Badanie silnika turboodrzutowego z elementami wytworzonymi w technologii druku 3D metali

Projekt realizowany jest wraz z Kołem Naukowym Napędów MELprop facebook.com/MELprop

Członkowie KNIM Wakans odpowiedzialni za projekt:

  • Antoni Wadowski, Jakub Ciftci, Konstanty Jonak, Kacper Wąsowski

Stosowane materiały:

  • Elementy wytworzone metodą addytywną DMLS z nadstopu niklu.

Opis:

Celem projektu jest:

  • wytworzenie elementów lotniczego silnika odrzutowego pracujących w wysokich temperaturach ze stopów wykonanych za pomocą technologii druku 3D,
  • badanie zmodyfikowanej konstrukcji silnika i wpływu modyfikacji na jego osiągi, kulturę pracy, eksploatację i emisję szkodliwych związków chemicznych,
  • przeprowadzenie badań z zakresu żarowytrzymałości i żaroodporności elementów wytworzonych addytywnie w rzeczywistych warunkach pracy jednostki napędowej,
  • walidacja modeli spalania i aerodynamiki elementów silnika.

Przeprowadzenie wyżej wymienionych stanowi ważny krok ku lepszemu zrozumieniu wpływu wytwarzania komponentów technologią druku 3D metali na ich właściwości wysokotemperaturowe. Celem równoległym jest poprawa efektywności procesów spalania zachodzących w komorze lotniczego silnika turboodrzutowego, która przyczyni się w znaczącym stopniu do ograniczenia emisji szkodliwych związków chemicznych do atmosfery. W projektowanym układzie doświadczalnym badane materiały i elementy będą narażone na rzeczywiste warunki pracy jednostki napędowej. Umożliwi to przetestowanie nowych koncepcji konstrukcyjnych, które do tej pory były trudne do zrealizowania z przyczyn technologicznych oraz przyczyni się do rozpowszechnienia nowoczesnej technologii druku 3D metali.  W porównaniu z powszechnymi technikami wytwarzania materiałów, metoda addytywna pozwala na mniejsze zużycie surowców, produkcję monolitycznych komponentów o złożonej topologii i zaawansowaną optymalizację struktur. Badana i rozwijana, w przyszłości może zaowocować oszczędnymi, ekologicznymi i lżejszymi konstrukcjami.

 

Głównie korzyści wynikające z projektu:

Realizacja projektu niesie ze sobą szereg korzyści:

  • poszerzenie wiedzy na temat wytwarzania metali na drodze technologii druku 3D
    i właściwości wytworzonych w ten sposób komponentów,
  • badanie nowych koncepcji konstrukcyjnych w silnikach odrzutowych i wpływu ich zastosowania na osiągi jednostki napędowej,
  • możliwość obserwacji degradacji materiałów pod wpływem warunków panujących w silnikach turboodrzutowych
Rysunek 1. Przykład projektowanego elementu silnika przeznaczonego do wydrukowania z metalu.

Rysunek 1. Przykład projektowanego elementu silnika przeznaczonego do wydrukowania z metalu.