بررسی فرایند ساخت افزایشی با لیزر و ساخت کاهشی با تراشکاری برای بازسازی پره کمپرسور

Research on Laser Additive and Milling Subtractive Composite Remanufacturing Process of Compressor Blade

چکیده

به عنوان یکی از مکانیزم های تبدیل انرژی مهم، کمپرسورهای گریز از مرکز نقش مهمی در اقتصاد ملی ایفا می کنند. پره ها یکی از قطعات مهم کمپرسور به شمار می روند. پره های آسیب دیده ارزش بالایی برای فرایند بازسازی دارند. لذا، تحقیق در زمینه‌ی بازسازی پره کمپرسور مورد توجه بسیاری از افراد قرار گرفته است. تکنولوژی بازسازی ترکیبی توسط ساخت افزایشی با لیزر و ساخت کاهشی با تراشکاری روشی مؤثر در بازسازی قطعات محسوب می شود. در این مقاله، روشی پیشرفته برای بازسازی قطعات گران قیمت با هندسه های پیچیده از طریق مهندسی معکوس، مدلسازی سطح آزاد و تعمیر با ساخت افزایشی و ماشینکاری ارائه شده است.

این روش شامل دیجیتالی کردن غیر تماسی برای رسیدن به ابر داده‌ی قطعه‌ی آسیب دیده، بازسازی انطباقی سطوح آزاد برای رسیدن به مدل دیجیتالی موقعیت های آسیب دیده، ساخت افزایشی با لیزر (شامل نقشه کشی مسیرها و مش بندی) و ساخت کاهشی چند محوری با تراشکاری است. این روش با موفقیت روی پره های کمپرسور گریز از مرکز نازک و انحنا دار اجرا شد. نتایج نشان داد که روش بازسازی ترکیبی راه حل مؤثری در بازسازی پره های آسیب دیده به شمار می آید و قابلیت استفاده برای بازسازی سایر قطعات پیچیده را دارد.

جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.

ABSTRACT

As an important energy conversion mechanism, centrifugal compressors play an important role in the national economy. The blade is one of the most critical components of the compressor. Damaged blades contain extremely high added value for remanufacturing. Thus, remanufacturing research on damaged and retired impeller/blade is getting more and more attention. Laser additive and milling subtractive composite remanufacturing technology is an effective means to achieve metal parts remanufacturing. In this paper, an advanced methodology for the remanufacturing of complex geometry and expensive components via reverse engineering, free-form surface modeling, laser additive repaired and machining is presented.

The approach involves the integration of 3D non-contact digitization to obtain the point cloud data of damaged parts, adaptive free-form surface reconstruction to get the digital model of damage location, and laser additive manufacturing process containing slicing and path planning and subsequent multi-axis milling operation. The methodology has been successfully implemented on thin-curved centrifugal compressor blades. The results have shown that the composite remanufacturing method is an effective solution to realize the remanufacturing of damaged blades, and can be applied to the remanufacturing of other complicated parts.