Крыльчатка

Оригинальная конструкция

Результат оптимизации 

 Прототип крыльчатки, изготовленный по EBM-технологии из титана 

 

 

Сфера применения

Крыльчатка устанавливается в корпусе турбокомпрессора ДВС, предназначена для нагнетания воздуха в систему впуска. Деталь изготавливается из жаропрочных сталей по технологиям литья и фрезерования. Основные требования: высокое сопротивление усталости, растяжению, коррозии, жаростойкость.

Проблематика

  • Большой веc;
  • Недостаточная эффективность.

Задачи

  • Разработать методику проектирования и отработать технологию 3D печати ложементов с закладными элементами (гайки, болты, винты);
  • Обеспечить наименьшую массу ложемента без изменения формы изделия.

Результат

  • Проведена топологическая оптимизация конструкции, снижение массы крыльчатки на 20% (удален материал вдоль оси крыльчатки, снижена толщина стенок без потери прочности конструкции), как следствие,  уменьшение инерционности системы впуска;
  • Возможность печати наиболее выгодного профиля лопаток крыльчатки для повышения КПД двигателя (до 10%);
  • Конструкция адаптирована под 3D-печать, требуется минимальное количество поддержек. Прототип крыльчатки был изготовлен по технологии EBM из титана.