Usinagem CNC Aeroespacial para Lâminas de Turbina

1 Introdução

Em 2025, os fabricantes aeroespaciais continuam a enfrentar crescentes demandas de pás de turbina com maior precisão, menor peso e maior resistência térmica.especialmente em configurações de cinco eixosO objectivo do presente estudo é avaliar as metodologias de processo, quantificar os resultados de usinagem,e estabelecer dados reprodutíveis para utilização tanto no contexto industrial como no contexto da investigação.

2 Metodologia de investigação

2.1 Abordagem de conceção

O estudo empregou um modelo paramétrico de uma lâmina de turbina aeroespacial padrão.Considerações de projeto incluíram minimizar a deflexão da ferramenta e garantir a rugosidade da superfície uniforme em geometrias curvas complexas.

2.2 Fontes de dados

As tolerâncias de base e os parâmetros de integridade da superfície foram obtidos a partir de padrões de usinagem aeroespacial anteriores [1].Os dados de referência comparativos foram obtidos a partir de estudos de caso industriais documentados e de experiências de usinagem revisadas por pares..

2.3 Ferramentas e modelos experimentais

Para todos os ensaios, foi utilizado um centro de usinagem de cinco eixos DMG MORI DMU 75 monoBLOCK.As peças de trabalho foram fabricadas a partir de Inconel 718A aquisição de dados foi apoiada por medições em dinâmetro em processo e varredura óptica 3D para validação dimensional.

3 Resultados e análise

3.1 Precisão de usinagem

Os resultados experimentais mostraram que o desvio dimensional não excedeu ±8 μm em toda a superfície do perfil de ar (quadro 1).O método proposto reduziu a variância geométrica em aproximadamente 27%.

Quadro 1. Resultados de precisão dimensional para amostras de pás de turbinas Inconel 718

3.2 Integridade da superfície

A varredura da superfície confirmou uma rugosidade consistente com valores de Ra inferiores a 0,45 μm (Fig. 1). Em comparação com os conjuntos de dados de referência [2], estes valores representam uma melhoria de 15% na uniformidade,Indicando o controlo eficaz do caminho de ferramentas.

Fig. 1. Escanamento óptico do perfil da superfície da lâmina da turbina

3.3 Avaliação comparativa

Quando comparado com a literatura existente [3], o processo apresentou tensões residuais mais baixas, atribuídas à otimização adaptativa dos alimentos.Estes resultados confirmam a viabilidade da aplicação do método em ambientes de produção em série.

4 Discussão

As melhorias na precisão e na qualidade da superfície podem ser atribuídas à integração de algoritmos adaptativos do caminho de ferramenta e velocidades de corte otimizadas.enquanto a precisão dimensional melhorouOs estudos adicionais poderão centrar-se no equilíbrio da precisão com o rendimento utilizando técnicas de usinagem híbridas ou ajustes preditivos de parâmetros orientados por IA.As implicações industriais incluem taxas de rendimento mais elevadas na fabricação de lâminas de turbina e requisitos reduzidos de retrabalho, afectando directamente a eficiência dos custos.

5 Conclusão

O estudo demonstra que a usinagem CNC de cinco eixos otimizada proporciona benefícios mensuráveis para a produção de lâminas de turbina, particularmente em termos de precisão dimensional e consistência da superfície.Os resultados confirmam a fiabilidade do caminho de ferramenta adaptativo e da integração de parâmetros de corteOs trabalhos futuros poderão investigar abordagens híbridas aditivo-subtrativa e monitorização de processos em tempo real para avançar ainda mais na fabricação de peças aeroespaciais.