Como controlar a deformação de um revestimento de queimador?

A deformação de um revestimento de queimador controla-se com três meios: três tirantes Ø3 mm, tratamento de solubilização antes da libertação e 2,0 mm de sobremetal nas faces de montagem. Em conjunto, mantêm as aberturas das janelas dentro de 0,3 mm para esta geometria.

De onde vem a deformação do revestimento do queimador?

A primeira fonte é o leito de pó, não a máquina. Uma parede de 1,8 mm arrefece mais depressa do que os caixilhos de janela de 3 mm ao lado. Essa diferença cria um momento fletor que cresce quando a peça é separada da placa. As tensões de fabrico são reais antes de alguém tocar no revestimento.

A segunda fonte é o tratamento de solubilização. O aquecimento a 1 180 °C alivia as tensões de fabrico, mas a peça sofre fluência sob o próprio peso enquanto está mole. Um revestimento do queimador apoiado apenas na base cede entre os caixilhos, e essa flecha não regressa ao arrefecer.

A maquinagem acrescenta a terceira fonte. A fixação na flange deforma as aberturas se as maxilas apertarem demais, e o alívio após o corte deixa a parede voltar. Por isso, um revestimento pode medir bem no dispositivo e ficar fora de tolerância na bancada.

A liga fixa a ordem de grandeza das três fontes. GH3536 é o grau níquel-crómio-ferro-molibdénio listado na ASTM B435, e a sua dilatação é de cerca de 13,9 µm/m·K na gama tratada. O ASM Handbook Vol. 4 descreve o mesmo alívio de tensões para esta família de ligas.

Que passos seguram as aberturas das janelas?

Os tirantes são o primeiro passo. Três barras de Ø3 mm ligam as aberturas durante a impressão e ficam no lugar durante o tratamento de solubilização. Só são cortadas depois de a peça arrefecer e ser medida.

O tratamento de solubilização vem antes da libertação. O revestimento é tratado a 1 180 °C durante 1 h e depois arrefecido no forno abaixo de 300 °C. Cortar os tirantes antes deste ciclo deixaria que as aberturas se movessem sem resistência, e nenhum passo posterior as traria de volta.

O sobremetal nas faces de montagem é o terceiro passo. Deixamos 2,0 mm nas faces da flange e 1,0 mm nos furos, para que o corte final remova a pele deformada em vez de segurar uma superfície acabada. O sobremetal não é desperdício; é a reserva que o ciclo térmico consome.

A medição fecha o ciclo. Um varrimento de luz azul antes da maquinagem regista a forma após o tratamento, e um segundo depois mostra o que a fresa removeu. O controlo na máquina de medição tridimensional (MMT) confirma o limite de 0,3 mm nas aberturas e verifica a planura da flange na mesma montagem.

A ordem conta mais do que qualquer passo isolado. Cortar os tirantes antes do tratamento ou remover o sobremetal antes do alívio, e as aberturas movem-se sem controlo. A sequência é o método, não um conjunto de truques.

Quando é que o controlo por tirantes deixa de funcionar?

Os tirantes são dimensionados para esta geometria. Um revestimento do queimador com mais de três janelas, ou com janelas em dois eixos, exige outra disposição de barras e uma nova verificação de deformação. O padrão de três barras é uma resposta que funciona aqui, não uma regra universal.

O controlo também termina quando a parede é mais fina do que 1,5 mm. Uma parede mais fina flete mais sob o mesmo tratamento, e as barras não conseguem suportar a carga sem introduzir a sua própria deformação. As regras de projeto para peças de superliga de parede fina cobrem a secção necessária abaixo dessa espessura.

Outra liga muda a resposta. Um grau sensível a fissuras pode exigir um arrefecimento mais lento, e a dilatação da liga determina quanto as aberturas se movem durante o tratamento. As barras seguram a geometria; não mudam a metalurgia.

Os tirantes também não corrigem um mau fabrico. Se as tensões do leito já forem altas, cortar as barras liberta energia armazenada e as aberturas movem-se na mesma. A nota sobre deformação em fabrico de superligas descreve esse controlo, e é por isso que a verificação começa na receita de impressão.

Envie a disposição das janelas, a temperatura do gás e a liga. Confirmaremos o padrão de tirantes e o sobremetal para a geometria, e orçamentaremos o revestimento do queimador impresso através do nosso serviço de impressão 3D de superligas.