BRPI0909401B1 - Processo de fabricação de um disco com pás monobloco - Google Patents

Processo de fabricação de um disco com pás monobloco Download PDF

Info

Publication number
BRPI0909401B1
BRPI0909401B1 BRPI0909401-6A BRPI0909401A BRPI0909401B1 BR PI0909401 B1 BRPI0909401 B1 BR PI0909401B1 BR PI0909401 A BRPI0909401 A BR PI0909401A BR PI0909401 B1 BRPI0909401 B1 BR PI0909401B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
blades
disc
process according
fact
preforms
Prior art date
Application number
BRPI0909401-6A
Other languages
English (en)
Inventor
Serge Berlanger
Sébastien Bordu
Thierry Jean Maleville
Christophe Charles Maurice Roca
Original Assignee
Snecma
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Snecma filed Critical Snecma
Publication of BRPI0909401A2 publication Critical patent/BRPI0909401A2/pt
Publication of BRPI0909401B1 publication Critical patent/BRPI0909401B1/pt

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P13/00Making metal objects by operations essentially involving machining but not covered by a single other subclass
    • B23P13/02Making metal objects by operations essentially involving machining but not covered by a single other subclass in which only the machining operations are important
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C3/00Milling particular work; Special milling operations; Machines therefor
    • B23C3/16Working surfaces curved in two directions
    • B23C3/18Working surfaces curved in two directions for shaping screw-propellers, turbine blades, or impellers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B23P15/006Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass turbine wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24CABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C1/00Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B24C1/04Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods for treating only selected parts of a surface, e.g. for carving stone or glass
    • B24C1/045Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods for treating only selected parts of a surface, e.g. for carving stone or glass for cutting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/34Rotor-blade aggregates of unitary construction, e.g. formed of sheet laminae
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C2220/00Details of milling processes
    • B23C2220/28Finishing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C2220/00Details of milling processes
    • B23C2220/60Roughing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00Manufacture
    • F05D2230/10Manufacture by removing material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2300/00Materials; Properties thereof
    • F05D2300/10Metals, alloys or intermetallic compounds
    • F05D2300/13Refractory metals, i.e. Ti, V, Cr, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta, W
    • F05D2300/133Titanium
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49316Impeller making
    • Y10T29/4932Turbomachine making
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49316Impeller making
    • Y10T29/4932Turbomachine making
    • Y10T29/49325Shaping integrally bladed rotor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49316Impeller making
    • Y10T29/49336Blade making
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49799Providing transitory integral holding or handling portion

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

processo de fabricação de um disco com pás monobloco. a presente invenção se refere a um processo de fabricação de um disco com pás monobloco, que compreende: uma etapa de recorte por jato de água abrasivo de um bloco de matéria (100), realizada de maneira a fazer aparecer pré-formas de pás (102) que se estendem radialmente a partir de um disco (4), ao mesmo tempo em que conserva matéria que forma meios de ligação (112) entre as pré-formas de pás diretamente consecutivas, a etapa de recorte sendo realizada de maneira a que os ditos meios de ligação formem substancialmente um anel espaçado radialmente do dito disco, e que liga entre si as ditas pré-formas de pás, à distância do topo das mesmas, radialmente para o interior; e depois uma etapa de retirada dos ditos meios de ligação (112).

