"Riblets für Verdichterschaufeln - Entwicklung von Fertigungsverfahren, Charakterisierung der Oberflächen und experimentelle Bewertung der Verlustminderung" - Teilprojekt "Fertigung der Schaufeloberflächendurch Laserabtrag"

“压缩机叶片的肋条 - 制造工艺的开发、表面表征和损失减少的实验评估” - 子项目“通过激光烧蚀制造叶片表面”

• 批准号: 5432378
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Andreas Ostendorf
• 金额: --
• 依托单位: Lehrstuhl für Laseranwendungstechnik
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2003-12-31 至 2006-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5432378?language=en
• 关键词: Riblets; Verdichterschaufeln; Entwicklung; von; Fertigungsverfahren

Die präzise Strukturierung von metallischen Oberflächen mittels Laserstrahlung wird gegenwärtig durch zwei unterschiedliche Parameterfelder gelöst. Bei der Nutzung von gütegeschalteten Systemen mit Pulsdauern bis hinunter in den Nanosekundenbereich ist der Prozess durch ein thermisches Gleichgewicht und die damit verbundene Entstehung einer Schmelzzone charakterisiert. Dem Nachteil der eingeschränkten Präzision stehen hierbei allerdings eine hohe Abtragsleistung und eine gute Prozesseffizienz positiv entgegen. Die zweite Möglichkeit beruht auf der Nutzung von Femtosekundenpulsen. Die bei der ultraschnellen Absorption auftretende energetische Entkopplung von Elektronen- und Festkörpergittersystem führt zu einer transienten Wechselwirkung verbunden mit höchster Abtragspräzision bei allerdings geringer Abtragsleistung. Der vorliegende Antrag soll systematisch für den flächigen Abtrag das Parameterfeld der Pikosekundenlaser zwischen diesen beiden Randbereichen erforschen und dabei den graduellen Übergang der Phänomene in Abhängigkeit der Werkstoffeigenschaften darstellen. Mit Hilfe von Extrapolationen soll ein optimales Fenster definiert werden, in dem bei hoher Abtragsleistung eine der Femtosekundenbearbeitung vergleichbare Präzision erzielbar ist. Schmelzeffekte, so weit sie sich nicht vollständig unterdrücken lassen, sollen genutzt werden, um die Abtragsleistung bei hoher Reproduzierbarkeit zu steigern. Dieses Verfahren soll am Beispiel der Fertigung von Riblets in Turbomaschinenschaufeln im Modellversuch simuliert (Dr. Meyer) und an Verdichterschaufeln erprobt (Prof. Seume) werden. Daneben soll in enger Verzahnung mit dem messtechnischem Teilprojekt (Prof. Reitmeier) die generelle Beurteilung der deterministisch erzeugten Oberflächenstrukturen und die Korrelation mit den Laserparametern durchgeführt werden. Hierbei ist insbesondere die Fragestellung zu untersuchen, inwiefern sich die für die Riblets benötigten scharfkantigen Strukturen durch den Lasereinsatz annähern lassen.

金属表面激光辐射的精密结构将通过两个不规则的参数测量得到。Bei der Nutzung von gütegeschalteten Systemen mit Pulsdauern bis hinunter in den Nanosekundenbereich is der Prozess durch ein thermisches Gleichgewicht and die damit verbundene Entstehung einer Schmelzzone charakterisiert. Dem Nachteil der eingeschränkten Präzision stehen hierbei allerdings eine hohe Abtragsleistung und eine gute Prozesseffizienz positiv entgegen。第二个Möglichkeit由Femtosekundenpulsen的Nutzung提供。Die bei der ultraschnellen Absorption auftretende energetische Entkopplung von Elektronen- und Festkörpergittersystem führt zu einer transienten Wechselechtung verbunden mit höchster Abtragspräzision bei allerdings geringer Abtragsleistung. Der vorliegende Antrag soll systematisch für den flächigen Abtrag das Parameter feld der Pikosekundenlaser zwischen diesen beiden Randbereichen erforschen und dabei den graduellen Übergang der Phänomene in Abhängigkeit der Werkstoffeigenschaften darstellen.外推法的最优解是确定韦尔登的，在这个最优解中，一个女性被认为是非常精确的。Schmelzeffekte，so whit sie sich nicht vollständig unterdrücken lassen，sollen genutzt韦尔登um die Abtragsleistung bei hoher Reproduzierbarkeit zu steigern.这些试验是由Meyer博士和Seoul教授韦尔登在相似的模型上对涡轮机中的肋进行试验而完成的。Daneben soll in恩格尔Verzahnung mit dem messtechnischem Teilprojekt（Prof. Reitmeier）die generelle Beurteilung der deterministisch erzeugten Oberflächenstrukturen and die Correlation with den Laserparametern durchgeführt韦尔登.在这里，我们可以看到碎片的存在，因为这些碎片可以通过激光加固的方式使肋骨的结构变得更加坚固。