्माण समाधान
डिजाइन अनुकूलन: आंतरिक जाली शीतलन, फिल्म शीतलन छिद्र, और ट्रेलिंग एज सुदृढीकरण शामिल करने के लिए संशोधित 3डी सीएडी मॉडल।
एसएलएम प्रिंटिंग: बारीक इनकोनेल 718 पाउडर का उपयोग करके 30–50 µm परत ऊंचाई पर उच्च-रिज़ॉल्यूशन प्रिंटिंग, पूर्ण घनत्व और सतह सटीकता सुनिश्चित करना।
हीट ट्रीटमेंट: पोस्ट-बिल्ड सॉल्यूशन और एजिंग ट्रीटमेंट (980°C + 720°C और 620°C पर एजिंग) रौग्ट एलॉय के बराबर यांत्रिक गुणों को पुनर्स्थापित करने के लिए।
प्रिसिजन मशीनिंग: रूट प्लेटफॉर्म और टाइट-टॉलरेंस फिट्स की सीएनसी मशीनिंग ±0.02 मिमी तक।
टीबीसी कोटिंग (वैकल्पिक): गर्म गैस कटाव प्रतिरोध और सतह तापमान कम करने के लिए बाहरी सतहों पर थर्मल बैरियर कोटिंग लगाई गई।
निरीक्षण और योग्यता: आंतरिक संरचना एक्स-रे निरीक्षण के माध्यम से सत्यापित; ज्यामिति सीएमएम का उपयोग करके पुष्टि की गई।
परिणाम और सत्यापन
यांत्रिक शक्ति: पोस्ट-ट्रीटेड ब्लेडों ने >1250 एमपीए यूटीएस और >1030 एमपीए यील्ड स्ट्रेंथ प्राप्त की, ओईएम आवश्यकताओं को पार कर गई।
थर्मल फटीग परीक्षण: 250°C से 750°C तक 10,000 चक्रों पर दरार शुरू हुए बिना प्रदर्शन सत्यापित किया गया।
क्रीप प्रदर्शन: लोड के तहत 700°C पर 1000-घंटे के एक्सपोजर के बाद आयामी स्थिरता और सूक्ष्म संरचना बनाए रखी।
आयामी सटीकता: वायुगतिकीय सतहों पर ±0.05 मिमी और ब्लेड रूट्स पर ±0.02 मिमी प्राप्त किया।
सतह गुणवत्ता और शीतलन प्रभावशीलता: जाली शीतलन ज्यामिति ने पारंपरिक ब्लेडों की तुलना में बेहतर आंतरिक प्रवाह प्राप्त किया और धातु तापमान >60°C कम किया।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
कास्ट विकल्पों पर इनकोनेल 718 3डी प्रिंटेड टरबाइन ब्लेड्स के क्या फायदे हैं?
एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग ब्लेड शीतलन डिजाइन को कैसे सुधारता है?
इनकोनेल 718 3डी प्रिंटेड ब्लेड्स के लिए क्या पोस्ट-प्रोसेसिंग आवश्यक है?
क्या 3डी प्रिंटेड ब्लेड फोर्ज्ड या कास्ट ब्लेड्स के यांत्रिक गुणों से मेल खा सकते हैं?
आपातकालीन प्रतिस्थापन के लिए न्यूवे एयरोटेक 3डी प्रिंटेड टरबाइन ब्लेड कितनी जल्दी वितरित कर सकता है?