Description

DOMÍNIO TÉCNICO
[0001] A presente invenção se refere de modo geral ao domínio da fabricação dos discos com pás monoblocos, de preferência para turbomáquina de aeronave.
ESTADO DA TÉCNICA ANTERIOR
[0002] Para a fabricação de um disco com pás monobloco, também denominado “DAM”, ou “blisk” em inglês, é possível recorrer a uma etapa de recorte por jato de água abrasivo de um bloco de matéria, seguida por uma ou várias etapas de fresagem.
[0003] A execução de uma etapa de recorte por jato de água abrasivo, anteriormente à fresagem, permite reduzir consideravelmente os tempos e custos de fabricação em relação a um processo unicamente baseado em fresagem. Isso se explica em especial pelo fato de que um tal processo de fabricação exige cerca de 75% de retirada de matéria do bloco de partida para chegar ao DAM. A retirada de uma grande parte dessa matéria por recorte com jato abrasivo permite de fato reduzir os tempos de produção, e limita por outro lado o desgaste das fresadoras.
[0004] No entanto, esse processo não pode ser considerado como totalmente otimizado. De fato, um inconveniente reside na presença de deformações e de vibrações das pás no decorrer desse processo de fabricação, esse inconveniente sendo ainda maior quanto mais longas forem as pás. Essas deformações e vibrações necessitam, para limitar suas conseqüências sobre a qualidade do DAM produzido, aplicar às diferentes ferramentas velocidades de avanço reduzidas, prejudiciais em termos de tempo de produção. As vibrações assim como os tempos de fabricação prolongados provocam também um grande desgaste das ferramentas, impactando de modo negativo os custos de produção.
EXPOSIÇÃO DA INVENÇÃO
[0005] A invenção tem, portanto, como objetivo corrigir pelo menos parcialmente os inconvenientes mencionados acima, relativos às realizações da arte anterior.
[0006] Para fazer isso, a invenção tem como objeto um processo de fabricação de um disco com pás monobloco, que compreende: - uma etapa de recorte por jato de água abrasivo de um bloco de matéria, realizada de maneira a fazer aparecer pré-formas de pás que se estendem radialmente a partir de um disco, ao mesmo tempo em que conserva matéria que forma meios de ligação entre as pré-formas de pás diretamente consecutivas, a etapa de recorte sendo realizada de maneira a que os ditos meios de ligação formem substancialmente um anel espaçado radialmente do dito disco, e que liga entre si as ditas pré-formas de pás, à distância do topo das mesmas, radialmente para o interior; e depois - uma etapa de retirada dos ditos meios de ligação.
[0007] Assim, a invenção é notável pelo fato de que ela prevê, no decorrer da etapa de recorte com jato de água abrasivo, deixar aparecer um anel de retenção entre si das pré-formas de pás. Isso permite limitar bastante, e mesmo erradicar as deformações e as vibrações das pás no decorrer da fabricação das mesmas, visto que elas permanecem retidas mecanicamente umas nas outras por matéria do bloco inicial.
[0008] Essa especificidade permite vantajosamente aplicar às diferentes ferramentas velocidades de avanço elevadas, que diminuem os tempos de produção, sem impactar a qualidade do DAM produzido. Por outro lado, a diminuição dos tempos de produção, assim como a diminuição das vibrações das pás no decorrer da fabricação das mesmas, desacelera o desgaste das ferramentas, em especial o desgaste das fresadoras, o que limita de modo vantajoso os custos de produção.
[0009] A etapa de recorte por jato de água abrasivo é, portanto, realizada de maneira a que os ditos meios de ligação formem substancialmente um anel, de preferência centrado no eixo do disco, e à distância dos topos das pré-formas de pás. Preferencialmente, esse anel se estende em 360°, sendo unicamente interrompido pelas pré-formas de pás que ele liga. No entanto, como evocado acima, esse anel poderia não ser inteiramente fechado, a saber não ligar certas pré-formas diretamente consecutivas.
[00010] No entanto, a etapa de recorte por jato de água abrasivo é preferencialmente realizada de maneira a que o dito anel ligue entre si a totalidade das pré-formas de pás, cada uma delas destinada a constituir ulteriormente uma pá do DAM. O anel liga nesse caso entre si as ditas pré-formas de pás, à distância do topo das mesmas, radialmente para o interior. Em um tal caso, é por exemplo considerado que o anel ligue as pré-formas entre si a cerca de meio comprimento.
[00011] É precisado que é possível prever ao mesmo tempo um anel de retenção periférico, assim como um anel de retenção interior tal como descrito acima, situado radialmente interiormente em relação ao anel periférico.
[00012] A matéria que forma meios de ligação é de preferência conservada até o fim da etapa de recorte por jato de água abrasivo. Ela é então retirada somente por ocasião de uma etapa ulterior do processo de fabricação do DAM.
[00013] Com relação a isso, é notado que a etapa de recorte por jato de água abrasivo é seguida por uma etapa de fresagem das pré-formas de pás, essa última sendo preferencialmente realizada de maneira a obter esboços de pás perfilados, essa etapa sendo de preferência seguida por uma etapa de acabamento por fresagem dos esboços de pás, de maneira a obter as pás com o perfil final.
[00014] De acordo com um primeiro modo de realização preferido da presente invenção, a dita etapa de retirada dos ditos meios de ligação é realizada anteriormente à dita etapa de fresagem das pré-formas de pás, e, portanto, de preferência entre essa última etapa e a etapa de recorte por jato de água abrasivo.
