Rotor İşleme

Rotor İşleme

Rotor, yataklarla desteklenen ve güç makinelerinde ve işletme makinelerinde temel dönen bileşen olarak görev yapan dönen bir gövdedir. Kendi dönen şaftı olmayan nesneler de, rijit bir şekilde bağlandıktan veya ek bir şaft takıldıktan sonra rotor olarak kabul edilebilir. Turbo jeneratörler, gaz türbinleri ve turbo kompresörler gibi ağır hizmet ekipmanlarında, temel yüksek hızlı dönen bileşen olarak rotor, enerji dönüşümü ve güç iletiminin kritik sorumluluklarını üstlenir. İşleme kalitesi, ekipmanın çalışma kararlılığını, güç çıkış verimliliğini ve hizmet ömrünü doğrudan belirler. Ağır hizmet tipi rotor dövmeleri, çoğunlukla yüksek mukavemetli alaşımlı çelikler kullanılarak yekpare dövme yöntemiyle üretilir ve bu da onları yüksek sıcaklıklar, yüksek basınçlar ve yüksek hızlar içeren zorlu çalışma koşullarına uygun hale getirir. Ağır hizmet ekipmanlarının uzun vadeli güvenilir çalışmasını sağlayan temel çekirdek bileşenlerdir.

Ağır hizmet tipi rotor dövmelerinin işlenmesi için malzeme seçimi ve ham dövme, yüksek mukavemet, yüksek tokluk ve yorulma direnci arasında bir denge gerektiren temel ön koşullardır. Turbo jeneratör rotor dövmeleri için yaygın olarak kullanılan malzemeler arasında 30CrNiMoV ve 26Cr2Ni4MoV gibi yüksek mukavemetli alaşımlı çelikler bulunur. Dövme ve ısıl işlemden sonra, bu malzemeler mükemmel kapsamlı mekanik özellikler sergileyerek yüksek hızlı dönüş sırasında oluşan muazzam merkezkaç kuvvetlerine ve titreşimsel etkilere dayanmalarını sağlar. Ham parçalar, külçelerin hidrolik presler kullanılarak sıcak dövüldüğü entegre kalıp dövme işlemleri kullanılarak hazırlanır. Bu işlem, döküm halindeki metal yapısını parçalar, tane boyutunu inceltir, dövme yoğunluğunu ve yapısal homojenliği artırır ve aynı zamanda gözeneklilik ve büzülme boşlukları gibi iç kusurları ortadan kaldırarak, sonraki işleme ve uzun süreli ekipman çalışması için sağlam bir yapısal temel oluşturur.

Ağır hizmet tipi rotor dövmelerinin işleme süreci karmaşıktır ve son derece yüksek hassasiyet gerektirir; genellikle standartlaştırılmış şu sırayı izler: ön işlem - kaba işleme - yarı işleme - ısıl işlem - son işleme - tahribatsız test. Ön işlem aşamasında, dövme gerilimlerini gidermek, mikro yapıyı homojenleştirmek ve sonraki işleme sırasında deformasyon riskini azaltmak için dövme normalleştirme işlemine tabi tutulur. Kaba işleme, rotorun temel profilini oluşturmak için büyük CNC torna tezgahları ve zemin tipi delme ve freze makineleri kullanılarak önemli miktarda malzeme payının çıkarılmasına ve ilk şekillendirmeye odaklanır; bu profil, mil, flanş ve kanat olukları gibi önemli bölümleri içerir ve sonraki ısıl işlem sırasında oluşabilecek deformasyonu hesaba katmak için uygun işleme payı bırakılır.

Isıl işlem, ağır hizmet tipi rotor dövmelerinin performansını artırmak için kritik bir süreçtir ve malzemeye ve çalışma koşullarına göre uyarlanmış çok aşamalı kompozit işlemler gerektirir. Turbo jeneratör rotor dövmeleri tipik olarak sertleştirme ve temperleme işlemine tabi tutulur. Bu kombinasyon işlemi, dövmeye yüksek hızlı dönüş altında yük taşıma gereksinimlerini karşılayan iyi bir mukavemet ve tokluk dengesi sağlar. Rotorun kritik bölgeleri için, yüzey sertliğini ve aşınma direncini artırırken çekirdek tokluğunu korumak, aşınmaya ve yorulma hasarına karşı direnç sağlamak için karbürleme veya nitrürleme gibi yüzey işlemleri de gereklidir. Isıl işlemden sonra, iç gerilimleri daha da azaltmak, rotorun boyutsal stabilitesini sağlamak ve sonraki işleme veya çalışma sırasında deformasyonu önlemek için yaşlandırma işlemi gereklidir.

Ağır hizmet tipi rotor dövmelerinin doğruluğunu garanti altına almanın temel aşaması olan son işlem, yüksek hassasiyetli CNC ekipmanlarına ve hassas ölçüm teknolojisine dayanmaktadır. Rotor mili ve bağlantı yüzeyleri gibi önemli alanların taşlanmasında büyük CNC silindirik taşlama makineleri ve krank mili taşlama makineleri kullanılır; bu makineler, ±0,005 mm içinde boyutsal toleransları kontrol ederken, yüksek hızlı dönüş sırasında eksantrik titreşimi önlemek için eş eksenlilik ve yuvarlaklık gibi geometrik toleransların standartlara uygun olmasını sağlar. Rotor kanadı olukları ve kama kanalları gibi karmaşık yapılar için, beş eksenli işleme merkezleri hassas frezeleme için kullanılır; bu merkezler, kanatlar ve bağlantı bileşenleri için montaj gereksinimlerini karşılamak üzere boyutsal doğruluk ve montaj hassasiyeti sağlar.

Tahribatsız test ve kalite kontrolü, ağır hizmet tipi rotor dövmelerinin nitelikli son muayenesi için temel güvenceler olarak tüm işleme sürecinin ayrılmaz bir parçasıdır. İşleme sırasında ultrasonik test, manyetik parçacık testi ve penetrant testi gibi yöntemler, dövmelerdeki iç çatlakları, kalıntıları, mikroyapısal kusurları ve yüzey hasarlarını kapsamlı bir şekilde incelemek için kullanılır. Koordinat ölçüm makineleri (CMM) ve yuvarlaklık test cihazları gibi hassas ekipmanlar, işleme boyutlarının ve geometrik toleransların kapsamlı bir şekilde incelenmesi ve tasarım standartlarına uygunluğun sağlanması için kullanılır. Ayrıca, turbo jeneratör rotorları gibi üst düzey ürünler için dinamik dengeleme testleri çok önemlidir. Bu testler, karşı ağırlıkları ayarlayarak eksantrik kütleyi ortadan kaldırır, yüksek hızlı çalışma sırasında rezonanstan kaynaklanan mekanik arızayı önler ve ekipmanın çalışma güvenliğini sağlar. Ağır hizmet tipi ekipmanlar daha büyük boyutlara ve daha yüksek verimliliğe doğru evrildikçe, rotor dövme işlemesi daha yüksek hassasiyet, zeka ve yeşil üretim yönünde gelişerek enerji, güç ve diğer sektörler için daha güvenilir temel bileşenler sağlamaktadır.