航空渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度很高，甚至超過(guò)1370℃，已經(jīng)接近所采用的鋼材料的熔點(diǎn)。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)葉片需要采取非常復(fù)雜的方法進(jìn)行冷卻。工程師在葉片上加工出微細(xì)的小孔和通道保證冷空氣的流通，以此對(duì)葉片進(jìn)行保護(hù)。但葉片要以每分鐘上千轉(zhuǎn)的高速旋轉(zhuǎn)且承受很大的壓力，要在其正確的位置上打孔且不削弱葉片性能是非常復(fù)雜和困難的。生產(chǎn)企業(yè)通常都是采用激光束進(jìn)行微小孔的加工，即用激光束加熱葉片表面直到鋼發(fā)生汽化，這一過(guò)程對(duì)精度要求很高，融化的金屬材料會(huì)發(fā)生濺射或形成隨空氣傳播的微觀熔融團(tuán)塊，并粘附到葉片表面。
GE的制造工程師正在研發(fā)一種新的加工方式，利用瑞士喜諾發(fā)(Synova)公司開(kāi)發(fā)的名為微水刀激光(Laser MicroJet)技術(shù)，采用冷加工的方式進(jìn)行制孔加工。
微水刀激光是將一束激光射入如頭發(fā)絲粗細(xì)的水柱中，水柱可以起到類(lèi)似光纖的作用，將激光引導(dǎo)到葉片表面，還可以幫助降低材料周?chē)臏囟炔⑶宄庸ぎa(chǎn)生的碎片。這一技術(shù)可以使工程師設(shè)計(jì)性能更好的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，并以更快的速度制造更耐用的零部件。
GE的工程師花費(fèi)三年時(shí)間調(diào)整該方法使之適用于發(fā)動(dòng)機(jī)制造，并逐步實(shí)現(xiàn)工程化應(yīng)用。GE工程部主管James Cuny表示：“我們針對(duì)所需加工的幾何形狀重新設(shè)計(jì)了激光射流，在此之前，用于加工其他部件的激光射流設(shè)備所射出的激光像從大桶中流出來(lái)一樣，根本無(wú)法滿(mǎn)足我們的要求。”
GE已將該技術(shù)用于制造燃?xì)鉁u輪葉片，目前正在考慮擴(kuò)展到航空發(fā)動(dòng)機(jī)等相關(guān)領(lǐng)域。
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