[00015] De acordo com um segundo modo de realização preferido da presente invenção, a dita etapa de retirada dos ditos meios de ligação é realizada entre a dita etapa de fresagem das pré-formas de pás e a dita etapa de acabamento.
[00016] Mais geralmente, é possível prever que a dita etapa de retirada dos ditos meios de ligação é realizada posteriormente à dita etapa de fresagem das pré- formas de pás, seja essa última seguida por uma etapa distinta de acabamento por fresagem, ou então que ela integre uma tal etapa de acabamento.
[00017] Com relação a isso, de acordo com um terceiro modo de realização preferido da presente invenção, a dita etapa de retirada dos ditos meios de ligação é realizada posteriormente à dita etapa de acabamento.
[00018] Naturalmente, outras etapas clássicas podem ser executadas no processo de acordo com a invenção, tais como: - o torneamento do bloco de matéria antes da etapa de recorte por jato de água abrasivo; - o polimento e/ou a limpeza por projeção de limalha na superfície das pás depois da etapa de acabamento; - a colocação em comprimento das pás; - e o equilíbrio do DAM.
[00019] De preferência, o dito disco com pás monobloco apresenta um diâmetro superior ou igual a 800 mm. Com relação a isso, é precisado que a presença dos meios de ligação que retêm as pás entre si durante a fabricação das mesmas permite considerar a fabricação de DAMs de grandes diâmetros, com pás de grandes comprimentos, visto que as deformações e vibrações dessas últimas são reduzidas, e mesmo suprimidas. De preferência, as pás têm um comprimento mínimo de 150 mm.
[00020] De preferência, o dito disco com pás monobloco apresenta um disco de espessura superior ou igual a 100 mm. No entanto, ele pode apresentar uma espessura da ordem de 160 mm, e mesmo mais ainda, em razão dos altos desempenhos suscetíveis de serem atingidos pela técnica de recorte por jato de água abrasivo. Essa espessura corresponde também substancialmente à distância de acordo com a qual se estende cada pá, adaptada de acordo com o eixo do DAM, entre a borda de ataque e a borda de fuga.
[00021] De preferência, as pás do disco com pás monobloco são torcidas, o ângulo de torção podendo ir até 45°, e mesmo mais ainda.
[00022] De preferência, o dito bloco de matéria utilizado é feito de titânio ou uma de suas ligas.
[00023] De preferência, o dito disco com pás monobloco é um disco com pás monobloco para turbomáquina de aeronave.
[00024] Ainda mais preferencialmente, o dito disco com pás monobloco é um disco com pás monobloco de rotor de turbina ou de compressor de turbomáquina de aeronave.
[00025] Outras vantagens e características da invenção aparecerão na descrição detalhada não limitativa abaixo.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[00026] Essa descrição será feita em referência aos desenhos anexos entre os quais: - a figura 1 representa uma vista parcial em perspectiva de um disco com pás monobloco para turbomáquina, capaz de ser obtido pela execução do processo de fabricação de acordo com a presente invenção; e - as figuras 2a a 2e representam vistas que esquematizam o disco com pás monobloco em diferentes etapas de seu processo de fabricação, quando esse último se apresenta sob a forma de um primeiro modo de realização preferido. EXPOSIÇÃO DETALHADA DE MODOS DE REALIZAÇÃO PREFERIDOS
[00027] E m referência primeiramente à figura 1, é possível ver um disco com pás monobloco 1 destinado a ser obtido pela execução de um processo de fabricação de acordo com a presente invenção. Ele é preferencialmente destinado à constituição de um rotor de compressor ou de turbina de uma turbomáquina para aeronave.
[00028] O disco com pás monobloco, abaixo denominado DAM, que se procura obter pelo processo objeto da invenção, tem grandes dimensões, a saber que ele apresenta um diâmetro superior ou igual a 800 mm, pás 2 de comprimento pelo menos igual a 150 mm, e um disco 4 de espessura “e” superior ou igual a 130 mm. Além disso, as pás levadas pelo disco 4 de eixo central 5 são torcidas de maneira importante, visto que o ângulo de torção pode atingir 45°, e mesmo mais. A título informativo, esse ângulo corresponde de maneira conhecida ao ângulo fictício entre o pé 6 e o topo 8 de uma mesma pá 2.
[00029] Um modo de realização preferido do processo de fabricação do DAM 1 vai agora ser descrito em referência às figuras 2a a 2e.
[00030] Primeiramente, um bloco de matéria feito de liga de titânio, também chamado “bruto monobloco” e de preferência pré-usinado, é submetido a uma primeira etapa de torneamento, que visa por exemplo usinar esse bloco a 1 mm das cotas finais.
[00031] A etapa seguinte consiste em um recorte por jato de água abrasivo do bloco cheio, de maneira a fazer aparecer pré-formas de pás.
[00032] Para fazer isso é utilizada uma máquina (não representada) de recorte por jato de água de pressão muito alta, por exemplo 3000 bars, e de precisão muito alta, por exemplo de seis eixos. É o nível de pressão muito alto da água que permite veicular o abrasivo que otimiza seu efeito cortante sobre a matéria. De maneira conhecida, o jato de água é criado por intermédio de um bico feito de diamante ou feito de safira. Além disso, uma câmara de mistura permite a adição do abrasivo, tal como areia. Com relação a isso, um canhão de focalização homogeneíza a água e a areia focalizando essa última na zona a recortar.
[00033] Essa técnica de recorte por jato abrasivo permite uma vazão de retirada de matéria grande, assim como uma boa aptidão para a repetição. Ele se revela assim absolutamente adaptado para a retirada de matéria que visa criar espaços interpás que atravessam inteiramente a espessura “e” do bloco de matéria de acordo com seu eixo 5.
