整體葉盤(pán)（輪盤(pán)）的使用率在飛機(jī)制造中正在大量增加。 大型發(fā)動(dòng)機(jī)現(xiàn)在都配備多個(gè)高壓壓縮機(jī)，這些壓縮機(jī)通常由一個(gè)整體的高性能特殊合金材料加工而成。因此，這些材料的加工效率正在成為項(xiàng)目規(guī)劃的焦點(diǎn)，正如從機(jī)械切割到水射流切割，多種多樣的潛在的方法及其組合開(kāi)始使用。最近由德國(guó) Fraunhofer 生產(chǎn)技術(shù)研究所（IPT）以及在RWTH Aachen 的機(jī)床和生產(chǎn)工程（WZL）實(shí)驗(yàn)室（德國(guó)）的一項(xiàng)研究表明，EMAG 的精密電化學(xué)加工（PECM）大幅削減了用戶的成本，特別是在工件的表面修整。
飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的零部件一般都暴露在極端的應(yīng)力和高溫之下，同時(shí)還要求要有較長(zhǎng)的使用壽命。. 因此，開(kāi)發(fā)者們使用非常硬的耐熱材料如鎳基超合金制造整體葉盤(pán)和單葉片輪盤(pán)。材料的發(fā)展不斷向制造工程師們提出了一系列的挑戰(zhàn)。由于材料硬度的增加，傳統(tǒng)的切割方法效率逐漸降低，并且造成昂貴的加工刀具使用壽命下降，從而導(dǎo)致單位成本極大增加。最近 Fraunhofer IPT 的專家與WZL 和 EMAG ECM 有限公司一起進(jìn)行了一項(xiàng)研究，他們對(duì)總共七種不同的整體葉盤(pán)加工方法包括多軸銑削、組合式拋光高壓水射流切割法和PECM修整法進(jìn)行了比較。得出的結(jié)果令人印象深刻： 假定生產(chǎn)量為800 個(gè)鎳基HPC 整體葉盤(pán)，如果用戶采用了正確的加工策略，相對(duì)于傳統(tǒng)機(jī)械切割的單位成本可以減少至少50%。
PECM 修整法作為最終工藝，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的效率進(jìn)行徹底的改進(jìn)。 (參見(jiàn)資料圖片)
柔和材料去除– 快速處理
鑒于此，由總部設(shè)在德國(guó)的EMAG ECM 公司提供的PECM 技術(shù)目前正不斷引起眾多OEM 設(shè)備制造商和供應(yīng)商的興趣。電化學(xué)加工法去除材料時(shí)無(wú)需接觸，并且刀具磨損極小，即快速又可靠。基本原理非常簡(jiǎn)單： 在加工過(guò)程中，工件是陽(yáng)極，刀具是陰極。電解質(zhì)溶液在它們之間流動(dòng)，從而去除工件上的金屬離子?；钚躁帢O（刀具）導(dǎo)電區(qū)，按照所需的組件輪廓，從工件上去除材料。環(huán)形管、溝槽、空心圓以及其它輪廓，在不接觸的條件下都可以加工出來(lái)，并且具有很高的精度和良好的表面質(zhì)量。EMAG ECM 的專家們用他們的
PECM 技術(shù)有針對(duì)性地研發(fā)出了此項(xiàng)工藝，并不斷使其完善。這一技術(shù)的優(yōu)勢(shì)有兩個(gè)因素在這方面起著重要的作用： 首先，電解質(zhì)溶液在工件和刀具之間的間隙中流動(dòng)，這個(gè)間隙非常狹窄。其次，機(jī)械振動(dòng)會(huì)增強(qiáng)電解質(zhì)溶液的供應(yīng)。這兩個(gè)因素加在一起確保材料的去除更加有效和精確。
從單一的渦輪葉片到整體葉盤(pán)
EMAG ECM 有兩種機(jī)型用于發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)中不同的加工工作： 小型的 PO 100 SF 用于加工單一的渦輪葉片，而大型的PO 900 BF 則用于加工更大型的整體葉盤(pán)。同時(shí)采用精密的PECM 技術(shù)和EMAG 高性能部件，系統(tǒng)在加工區(qū)域大小、占地面積、發(fā)生器的容量和加工軸數(shù)有所不同。“我們?cè)?011 年推出 PO 900 BF，用于整體葉盤(pán)的加工。PO 100 SF 是發(fā)展的第二個(gè)階段，因?yàn)樵?013 年，越來(lái)越多的客戶需求單葉片加工的電化學(xué)加工解決方案。現(xiàn)在我們對(duì)開(kāi)發(fā)生產(chǎn)小型和大型發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的精密的、具有成本效益的解決方案，已經(jīng)有了一個(gè)基本的想法，” EMAG ECM 有限公司董事會(huì)成員Richard Keller 說(shuō)。 這兩種機(jī)床也向用戶提供EMAG 重要的技術(shù)，例如 Mineralit® 聚合物混凝土機(jī)座、智能軟件和硬件的接口以及高效的自動(dòng)化解決方案。
