114 - Технические науки РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СУХОГО ЭЛЕКТРОПОЛИРОВАНИЯ МОНОКОЛЕС ГТД Г.Х. Рахимова, магистрант С.В. Куширов, магистрант Уфимский университет науки и технологий (Россия, г. Уфа) DOI:10.24412/2500-1000-2023-4-3-114-116 Аннотация. Данная научная статья посвящена разработке технологии сухого электрополирования (СЭП) моноколес газотурбинных двигателей (ГТД). В работе рассмотрены основные проблемы традиционных методов полировки моноколес ГТД, требования к технологии СЭП и ее основные этапы, результаты и перспективы разработки данного метода. Разработанная технология показала высокую эффективность для обработки поверхностей моноколес при минимальном уровне износа и деформации деталей. Ключевые слова: сухое электрополирование, моноколесо, гранулы-аниониты, качество поверхности, точность обработки. Разработка технологий электрополирования имеет большое значение в производстве различных изделий, особенно в машиностроении и авиационном производстве. Это процесс, при котором поверхность изделия подвергается электрическим и химическим воздействиям, что приводит к ее полированию и удалению различных дефектов. Это значительно улучшает качество изделий, облегчает некоторые технологические операции и повышает продолжительность их эксплуатации. Особой важностью электрополирование обладает в производстве моноколес ГТД (газотурбинных двигателей). Моноколесо ГТД является важным элементом в системах газотурбинных двигателей. Оно отвечает за подачу воздуха, газообразного топлива и за сброс отработанных газовых смесей. От качества изготовления и обработки моноколес зависит их работоспособность и долговечность работы всей системы. Этот фактор становится особенно актуальным при производстве высокотехнологичных двигателей, работающих при экстремальных условиях. В данной работе будет рассмотрена метод сухого электрополирования (далее – СЭП) моноколес ГТД. Особенности моноколес ГТД Моноколесо – деталь газотурбинных двигателей, представляющая из себя вращающуюся часть, которая обеспечивает движение. Ее поверхность состоит из большого числа лопаток, которые отличаются высокой эластичностью и прочностью. Эти лопатки служат для извлечения работы из потока газов, проходящих через двигатель. Однако наличие примесей, неровностей и других дефектов на поверхности моноколес значительно уменьшает его работоспособность и может привести к аварии всего двигателя. Поэтому поверхность моноколес должна быть максимально гладкой, без дефектов и примесей. Основные проблемы традиционных методов полировки моноколес ГТД Традиционные методы полировки моноколес ГТД, такие как электролитическое и электрохимическое полирование, имеют ряд недостатков. Они требуют использования химических соединений и растворителей. Это может привести к загрязнению окружающей среды и нанесению вреда здоровью операторов. Кроме того, эти методы требуют сложных процессов подготовки рабочих растворов и контроля параметров процесса. Существующие технологии электрополирования моноколес ГТД На сегодняшний день существует несколько технологий электрополирования моноколес ГТД. Одной из наиболее распространенных является метод электрополирования в жидкости. При этом методе поверхность моноколес погружается в International Journal of Humanities and Natural Sciences, vol. 4-3 (79), 2023 115 - Технические науки специальную жидкость, которая подвергается электрическим и химическим воздействиям. Однако этот метод имеет ряд недостатков, включая необходимость использования опасной химической жидкости, сложность и длительность процесса, а также наличие остаточных частиц жидкости на поверхности изделия. Другим распространенным методом является электрополирование в сухом состоянии, основное преимущество которого – это отсутствие необходимости использования каких-либо жидкостей. Однако этот метод имеет свои собственные недостатки: низкую эффективность и сложность контроля и изменения параметров процесса. Разработка технологии СЭП Для разработки метода СЭП моноколес ГТД были проведены исследования различных методов полировки и последующий анализ их преимуществ и недостатков. На основе этого была разработана технология сухого электрополирования, основанная на использовании гранул. Гранулы-аниониты – электропроводящие твердые тела, содержащие электролит, а их состав подбирается с учетом материала, который будет обрабатываться. Их размеры и форма должны быть больше микронеровностей поверхности, чтобы лучше взаимодействовать с вершинами микронеровностей. Гранулы обеспечивают электрическую проводимость, даже при содержании жидкости на уровне насыщения, которая бы могла повредить поверхность обработки. Электрополировка, использующая гранулы-аниониты, гарантирует высокую точность обработки поверхности, качество и отсутствие деформаций. Требования к технологии СЭП Для разработки технологии СЭП моноколес ГТД необходимо учитывать следующие требования: 1. Экологичность. Технология должна не загрязнять окружающую среду и не наносить вреда здоровью операторов. 