[00034] Com relação a isso, a figura 2a mostra na parte de cima o bloco de matéria 100, uma vez que a etapa de recorte por jato de água abrasivo terminou. Esse bloco apresenta, portanto, pré-formas de pás 102 que se estendem radialmente a partir do disco 4, quer dizer ortogonalmente ao eixo central 5. De uma maneira geral, o recorte é realizado na espessura do bloco 100 de modo a fazer aparecer espaços interpás 110 entre as pré-formas de pás 102 diretamente consecutivas circunferencialmente.
[00035] Além disso, ele é realizado de maneira a deixar aparecer meios de ligação em forma de anel 112 entre as pré-formas 102, esse anel 112 sendo centrado no eixo 5. Esse último, liga de preferência a totalidade das pré-formas de pás 102 entre si, a uma distância, a partir do pé 4, compreendida entre cerca da metade e cinco sextos do comprimento total da pré-forma. Assim, o anel 112 se situa radialmente para o interior em relação aos topos 108 das pré-formas de pás, e cria conseqüentemente um resíduo de matéria dentro dos espaços interpás 110, antes de ser suprimido por ocasião de uma etapa ulterior do processo
[00036] Essa etapa de recorte por jato de água abrasivo pode ser executada realizando-se para isso uma primeira operação de recorte que visa retirar dois primeiros pedaços de matéria que se estendem cada um deles substancialmente de maneira torcida ou helicoidal na direção radial a partir do disco, esses dois primeiros pedaços sendo separados radialmente um do outro pelo anel, a primeira operação sendo depois seguida por uma segunda operação de recorte que visa retirar um segundo pedaço, que se estende também substancialmente de maneira torcida ou helicoidal na direção radial.
[00037] Mais precisamente em referência à representação esquemática da figura 2b, é possível ver na parte esquerda dessa última que a primeira operação de recorte visa de fato recortar um primeiro pedaço de matéria 114a que se estende em toda a espessura do bloco 100 de acordo com seu eixo 5. Para fazer isso, o eixo do canhão de focalização 116 se desloca ao longo de uma linha fechada 118a mostrada na parte baixa da figura 2a, iniciada a partir do pé 4, que se estende radialmente até a posição teórica do anel 112, a linha 118a passando ao longo em seguida desse anel na direção circunferencial, antes de se estender de novo radialmente para o interior até o pé 4, do qual ela passa ao longo em seguida para encontrar de novo seu ponto inicial.
[00038] Durante seu percurso ao longo da linha 118 precitada, o eixo do canhão 116 é animado por um movimento adicional apropriado em relação ao eixo 5 que permanece preferencialmente fixo, esse movimento adicional se traduzindo essencialmente por um pivotamento do eixo do canhão de acordo com a direção radial, e assegurando a formação de um primeiro pedaço 114a de forma substancialmente torcida na direção radial. De um modo mais geral, é notado que a trajetória descrita pelo canhão 116 em relação ao eixo 5 é uma trajetória dita de cinco eixos, obtida com o auxílio de duas rotações simultâneas. O primeiro pedaço 114a é preferencialmente retirado manualmente pelo operador, como mostrado esquematicamente pela parte central da figura 2b.
[00039] Como está visível nessa mesma figura, em uma seção qualquer ortogonal à direção radial, o pedaço 114a toma a forma de um quadrilátero do qual os dois lados opostos, que se estendem de acordo com a espessura do bloco, passam, respectivamente, o mais próximo possível das duas pás diretamente consecutivas 2 destinadas a ser obtidas uma vez que o processo terminou.
[00040] Em seguida, ainda em referência à parte esquerda da figura 2b e à parte baixa da figura 2a, a primeira operação de recorte é prosseguida de maneira a recortar um outro primeiro pedaço de matéria 114b que se estende em toda a espessura do bloco 100 de acordo com sei eixo 5, e globalmente situado no prolongamento radial exterior do pedaço 114a, do qual ele é separado pela porção do anel 112 situada em frente a esses dois pedaços. Para fazer isso, o eixo do canhão de focalização 116 se desloca ao longo de uma linha 118b em forma global de U mostrada na parte baixa da figura 2a, iniciada a partir de uma extremidade radial do bloco 100, e que se estende radialmente para o interior até a posição teórica do anel 112, a linha 118b passando em seguida ao longo desse anela na direção circunferencial, antes de se estender de novo radialmente para o exterior até uma outra extremidade radial do bloco 100.
[00041] Durante seu percurso ao longo da linha 118b precitada, o eixo do canhão 116 é animado por um movimento adicional apropriado em relação ao eixo 5 que permanece preferencialmente fixo, esse movimento adicional se traduzindo essencialmente por um pivotamento do eixo do canhão de acordo com a direção radial, e assegurando a formação de um outro primeiro pedaço 114b de forma substancialmente torcida na direção radial. Esse primeiro pedaço 114b é também preferencialmente retirado manualmente pelo operador, como mostrado esquematicamente pela parte central da figura 2b. Como está visível nessa mesma figura, em uma seção qualquer ortogonal à direção radial, o pedaço 114b toma, ele também, a forma de um quadrilátero do qual os dois lados opostos, que se estendem de acordo com a espessura do bloco, passam respectivamente o mais próximo possível das duas pás diretamente consecutivas 2 destinadas a ser obtidas uma vez que o processo terminou.
