In un motore a turbina a gas l'ugello viene subito dopo la camera di combustione. Guida gas in rapido movimento sulle pale della turbina che generano il movimento rotativo necessario per la generazione di energia. è una complessa opera di ingegneria, prodotta in leghe esotiche e prodotta con tolleranze strette. Siamo uno dei pochi produttori integrati verticalmente con la capacità di fusione, lavorazione, assemblaggio e ispezione di queste parti.

Ecco i passaggi coinvolti.

Passo 1: fusione di investimenti
Le superleghe a base di nichel forniscono la resistenza alle alte temperature e la resistenza alla corrosione necessarie per la sopravvivenza nel flusso di gas di combustione, ma il loro punto di fusione è al di sotto della temperatura del gas. Per superare questa limitazione potenzialmente fatale, i componenti degli ugelli incorporano caratteristiche come canali di raffreddamento e un nucleo cavo.

L'unico modo pratico di realizzare parti come queste è la fusione di investimento. In questo processo un modello di cera replica la parte da fusione. Il modello è stampato ad iniezione con nuclei incorporati che verranno rimossi dopo la fusione per lasciare vuoti.

Dopo aver attaccato più stampi di cera che costituiranno i passaggi di consegna metallico, il modello è rivestito con un liquame che si asciuga per formare un guscio ceramico duro. La cera viene quindi sciogliuta con la cavità che rimane formando lo stampo della parte. Metallo viene fuso e versato nello stampo sotto vuoto per ridurre al minimo il verificarsi di difetti di colata. Una volta che il metallo ha solidificato il guscio e i nuclei vengono spezzati per lasciare le parti fuse.

Passo 2: lavorazione di precisione
è un processo a forma quasi netta in grado di mantenere tolleranze strette e produrre superfici lisce. Nonostante ciò, è necessaria una certa lavorazione per creare punti di montaggio e interfacce strettamente tolleranti.

La lavorazione CNC a 5 assi elimina la necessità di configurazioni multiple, il che migliora la precisione. Alcuni tipi di fresatrice a 5 assi possono angolare il pezzo in fase di elaborazione per produrre contorni complessi.

Passo 3: assemblaggio
I componenti sono uniti mediante saldatura a fascio di elettroni(EBW) o brasatura sotto vuoto. Ebw concentra l'energia in un'area molto piccola, riducendo la zona influenzata dal calore attorno all'articolazione. Viene eseguito in vuoto per evitare che il fascio venga sparso, eliminando anche la formazione di ossido e la fragilità della saldatura. Il processo ebw è altamente automatizzato, il che porta a una buona coerenza parte a parte.

In brasatura pezzi di metallo separati sono uniti con un metallo di riempimento con un punto di fusione più basso. Questo riempitivo è selezionato per la sua capacità di formare forti legami con il metallo dei componenti. Viene applicato come pasta al collegamento con i componenti bloccati precisamente in posizione. L'assemblaggio poi si sposta in un forno dove il riempitivo si scioglie per formare il legame. La brasatura sotto vuoto evita la necessità di un flusso preventivo dell'ossidazione.

Passo 4: trattamento termico
Trattamento termico viene utilizzato per aumentare la resistenza, la durezza e la tenacità, e anche per ridurre la fragilità e alleviare lo stress. Viene spesso utilizzato con superleghe per affrontare la segregazione causata da diversi punti di fusione degli elementi nella lega. Mentre elencato qui come passaggio 4, il trattamento termico può anche essere eseguito prima della lavorazione per migliorare la lavorabilità.

Passo 5: ispezione
Un rigoroso controllo del processo e un sistema qa certificato allo standard aerospaziale as9100 riducono al minimo il verificarsi di difetti, ma l'ispezione fornisce una garanzia completa di qualità. Oltre ai controlli visivi e dimensionali, questo può includere il rilevamento delle crepe per difetti superficiali e l'imaging a raggi X per difetti interni.