零部件的實(shí)際應(yīng)用認(rèn)證
此方法已被實(shí)施到實(shí)際生產(chǎn)中并獲得了頂級(jí)的效果。例如，在2014 年一家知名的發(fā)動(dòng)機(jī)制造商已經(jīng)見(jiàn)證了在PO 100 SF 上加工制造飛機(jī)使用的單一葉片的高效率 - 在供應(yīng)商的工廠，機(jī)床生產(chǎn)開(kāi)始后以異?？斓乃俣乳_(kāi)始加工。另一臺(tái)機(jī)床，目前正在等待用于整體葉盤(pán)的生產(chǎn)。. 大批發(fā)動(dòng)機(jī)公司的零部件目前正處于實(shí)際使用的鑒定階段。“這項(xiàng)技術(shù)目前處于測(cè)試程序的驗(yàn)證階段”，Keller 總結(jié) EMAG ECM 目前的工作時(shí)說(shuō)道。“本公司長(zhǎng)期戰(zhàn)略重點(diǎn)放在這些組件的加工及其應(yīng)用技術(shù)，事實(shí)證明這是成功的戰(zhàn)略，用 PECM 加工的零件的每個(gè)附加認(rèn)證只會(huì)促進(jìn)我們的銷售更加成功。”
高精幾何加工精度是技術(shù)成功的主要因素之一。另外，PECM 使用較低的峰谷值還加工出高表面質(zhì)量。因此不再需要對(duì)刀片的后續(xù)精加工工序，如拋光，或者可以用更快的速度完成，這兩者都使單位成本進(jìn)一步降低。這對(duì)于一個(gè)變得越來(lái)越重要，其體積也不斷增大的部件來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)重要的加分點(diǎn)。
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圖片文件： P1010347_Richard Keller.jpg
Richard Keller，EMAG ECM 有限公司董事會(huì)成員： “PECM 技術(shù)可以顯著降低整體葉盤(pán)的加工
成本。EMAG 為此根據(jù)加工要求單獨(dú)定制加工方案，提供范圍廣泛的設(shè)備。”
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PO 900 BF 葉盤(pán)加工單元
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EMAG PO 900 BF 的加工區(qū)域內(nèi)，正在使用PECM （精密電解加工）技術(shù)加工整體葉盤(pán)
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用 PECM 技術(shù)在EMAG PO 900 BF 上加工出來(lái)的整體葉盤(pán)
圖片文件： Infografik_Bearbeitungskombinationen.pdf
在 Fraunhofer IPT 和來(lái)自RWTH Aachen 的 WZL 進(jìn)行的研究中使用了七種不同的加工組合方法。整個(gè)機(jī)加工（第一號(hào)）作為基準(zhǔn)。假設(shè)每年生產(chǎn)70 個(gè)葉盤(pán)的費(fèi)用是100%，對(duì)于800臺(tái)的生產(chǎn)量來(lái)說(shuō)，下降到大約90%（遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出）。在第二號(hào)組合加工（粗銑和PECM ）中，費(fèi)用降到至少低于60%。根源： Fraunhofer IPT/WZL
關(guān)于埃馬克
逆向思維的創(chuàng)新加工技術(shù)創(chuàng)立了埃馬克公司的行業(yè)領(lǐng)先地位。1992 年埃馬克公司匠心獨(dú)具，首次推出構(gòu)思巧妙的倒立式車床，大獲成功。此后，埃馬克公司再接再厲，又研發(fā)出了新的倒立式多功能生產(chǎn)中心。如今，埃馬克已名符其實(shí)成為世界上倒立式機(jī)床舉足輕重的制造商。
埃馬克集團(tuán)總部設(shè)在德國(guó)薩拉赫市，傳統(tǒng)悠久，機(jī)床制造經(jīng)驗(yàn)豐富。其工藝技術(shù)全面而完善，能為用戶提供加工盤(pán)類件、軸類件和箱體類零件的機(jī)床和生產(chǎn)系統(tǒng)。不管是車床，還是磨床、滾齒機(jī)、激光焊接機(jī)，熱套裝配設(shè)備、電化學(xué)設(shè)備或是感應(yīng)加熱設(shè)備——埃馬克集團(tuán)幾乎能為所有的應(yīng)用提供最佳的生產(chǎn)方案。