[00042] Como decorre do que precede, cada retirada de um primeiro pedaço 114a, 114b deixa aparecer a superfície de duas pré-formas de pás 102 diretamente consecutivas. De preferência, é primeiro procedido ao recorte de todos os primeiros pedaços 114a, 114b cujo número é previsto em função do número de pás desejado para o DAM, e depois é procedido à retirada manual desses pedaços antes de executar a segunda operação de recorte.
[00043] Essa segunda operação é realizada de maneira a que as pré-formas de pás que decorrem dela se aproximem o máximo possível da forma torcida com curvatura invertida das pás finais, da qual é difícil se aproximar por um simples e único recorte, visto que o jato de água abrasivo atravessa o bloco de maneira substancialmente retilínea, por oposição à forma curva das seções de pás.
[00044] Em referência à representação esquemática da figura 2b, é possível ver na parte direita dessa última que a segunda operação de recorte visa de fato recortar um segundo pedaço de matéria 120 que se estende desta vez somente em uma parte da espessura do bloco 100, quer dizer somente em uma parte da espessura dos elementos radiais 122 formados pela retirada dos primeiros pedaços 114a, 114b. Por outro lado, o pedaço 120 se estende também somente em uma porção radial de seu elemento 122 associado, a saber que ele se estende a partir do pé sem atingir o topo da pré-forma 108, a saber por exemplo somente até o anel 112 como se destaca da figura 2a.
[00045] Para fazer isso, o eixo do canhão de focalização 116 se desloca ao longo de uma linha radial 124, da qual uma porção é mostrada na figura 2a. Ela é iniciada a partir do pé 4, e se estende, portanto, substancialmente radialmente até atingir o anel 112 que apareceu por ocasião da retirada dos primeiros pedaços 114a, 114b. Por exemplo, a linha 124 atravessada pelo jato de água abrasivo se situa a cerca de meia espessura dos elementos radiais 122.
[00046] Durante seu percurso ao longo da linha 124 precitada, o eixo do canhão 116 é animado por um movimento adicional apropriado em relação ao eixo 5 que permanece preferencialmente fixo, esse movimento adicional se traduzindo essencialmente por um pivotamento do eixo do canhão de acordo com a direção radial, e assegurando a formação de um segundo pedaço 120 de forma também substancialmente torcida na direção radial. Aqui ainda, de um modo mais geral, é notado que a trajetória descrita pelo canhão 116 em relação ao eixo 5 é uma trajetória dita de cinco eixos, obtida com o auxílio de duas rotações simultâneas. Esse segundo pedaço 120, uma vez que ele foi inteiramente dessolidarizado do pé 5, ainda por jato de água abrasivo, se desprende preferencialmente sozinho, sem auxílio do operador, como mostrado esquematicamente pela parte direita da figura 2b.
[00047] A esse título, é notado que o canhão 116 se desloca não somente ao longo da linha substancialmente radial 124, mas também ao longo de uma linha (não representada) em forma de porção circular que se estende a partir da extremidade radial interior da linha 124, ao longo do pé 4, para a dessolidarização total do pedaço 120 em relação a esse último.
[00048] Como está visível na figura 2b, em uma seção qualquer ortogonal à direção radial, o pedaço 120 toma a forma de um triângulo do qual um dos lados passa o mais próximo possível da pá 2 destinada a ser obtida a partir do elemento radial 122 em questão, uma vez que o processo terminou.
[00049] Uma vez que todos os segundos pedaços 120 foram retirados, o bloco só apresenta então as pré-formas de pás 102 ligadas entre si pelo anel 112, que toma então a forma de uma coroa anular interrompida por cada pré-forma 102. A etapa de recorte por jato de água abrasivo está nesse caso terminada.
[00050] O processo é em seguida prosseguido por uma etapa de retirada do anel 112 que liga as pré-formas 112. Essa etapa é realizada de uma maneira qualquer reputada apropriada pelo profissional, como o recorte com fio ou a fresagem. Com relação a isso, a figura 2c mostra esquematicamente a dessolidarização do anel 112 do resto do bloco 100, por ruptura das ligações entre esse anel 112 e cada uma das pré- formas. Uma vez que todas essas rupturas substancialmente radiais 128 foram obtidas, o anel pode então efetivamente ser extraído do bloco 100, seção por seção.
[00051] Em seguida, é executada uma etapa de fresagem das pré-formas de pás 102, realizada de maneira a obter esboços de pás 202 perfilados. Em outros termos, o objetivo dessa etapa, executada por exemplo com o auxílio de uma ferramenta de fresagem de cinco eixos, é retirar a matéria restante nas pré-formas de pás 102, a fim de chegar o mais próximo possível das cotas finais, por exemplo a 0,6 mm.
[00052] Aqui, as pré-formas 102 são preferencialmente usinadas umas após as outras, para formar cada uma elas um esboço de pá 202 perfilado, como representado na figura 2d.
[00053] Nesse estágio do processo, o bloco de matéria restante apresenta um volume inferior a 25% do volume desse mesmo bloco tal como ele se apresentava justo antes da iniciação da etapa de recorte com jato de água abrasivo, a saber justo depois da etapa precitada de torneamento.
[00054] Por outro lado, o processo pode ser prosseguido por uma ou várias etapas clássicas, entre as quais são contadas, como indicado acima, uma etapa de polimento, por exemplo por ajuste manual ou por acabamento por atrito, uma etapa de limpeza por projeção de limalha, uma etapa de colocação em comprimento das pás, e/ou uma etapa de equilíbrio do DAM.
[00055] Alternativamente, o anel poderia ser retirado depois da etapa de fresagem das pré-formas de pás, ou então ainda depois da etapa de acabamento por fresagem.
[00056] Naturalmente, diversas modificações podem ser trazidas pelo profissional à invenção que acaba de ser descrita, unicamente a título de exemplos não limitativos.

