1. Selezione e fusione del materiale
Leghe ad alta-temperatura: le leghe a base di nichel-/cobalto-(come Inconel 718) sono le più diffuse e richiedono l'aggiunta di elementi come Al e Ti per formare fasi di rafforzamento.
Solidificazione direzionale/tecnologia a cristallo singolo: le strutture colonnari o a cristallo singolo-si ottengono controllando la velocità di raffreddamento, eliminando i confini trasversali dei grani e migliorando la resistenza allo scorrimento alle alte-temperature.
Controllo della purezza: un doppio processo di fusione ad induzione sotto vuoto (VIM) + rifusione dell'elettroscoria (ESR) viene utilizzato per controllare il contenuto di impurità a livello di ppm.
2. Colata di precisione
Processo di conchiglia in ceramica:
Stampaggio a iniezione di cera: tolleranze controllate entro ± 0,1 mm
Rivestimento ceramico multi-strato: legame con sol di silice di allumina/zirconia, seguito da sinterizzazione ad alta-temperatura per formare un guscio cavo.
Parametri di colata: colata a temperatura ultra-elevata superiore a 1600 gradi, combinata con la soppressione del campo elettromagnetico della turbolenza per ridurre i difetti di porosità.
3. Lavorazione
Fresatura a cinque-assi:
Utilizza utensili con rivestimento diamantato-, velocità del mandrino superiore a 30.000 giri/min
Errore del profilo della lama < 0,05 mm, rugosità superficiale Ra 0,4 μm
Lavorazione elettrochimica (ECM):
Per materiali difficili-da-lavorare a macchina, formati mediante dissoluzione anodica, senza stress meccanico
Precisione fino a ±0,03 mm, adatta per canali di raffreddamento interni complessi
4. Produzione di strutture di raffreddamento
Lavorazione del foro della pellicola:
Foratura laser (laser nanosecondo/picosecondo): diametro del foro 0,3-1,2 mm, angolo di inclinazione 20 gradi -90 gradi
Elettroerosione (EDM): utilizzata per la lavorazione di fori di forma irregolare, evitando strati di rifusione
Struttura della cavità interna:
Stampa 3D (SLM): forma direttamente canali di raffreddamento conformi
Saldatura per diffusione: saldatura di impilamento di lamiere ultrasottili multi-strato ultra-, altezza del canale 0,5-2 mm
5. Tecnologie di rinforzo superficiale
Rivestimenti a barriera termica (TBC):
Struttura a doppio-strato: strato legante MCrAlY (100-150μm) + zirconio stabilizzato con ittrio (YSZ, 200-300μm)
Azione di spruzzatura al plasma (APS) o deposizione fisica in fase vapore con fascio di elettroni (EB-PVD)
Pallinatura con shock laser (LSP):
Densità di potenza a livello di GW/cm², che induce una profondità di sollecitazione di compressione residua fino a 1-2 mm
La vita a fatica è aumentata di 3-5 volte