תהליך יציקת להב טורבינת קריסטל יחיד

התהליך מתחיל בבחירת גביש הזרע, המשמש כאתר הגרעין הראשוני לצמיחת גבישים. גביש הזרע עשוי בדרך כלל מחומר בעל מבנה גבישי דומה לחומר להב הטורבינה הרצוי, כגון סגסוגת על מבוססת ניקל.

תבניות קרמיקה מדויקות, הידועות גם בשם תבניות השקעה, מיוצרות בשיטת יציקת השעווה האבודה. התבנית נועדה להתאים את הצורה והתכונות הנדרשות של להב הטורבינה, כמו גם את כיוון הצמיחה של גביש יחיד. שימו לב במיוחד לכיוון הזרע בתוך התבנית.

הנח בזהירות את גביש הזרע בתוך התבנית והתקן את כל מערכות השער וההזנה הנחוצות כדי להקל על זרימת המתכת המותכת במהלך תהליך היציקה.

סגסוגות-על איכותיות על בסיס ניקל המתאימות לצמיחת גביש בודד מומסות בכבשן אינדוקציה ואקום או בציוד דומה. לאחר מכן יוצקים את המתכת המותכת לתוך התבנית המוכנה בתנאים מבוקרים, מה שמבטיח מילוי והתמצקות אחידה.

כאשר מתכת מותכת מתמצקת, גביש הזרע גורם למבנה הגביש היחיד לגדול בכיוון שנקבע מראש. תהליך זה, הנקרא מיצוק כיווני, מבטיח כי להבי הטורבינה המתקבלים מורכבים מגבישים בודדים ללא גבולות גרגרים, ובכך משפרים את התכונות המכניות שלהם ועמידותם בטמפרטורות גבוהות.

לאחר היציקה, התבנית מתקררת בהדרגה כדי למנוע מתח תרמי ולהבטיח את שלמות מבנה הגביש היחיד. לאחר שהמתכת התמצקה לחלוטין, התבנית הקרמית מוסרת ומשאירה מאחוריה את להבי הטורבינה החד-גבישיים המורכבים.

להבי טורבינה יצוקים עשויים לעבור טיפולים שונים לאחר יציקה כגון טיפול בחום, גימור משטח ובדיקת מימדים כדי לקבל את התכונות המכניות הנדרשות, איכות פני השטח ודיוק הממדים.

לאורך תהליך היציקה מיושמים אמצעי בקרת איכות קפדניים לניטור פרמטרים כגון טמפרטורה, לחץ וכיוון גביש. ניתן להשתמש בטכניקות בדיקה לא הרסניות גם כדי לאמת את תקינות מבנה הגביש הבודד ולזהות כל פגמים או פגמים.