Claims (14)

1. Processo de fabricação de um disco com pás monobloco (1), caracterizado pelo fato de que ele compreende: - uma etapa de recorte por jato de água abrasivo de um bloco de matéria (100), realizada de maneira a fazer aparecer pré-formas de pás (102) que se estendem radialmente a partir de um disco (4), ao mesmo tempo em que conserva matéria que forma meios de ligação (112) entre as pré-formas de pás diretamente consecutivas, a etapa de recorte sendo realizada de maneira a que os ditos meios de ligação formem substancialmente um anel espaçado radialmente do dito disco, e que liga entre si as ditas pré-formas de pás, à distância do topo das mesmas, radialmente para o interior; e depois - uma etapa de retirada dos ditos meios de ligação (112).
2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de recorte por jato de água abrasivo é realizada de maneira a que o dito anel (112) ligue entre si a totalidade das pré-formas de pás (102).
3. Processo, de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a dita etapa de recorte por jato de água abrasivo é seguida por uma etapa de fresagem das pré-formas de pás.
4. Processo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a dita etapa de fresagem das pré-formas de pás (102) é realizada de maneira a obter esboços de pás (202) perfilados, essa etapa sendo de preferência seguida por uma etapa de acabamento por fresagem dos esboços de pás (202), de maneira a obter as pás (2) com o perfil final.
5. Processo, de acordo com a reivindicação 3 ou a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a dita etapa de retirada dos ditos meios de ligação (112) é realizada anteriormente à dita etapa de fresagem das pré-formas de pás (102).
6. Processo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a dita etapa de retirada dos ditos meios de ligação (112) é realizada entre a dita etapa de fresagem das pré-formas de pás (102) e a dita etapa de acabamento.
7. Processo, de acordo com a reivindicação 3 ou a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a dita etapa de retirada dos ditos meios de ligação (112) é realizada posteriormente à dita etapa de fresagem das pré-formas de pás (102).
8. Processo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a dita etapa de retirada dos ditos meios de ligação (112) é realizada posteriormente à dita etapa de acabamento.
9. Processo, de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o dito disco com pás monobloco apresenta um diâmetro superior ou igual a 800 mm.
10. Processo, de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o dito disco com pás monobloco apresenta um disco (4) de espessura (e) superior ou igual a 100 mm.
11. Processo, de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que as pás (2) do disco com pás monobloco são torcidas.
12. Processo, de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que o dito bloco de matéria (100) utilizado é feito de titânio ou uma de suas ligas.
13. Processo, de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que o dito disco com pás monobloco é um disco com pás monobloco para turbomáquina de aeronave.
14. Processo, de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que o dito disco com pás monobloco é um disco com pás monobloco de rotor de turbina ou de compressor de turbomáquina de aeronave.
BRPI0909401-6A 2008-03-31 2009-03-25 Processo de fabricação de um disco com pás monobloco BRPI0909401B1 (pt)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0852080A FR2929155B1 (fr) 2008-03-31 2008-03-31 Procede ameliore de fabrication d'un disque aubage monobloc, avec anneau provisoire de maintien des aubes agence a distance de leur tete
FR0852080 2008-03-31
PCT/EP2009/053484 WO2009121766A1 (fr) 2008-03-31 2009-03-25 Procede ameliore de fabrication d'un disque aubage monobloc, avec anneau provisoire de maintien des aubes agence a distance de leur tete

