در طراحی مدرن احتراق موتورهای هوایی، راندمان حرارتی و دوام به شدت به استراتژی های خنک کننده موثر بستگی دارد. یکی از حیاتی ترین پیاده سازی ها، آرایه ریزحفره ای است که بر روی سطح محفظه احتراق ایجاد شده است. این سوراخها بهعنوان کانالهای خنککننده فیلم عمل میکنند و به ایجاد یک مانع حرارتی بین دیواره احتراق و جریان گاز با دمای بالا کمک میکنند.
با این حال، ساخت این آرایه های ریزچاله متراکم بر روی موادی ماننداینکونلیاهاستلویچالش های مهمی را معرفی می کند.
مشکلات فنی کلیدی
اندازه و چگالی سوراخ: قطر سوراخ معمولی ازØ0.3 میلی متر تا Ø0.8 میلی متر، اغلب در الگوهای{0}}تراکم بالا با جهت گیری زاویه ای و مکانی دقیق مرتب شده اند. هر گونه انحراف می تواند بر راندمان خنک کننده و قابلیت اطمینان قطعات تأثیر بگذارد.
خواص مواد: آلیاژهای{0}}بر پایه نیکل با دمای بالا{1}}مقاومت حرارتی و استحکام مکانیکی عالی دارند-اما همین ویژگیها ماشینکاری آنها را بهویژه در مقیاس میکرو بسیار دشوار میکند.
محدودیت های روش های سنتی
تکنیک های ماشینکاری مرسوم مانندحفاری مکانیکییاEDM (ماشینکاری تخلیه الکتریکی)برای چنین برنامه هایی- مناسب نیستند. این فرآیندها از موارد زیر رنج می برند:
توان عملیاتی کم به دلیل سایش ابزار یا مصرف الکترود،
یکپارچگی سطح ضعیف در اطراف لبه های سوراخ،
مشکل حفظ قطر و عمق سوراخ ثابت.
راه حل پیشرفته: میکرو{0}}لیزر + موقعیت یابی دقیق + چند ایستگاه
برای برآوردن الزامات کارایی و دقت،ماشینکاری میکرو{0}}لیزر فوق سریعبه طور فزاینده ای پذیرفته می شود. هنگامی که باسیستم های موقعیت یابی{0}}با دقت بالا(به عنوان مثال، مراحل زیر-نوع زیر{3}}تکرارپذیری میکرون) وچند{0}}تنظیمات ایستگاه، تولید کنندگان می توانند به موارد زیر دست یابند:
پردازش دسته ایالگوهای پیچیده با حداقل تاثیر حرارتی،
تراز خودکاربرای جبران تغییر شکل قطعه یا تغییرات هندسی،
مترولوژی درون خطیبرای اطمینان از کیفیت سوراخ ثابت بدون بازرسی ثانویه.
این رویکرد نه تنها بهرهوری را بهبود میبخشد، بلکه ویژگیهای جریان ثابتتری را در همه سوراخهای خنککننده-که مستقیماً از استراتژیهای مدیریت حرارتی احتراق پشتیبانی میکنند، امکانپذیر میسازد.
