Çok Eksenli Takım Yolu Hesaplanması (Multi-axis tool path planning)

• Kesici takım posizyon noktalarının (Cutter Location) belirlenmesi (Generating cutter location - CL- points and cutter location file)
• En uygun işlem parametrelerinin belirlenmesi (Determination optimum multi-axis operation parameters)
• Tezgah kodlarının oluşturulması (Generation of Gcodes: Post-processing)

Belki de en kritik olan ikinci aşamada ise doldurulan bölgelerden dolgu malzemesini kaldırmak için uyarlamalı (adaptive) takım yolu belirlenmesi ve CNC tazgahına NC kodu üretilmesidir. Genelde üç aşamalı gerçekleştirilen bu bölümde, ilk olarak doldurulan bölgenin kanat yüzeyi üzerindeki konumu ve bölgenin yüzeysel yapısına göre işleme stratejisi (çok eksenli eğri işleme, izoparametrik işleme, çok eksenli yanal işleme vb.) belirlenir ve daha sonra belirlenen stratejiye bağlı olarak takım yolunun hesaplaması ve en uygun işleme parametrelerinin (takım meyil açıları, takım yolu aralığı vb.) belirlenmesi gerekmektedir. Elde edilen takım temas noktalarının (cutter contact points) ve takım posizyon noktalarının (cutter location points) NC kodlara çevrilmesiyle kaynak edilmiş türbin kanadı işlenmeye hazır olur. Sözü edilen işlemleri yapabilecek birçok CAD/CAM yazılımı mevcuttur. Ancak, gereksinimleri karşılayabilecek ve istenilen işi yapabilecek doğru yazılımın seçilmesi diğer bir önemli noktadır.

Değişik CAD/CAM Yazılımlarında Geliştirilmiş Takım Yolları

Bir Türbin Kanat Ucunun 5-Eksenli Frezede İşlenme Görüntüsü

Sonuç

Türbin kanatlarının onarım teknolojisindeki yeni arayışlar ve projeler, kaçınılmaz olarak havacılık sanayi, türbin üreticileri ve savunma sanayisi tarafından büyük yatırımlarla tüm dünyada desteklenmektedir. Servis, bakım ve onarım; türbin motoru üreticilerinin en önemli sorumluluklarından biridir. Günümüzde türbin kanatlarının bakım ve onarımı, kalifiyeli elemanlar tarafından yapılmaktadır.

Örneğin kanatların kaynak edilmesi özel üretilmiş bilgisayar kontrollü tezgahlar ile yapılmakta; fakat doldurulan kısımların alınması veya işlenmesi el taşlaması metodu ile yapılmaktadır. Bu durum; yüksek işçilik maliyetine, düşük doğruluk oranına, daha fazla işlem zamanına ve tabii ki düşük verimliliğe neden olmaktadır. Daha da önemlisi titanyum ve nikel malzeme tozlarının nüfus edilmesi sırasında ve karmaşık bir geometriyi el ile işleme esnasında meydana gelebilecek iş kazalarıdır; diğer bir ifadeyle 'insan sağlığı' faktörüdür.

Dolayısıyla, türbin kanadı restorasyonun ileri CAD/CAM ve kaynaklama teknolojileri kullanılarak gerçekleştirilmesi; bu alanda son zamanlardaki teknolojik bir eğilim olarak göze çarpmaktadır. Ön muayene ve son mauayene arasında gerçekleştirilen tüm işlemlerin otomasyonu ise önemli ve araştırma yapılması gereken noktalardan biridir.

Sonuç olarak bu yeni eğilimin, her zaman üretimini ve verimliliğini arttırmak isteyen firmaların rekabet gücüne katkı sağlıyabilecek bir teknojik yaklaşımdır demek mümkündür.

Kaynaklar

1. Turbomachinery Products: Processes,
www.tmp.goodrich.com/processes.shtml

2. Krause, S., An advanced repair technique: laser powder build-up welding, Sulzer Technical review, 4, 2001.

3. Llyod A., C., Advanced Refurbishment and Life Extension Technologies for Industrial Gas Turbine Components, Third International EPRI Conference on Welding and Repair Technologies for Power Plants', Scottsdale, AZ, 1998.

4. TTL Refurbishing Gas Turbine Components,
www.ttl-gas-turbine.com

5. Mullins, P., Adaptive machining to improve blade repair, Diesel & Gas Turbine Worldwide, September, pp.78-79 2001.

6. Dix B. Adaptive geometry manufacturing technology,
www.ttl-gas-turbine.com/adaptive_technology.htm

7. Albrecht A., Manufacturing technology for turbine blades, Diesel & Gas Turbine Worldwide, June 1995.

8. Five-axis Machining, custom software speed turbine blade refurbishment, Manufacturing Engineering, vol.126, No.5, 2001.

9. Bremer C., Adaptive strategies for manufacturing and repair of blades and blisks, Proceedings of ASME Turbo Expo 2000: 45th ASME International Gas Turbine & Aero-engine technical Congress, Munich, 2000.

10. Bremer C., Adaptive-welding strategies for repair and overhaul of turbine blades and blisks.
www.bct-online.de

Ek Bilgi: Türbin kanadı onarımında kullanılan otoinşa cihazları:

• POM, DMD (Direct Metal Deposition, Direkt Metal Yığma)
• H & R Technology Inc., PMD (Precision Metal Deposition - Hassas Metal Yığma)