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BRPI0909401A2 BRPI0909401A2 (pt) 2019-08-27
BRPI0909401B1 true BRPI0909401B1 (pt) 2020-10-06

Family

ID=39709243

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BRPI0909401-6A BRPI0909401B1 (pt) 2008-03-31 2009-03-25 Processo de fabricação de um disco com pás monobloco

Country Status (9)

Country Link
US (1) US8505202B2 (pt)
EP (1) EP2257407B1 (pt)
JP (1) JP5385369B2 (pt)
CN (1) CN101980822B (pt)
BR (1) BRPI0909401B1 (pt)
CA (1) CA2719353C (pt)
FR (1) FR2929155B1 (pt)
RU (1) RU2493947C2 (pt)
WO (1) WO2009121766A1 (pt)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2929153B1 (fr) * 2008-03-31 2010-04-23 Snecma Procede de fabrication d'un disque aubage monobloc, par decoupe au jet d'eau abrasif
CN102107346A (zh) * 2010-12-23 2011-06-29 成都飞机工业(集团)有限责任公司 机身整体壁板的成型方法
CN103394742B (zh) * 2013-08-16 2015-08-05 重庆江增船舶重工有限公司 压气机叶轮铣削方法
US20170265053A1 (en) * 2016-03-10 2017-09-14 Ca, Inc. Method and Apparatus for Discovering Network Devices
RU2694941C1 (ru) * 2018-10-09 2019-07-18 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" Способ электрополирования лопаток блиска и рабочий контейнер для его реализации
US20230314116A1 (en) * 2022-03-23 2023-10-05 Raytheon Technologies Corporation Airfoil tool mount

