集萃智创对于航空发动机空心叶片陶瓷芯旋转超声波加工可行性报告

近日，集萃智创正式发布航空发动机空心叶片陶瓷芯旋转超声波加工可行性报告。该报告基于航空制造领域对关键部件加工的实际需求，通过大量试验数据与理论分析，系统论证了旋转超声波加工方式在陶瓷芯加工中的应用前景、技术难点及实施路径，为航空发动机关键部件加工技术的迭代升级提供了详实且具备实操性的参考依据。在航空动力系统中，空心叶片的性能直接决定发动机的推力输出、燃油效率与使用寿命，而其内部复杂冷却通道的成型质量完全依赖陶瓷芯的加工精度。由于陶瓷芯采用特种陶瓷材料制成，不仅具备极高的硬度，同时脆性明显，加之内部镂空结构复杂、壁厚不均，传统机械加工方式在加工过程中极易产生崩边、裂纹、表面粗糙度超标等缺陷，既影响冷却通道的成型精度，也降低了陶瓷芯的合格率，难以满足航空制造业批量生产中的稳定加工需求。

航空发动机空心叶片是保障发动机推力与效率的重要部件，其内部冷却通道依赖陶瓷芯成型，而陶瓷芯材质硬脆、结构复杂，加工精度与效率直接影响叶片性能。传统加工方式易出现崩边、裂纹等缺陷，难以满足批量生产中的稳定加工需求。

为解决这一行业痛点，集萃智创组建了由材料加工、机械设计、自动化控制等多领域技术人员构成的专项研发团队，针对陶瓷芯旋转超声波加工开展了系统性试验研究。试验阶段，团队严格遵循航空制造行业相关标准，选取了航空发动机空心叶片生产中常用的三种不同规格陶瓷芯材料，涵盖了薄壁、厚壁及复杂镂空等典型结构类型。同时，团队设计了多组变量试验，分别搭配不同的超声波频率、旋转转速、进给速度等中心加工参数，通过高精度传感器对加工过程中的切削力变化、加工区域温度波动、工件表面质量及加工效率等关键指标进行实时、全的监测与数据采集。针对试验中出现的加工应力集中、表面波纹等问题，研发团队反复优化参数组合，调整加工路径。*终试验结果显示，旋转超声波加工技术通过超声波振动与机械旋转的协同作用，可有效降低陶瓷芯加工过程中的切削力，减少应力集中现象，使崩边、裂纹等缺陷发生率大幅降低，加工后陶瓷芯的表面粗糙度也得到明显改善。与此同时，该加工方式的加工效率较传统机械加工提升30%以上，在保证加工质量的前提下，进一步提升了生产效能，相较于传统加工方式具备多方面的明显优势。

此次发布的可行性报告，不仅呈现了详细的试验数据与分析结论，还结合航空制造行业不同规模企业的生产场景，针对性地提出了适配小批量研发、中批量试产及大批量量产等不同产能需求的加工方案。方案中详细涵盖了专门设备选型建议、中心部件配置标准、加工工艺参数优化流程、质量检测方法及后期维护保障措施等多个关键环节，为企业实际应用该技术提供了全流程的指导。集萃智创相关技术负责人表示，后续将以此次可行性报告的成果为基础，持续推进技术转化工作，联合相关设备厂商开发适配陶瓷芯加工的专门旋转超声波加工设备，同时开展工艺培训与技术服务，助力航空发动机制造环节的工艺革新，推动整个行业加工水平的整体提升。