Полая лопатка ТНД с бандажной полкой, спроектированная методом топологической оптимизации, напечатанная методом селективного лазерного спекания (СЛС)

Разработчик – ЦИАМ им. П.И. Баранова.

Изготовитель – ООО «Нисса Диджиспейс» на установке Concept Laser Mlabcusing.

Описание

Полая неохлаждаемая лопатка турбины низкого давления с бандажной полкой, спроектирована методом топологической оптимизации с целью минимизации массы с учетом действия газовых сил и неравномерного по радиусу температурного поля. Пространство проектирования — внутренняя область профильной части лопатки. Условия проектирования — удовлетворение условиям прочности и отстройка от резонансных колебаний по первым шести собственным частотам.

Технические характеристики

• Масса уменьшена более чем на 30% по сравнению с прототипом при сохранении профиля лопатки.
• Условия по прочности и отстройка от резонанса выполнены.
• Толщина выходной кромки 0,15 мм.

Применение

Для турбин низкого давления крупногабаритных ГТД.

Актуальность применения

• Снижение массы лопатки.
• Увеличение долговечности.
• Сокращение времени и средств на разработку, доводку и производство.

Материал и метод изготовления

Порошок нержавеющей стали (1,4404, 31 6L).

Размер гранул порошка 10-25 мкм, форма — сферическая, толщина слоя 25 мкм.

Метод изготовления СЛС.