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2480807A (en) * 1944-11-18 1949-08-30 Thompson Prod Inc Method of and apparatus for making impeller wheels
US2633776A (en) * 1948-08-14 1953-04-07 Kellogg M W Co Method of manufacturing turbine blades integral with turbine rotor
US2962941A (en) * 1955-08-03 1960-12-06 Avco Mfg Corp Apparatus for producing a centrifugal compressor rotor
JPH0794802B2 (ja) * 1989-08-22 1995-10-11 日産自動車株式会社 3次元繊維補強構造タービンブレードの製造方法
SU1754347A1 (ru) * 1990-11-26 1992-08-15 Омский Филиал Научно-Исследовательского Института Технологии И Организации Производства Двигателей Способ изготовлени крыльчаток
FR2699850B1 (fr) * 1992-12-30 1995-02-03 Snecma Dispositif d'arrêt de jet de liquide abrasif.
US5822841A (en) 1996-12-17 1998-10-20 United Technologies Corporation IBR fixture
US6077002A (en) * 1998-10-05 2000-06-20 General Electric Company Step milling process
US6299850B1 (en) * 1999-03-16 2001-10-09 The United States Of America As Represented By The Department Of Energy Carbon activation process for increased surface accessibility in electrochemical capacitors
US6276899B1 (en) * 1999-11-05 2001-08-21 Flowserve Management Company Impeller manufacturing process
FR2828824B1 (fr) * 2001-08-23 2003-12-05 Snecma Moteurs Procede de fabrication d'un disque aubage monobloc de rotor et disque correspondant
US6787728B2 (en) * 2002-12-27 2004-09-07 General Electric Company Method and apparatus for near net shape rapid rough electromachining for blisks
ATE366158T1 (de) 2003-07-29 2007-07-15 Mtu Aero Engines Gmbh Herstellungsverfahren insbesondere eines integral beschaufelten rotors
US7451013B2 (en) * 2004-04-29 2008-11-11 Surfware, Inc. Engagement milling
DE102004051854A1 (de) * 2004-10-26 2006-04-27 Mtu Aero Engines Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung integral beschaufelter Rotoren
ITMI20050064A1 (it) * 2005-01-20 2006-07-21 Nuovo Pignone Spa Metodo di lavorazione di un semilavorato per l'ottenimento di una girante dotata di una pluralita' di pale realizzate di pezzo con la stessa
RU2300447C2 (ru) * 2005-03-10 2007-06-10 Открытое акционерное общество "Казанское моторостроительное производственное объединение" Способ изготовления моноколес или крыльчаток газотурбинных двигателей (гтд)
US7637010B2 (en) * 2005-12-01 2009-12-29 General Electric Company Methods for machining turbine engine components
DE102006002617A1 (de) * 2006-01-19 2007-07-26 Mtu Aero Engines Gmbh Verfahren zur Fräsbearbeitung von Bauteilen
US7967659B2 (en) * 2008-05-15 2011-06-28 United Technologies Corporation Method of machining integral bladed rotors for a gas turbine engine

Also Published As

Publication number Publication date
EP2257407B1 (fr) 2016-09-07
CA2719353A1 (fr) 2009-10-08
RU2010144476A (ru) 2012-05-10
CN101980822B (zh) 2012-08-22
RU2493947C2 (ru) 2013-09-27
US8505202B2 (en) 2013-08-13
US20110016714A1 (en) 2011-01-27
EP2257407A1 (fr) 2010-12-08
CA2719353C (fr) 2015-10-06
BRPI0909401A2 (pt) 2019-08-27
FR2929155A1 (fr) 2009-10-02
CN101980822A (zh) 2011-02-23
WO2009121766A1 (fr) 2009-10-08
JP2011518275A (ja) 2011-06-23
JP5385369B2 (ja) 2014-01-08
FR2929155B1 (fr) 2010-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BRPI0909405B1 (pt) Processo de fabricação de um disco com pás monobloco
BRPI0909403B1 (pt) Processo de fabricação de um disco com pás monobloco
BRPI0909400B1 (pt) processo de fabricação de um disco com pás monobloco
US7303461B1 (en) Method of machining airfoils by disc tools
BRPI0909401B1 (pt) Processo de fabricação de um disco com pás monobloco
US8286348B2 (en) Method of manufacturing and refinishing integrally bladed rotors
US7967659B2 (en) Method of machining integral bladed rotors for a gas turbine engine
JP5525610B2 (ja) アブレイシブウォータージェットによる一体型羽根付きディスクの最適な製造プロセス
BRPI0909399B1 (pt) processo de fabricação de um disco com pás monobloco
JP5526234B2 (ja) アブレイシブウォータージェットによる一体型羽根付きディスクの最適な製造プロセス
BRPI0909404B1 (pt) processo de fabricação de um disco com pás monobloco
US8689441B2 (en) Method for machining a slot in a turbine engine rotor disk

Legal Events

Date Code Title Description
B06F Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette]
B06U Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 10 (DEZ) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 06/10/2020, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS.