결함 테스트: 사전 준비의 핵심 단계

Mar 09, 2024

각 팬 블레이드는 설치 승인을 받기 전에 내부 결함이 있는지 검사해야 합니다.

최신 제트 엔진은 첨단 소재와 정밀 가공 덕분에 항공기 효율을 10~20% 향상시킵니다. 엔진 전면에 있는 팬은 엔진 코어를 통해 압축, 연소 및 팽창을 위해 많은 양의 공기를 흡입합니다. 팬에서 나오는 대부분의 공기는 2차 통로(코어 외부)를 통해 우회되어 엔진 추력을 증가시킵니다.

빠르게 회전하는 팬은 더 가볍고 효율적인 엔진을 만드는 탄소 복합 블레이드로 구성되어 있어 항공사는 무게를 줄여 연료를 절약할 수 있습니다.

탄소섬유 복합 블레이드는 열처리된 탄소섬유와 특수 에폭시 수지를 사용해 제작됩니다. 섬유의 정확한 층 구성으로 충격 저항이 향상됩니다. 또한 블레이드의 충격 응력을 편향시키기 위해 뒷전에는 독특한 형태의 유리 섬유 복합재가 사용되었습니다.

팬 블레이드는 설치 승인을 받기 전에 엄격한 테스트를 거쳐야 합니다. 팬 블레이드 제조업체는 최첨단 장비와 기계를 활용하여 각 블레이드에 결함이 있는지 검사합니다.

비파괴 검사(NDT)는 재료, 구성 요소 또는 시스템을 손상시키거나 변경하지 않고 속성을 평가하는 데 사용되는 광범위한 분석 기술 그룹을 의미합니다. 초음파, 방사선 촬영 및 침투 탐상 테스트는 팬 블레이드에 사용되는 NDT의 가장 일반적인 예입니다.

초음파 테스트(UT)는 팬 블레이드 내 초음파 전파를 기반으로 합니다. 짧은 초음파 펄스파(주파수 0.1~50MHz)를 블레이드에 전송하여 재료 내부 결함을 감지합니다. 깊이와 두께를 포함한 다양한 수량을 측정하여 재료 불일치를 모니터링합니다.

일부 결함은 모재로부터 유전될 수 있지만 다른 결함은 제조 과정에서 발생할 수 있습니다. UT가 금속(합금 포함)에 수행될 때 가장 높은 해상도를 생성한다는 점은 주목할 만합니다. 그러나 이 기술은 콘크리트, 목재 및 복합재에 사용할 수 있습니다.

General Electric과 같은 제조업체는 이러한 기술을 사용하여 팬 블레이드에 사용되는 복합 재료의 이상 현상을 식별합니다. 결과를 바탕으로 향후 소재와 제조 공정을 개선해 수율을 높일 수 있다. 예를 들어, GE는 GE90 엔진의 팬 블레이드 수율을 제조 초기 30%에서 97%로 늘릴 수 있었습니다.

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방사선 촬영 기술은 이온화 방사선을 사용하여 엔지니어링 구조에 결함이 있을 가능성이 있는 재료 및 구성 요소를 검사합니다. 산업용 방사선 촬영에서는 X선, 감마선 또는 특수 검출기로 포착한 중성자를 사용하여 팬 블레이드의 내부 형태를 확인합니다.

용접 및 주조 외에도 복합재 검사에도 사용됩니다. 팬 블레이드 제조업체는 표면 특성화 또는 고유한 표면 결함을 식별하기 위해 이 일반적인 기술을 사용합니다. GE에 따르면,

작업자들은 X-ray, 초음파, 레이저 및 기타 도구를 사용하여 모든 블레이드를 검사하여 결함이 있는지 확인했습니다.

침투 탐상 검사(PI)는 일반적으로 복합재를 포함한 비다공성 재료의 표면 파괴 결함을 검사하는 데 사용됩니다. 이 방법은 블레이드의 내부 공간을 질소 가스로 가압하는 것과 관련됩니다. 가는 선이나 기타 균열은 압력 변화를 감지하기 위해 치근에 내장된 센서에 의해 감지되는 공동의 압력 손실을 강제합니다.

Pl은 주조, 단조, 용접으로 인한 표면 균열 및 누출을 감지하는 데에도 사용됩니다. 엔진의 작동 유지 관리 중에도 유사한 검사 방법이 사용될 수 있다는 점은 주목할 만합니다.

팬 블레이드에 대한 다양한 유형의 결함 테스트에 대해 어떻게 생각하시나요? 댓글 섹션에 알려주십시오.

작가 - Omar는 박사 학위를 소지한 항공 애호가입니다. 항공 우주 공학. 수년간의 기술 및 연구 경험을 바탕으로 Omar는 연구 기반 항공 실무에 중점을 두는 것을 목표로 합니다. 업무 외에도 Omar는 여행, 항공 현장 방문, 비행기 관찰에 대한 열정을 가지고 있습니다. 캐나다 밴쿠버 소재