2. Экономическая эффективность. Способ должен быть экономически выгодной и не требовать дополнительных расходов на закупку растворителей и химических соединений. 3. Высокая точность поверхности. Метод должен обеспечивать высокую точность поверхности моноколес ГТД, чтобы обеспечить их функциональность и надежность в работе. Основные этапы СЭП 1. Подготовка поверхности: перед началом процесса поверхность моноколеса должна быть очищена от всей грязи, пыли и жирных следов. 2. Подготовка среды: в контейнер засыпают гранулы, которые будут использоваться при электрополировании, и тщательно перемешивают для того, чтобы гранулы равномерно распределились и обеспечили оптимальную работу процесса. Для того чтобы повысить электропроводимость гранул, периодически подается вода. 3. Включение оборудования: деталь помещается в ванну с гранулами, где она подвергается обработке. В ходе этого процесса гранулы начинают активно снимать частицы с поверхности детали, не повреждая её свойств. 4. Завершение обработки: после полировки моноколесо вынимается и промывается в чистой воде. В результате электрополирования получается идеально чистая и блестящая поверхность, на которой практически не остаются следы загрязнений. Результаты и перспективы разработки метода сухого электрополирования моноколес ГТД В результате применения разработанной технологии сухого электрополирования деталей типа «Моноколесо» ГТД удалось достичь повышенной точности поверхности и минимизировать количество брака. Обработка производится с использованием новейших технологий и оборудования, что позволяет получать высококачественные изделия с небольшой затратой времени и средств. Перспективы дальнейшей разработки этого метода связаны с совершенствованием конструкции устройства и алгоритма контроля процесса, а также с его адаптацией для производства других изделий, включая статоры, катализаторы и другие элементы турбин и двигателей. International Journal of Humanities and Natural Sciences, vol. 4-3 (79), 2023 116 - Технические науки Заключение чаемых изделий, но и снижение эксплуаТаким образом, разработка технологии тационных рисков при их производстве. сухого электрополирования деталей типа Экологическая безопасность и экономиче«Моноколесо» ГТД является важным и ская эффективность также являются преперспективным направлением, обеспечиимуществами данного способа. вая не только повышенную точность полуБиблиографический список 1. Белов, В.И. Технология закалки, отпуска и электрофизическое электрополирование металлов. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, – 2015. 2. Данилов А.П., Миронов В.А., Черепов М.Ю. Электрофизические методы обработки поверхности деталей машин. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017. 3. Котляревский, А.А. Технологии сухого электрополирования металлов и сплавов. – М.: Изд-во «Академический проект», 2013. 4. Лыков, А.Н. Электрофизическая обработка поверхностей деталей. – М.: Изд-во «Энергомаш», 2014. 5. Ремизов, В.М. Электрофизическая обработка металлов и сплавов. – М.: Изд-во «Машиностроение», 2016. DEVELOPMENT OF DRY ELECTROPOLISHING TECHNOLOGY FOR A GAS TURBINE ENGINE MONOWHEEL G.Kh. Rakhimova, Graduate Student S.V. Kushirov, Graduate Student Ufa University of Science and Technology (Russia, Ufa) Abstract. This scientific article is devoted to the development of dry electropolishing technology for monowheels of gas turbine engines. The paper considers the main problems of traditional methods of polishing single-wheel gas turbine engines, requirements for the technology and its main stages, results and prospects for the development of this method. The developed technology has shown high efficiency for surface treatment of monowheels with minimal wear and deformation of parts. Keywords: dry electropolishing, monowheel, granules-anionites, surface quality, processing accuracy. International Journal of Humanities and Natural Sciences, vol. 4-3 (79), 2023