Em um motor de turbina a gás, o conjunto de bico é imediatamente depois da câmara de combustão. Ele dirige o gás em movimento rápido para as pás da turbina, produzindo o movimento rotativo necessário para gerar eletricidade. Trata-se de um projeto complexo, feito de ligas especiais e fabricado com tolerâncias estritas. Somos um dos poucos fabricantes verticalmente integrados capazes de fundir, usinar, montar e inspecionar essas peças.

Aqui estão as etapas envolvidas.

Passo 1: Fundição de investimento
As superligas à base de níquel fornecem a resistência a altas temperaturas e a resistência à corrosão necessárias para sobreviver ao fluxo de gás de combustão, mas têm um ponto de fusão inferior à temperatura do gás. Para superar esta limitação potencialmente fatal, o conjunto de bico incorpora características como canais de refrigeração e núcleos ocos.

A única maneira prática de fabricar tais peças é a fundição de investimento. Neste processo, um molde de cera reproduz a peça a ser fundida. O padrão é moldado por injeção e contém um núcleo que será removido após a fundição para deixar um vazio.

Após a fixação de mais moldes de cera que formarão canais de transporte de metal, o padrão é revestido com uma pasta, que seca para formar um invólucro cerâmico duro. A cera é então derretida com as cavidades restantes para formar o molde da peça. O metal é derretido sob vácuo e derramado em um molde para minimizar a ocorrência de defeitos de fundição. Uma vez que o metal se solidifica, o invólucro e o núcleo quebram, deixando a fundição para trás.

Passo 2: Usinagem de precisão
A fundição de investimento é um processo de forma quase líquida que mantém tolerâncias rígidas e produz uma superfície lisa. No entanto, alguma usinagem é necessária para criar pontos de montagem e interfaces com tolerâncias estritas.

A usinagem CNC de 5 eixos elimina a necessidade de configurações múltiplas, o que aumenta a precisão. Alguns tipos de fresadoras de cinco eixos podem ajustar o ângulo da peça para produzir contornos complexos enquanto a usinam.

Passo 3: Montagem
Os componentes são conectados por soldagem por feixe de elétrons (EBW) ou por brasagem a vácuo. O EBW concentra a energia em uma área muito pequena, o que reduz a zona afetada pelo calor em torno das articulações. É realizado em vácuo para evitar que o feixe de luz seja disperso, o que também elimina a formação de óxidos e a fragilização da solda. O processo EBW é altamente automatizado, resultando em uma boa consistência entre peças.

Na brasagem, a folha de metal separada é unida a um metal de enchimento com um ponto de fusão mais baixo. Esse enchimento foi escolhido devido à sua capacidade de formar uma ligação forte ao metal do componente. É aplicado como uma pasta nas juntas, com as peças fixadas com precisão no lugar. Em seguida, o componente é movido para um forno, onde o material de enchimento é derretido para formar uma ligação. A brasagem a vácuo evita a necessidade de um fluxo anti-oxidação.

Etapa 4: Tratamento térmico
O tratamento térmico é usado para aumentar a resistência, a dureza e a tenacidade, e também para reduzir a fragilidade e aliviar o estresse. É comumente usado com ligas de supertemperatura para resolver a segregação causada por diferentes pontos de fusão dos elementos na liga. Embora listado aqui como a etapa 4, o tratamento térmico também pode ser realizado antes do processamento para melhorar a usinabilidade.

Passo 5: Verifique
Controles rigorosos de processo e um sistema de controle de qualidade certificado pela norma aeroespacial AS9100 minimizam a ocorrência de defeitos, mas as inspeções fornecem garantia de qualidade completa. Além da inspeção visual e dimensional, isso pode incluir a detecção de trincas de defeitos de superfície e a imagem por raios-X de defeitos internos.