ساخت قطعات

در فرآیند ساخت قطعات نیروگاهی، ریخته‌گری به‌عنوان روشی مؤثر برای تولید نیمه‌ساخت‌های با هندسه پیچیده و خواص متالورژیکی ویژه به‌کار گرفته می‌شود. در شرکت توربیران، عملیات ریخته‌گری توسط پیمانکاران تخصصی خارج از مجموعه انجام می‌شود، اما تمام مراحل از طراحی مهندسی و تدوین نقشه‌های ساخت گرفته تا تعیین مشخصات فنی، کنترل کیفی و تأیید نهایی قطعات، کاملاً تحت نظارت و مسئولیت تیم فنی و کنترل کیفیت توربیران قرار دارد.

با این ساختار، ضمن بهره‌گیری از ظرفیت تولید تأمین‌کنندگان منتخب، کیفیت، انطباق با استانداردها و الزامات عملکردی قطعات به‌طور کامل در کنترل توربیران باقی می‌ماند. کلیه نیمه‌ساخت‌های ریخته‌گری‌شده پس از تحویل به مجموعه، تحت بازرسی‌های دقیق قرار گرفته و در صورت تأیید، وارد مراحل ماشین‌کاری، پرداخت و تکمیل نهایی می‌شوند.

1. ریخته‌گری ثقلی (Gravity Casting):

مناسب برای قطعاتی با هندسه عمومی و ضخامت یکنواخت نظیر پوسته‌ها، فلنج‌ها و اجزای سرد. این روش امکان تولید اقتصادی و با ساختار یکنواخت را فراهم می‌سازد.

2. ریخته‌گری گریز از مرکز (Centrifugal Casting):

ویژه قطعات استوانه‌ای، بوش‌ها و رینگ‌ها با ساختار فشرده و حداقل تخلخل. این روش موجب توزیع یکنواخت مواد و افزایش خواص مکانیکی قطعه می‌شود.

نقش توربیران در فرآیند ریخته‌گری:

• طراحی مهندسی دقیق قطعات و تهیه نقشه‌های ساخت مطابق الزامات عملکردی

• تدوین مشخصات متالورژیکی شامل ترکیب شیمیایی، ساختار دانه‌بندی، خواص مکانیکی و عملیات حرارتی مورد نیاز

• انتخاب هدفمند تأمین‌کنندگان فرآیند ریخته‌گری بر اساس توانمندی‌های فنی و سوابق کیفی

• نظارت فعال بر فرآیند تولید در ریخته‌گری و پایش پارامترهای بحرانی مانند نوع قالب، جهت انجماد، سرعت ریخت و روش تغذیه

• بازرسی‌های ابعادی، متالورژیکی و آزمون‌های غیرمخرب (NDT) پس از تحویل نیمه‌ساخت به توربیران

فورجینگ یکی از مهم‌ترین روش‌های فرم‌دهی فلزات در ساخت قطعات پرکاربرد توربین‌های گاز، بخار و هوایی است. در این فرآیند، فلز داغ تحت فشار بالا و در حالت پلاستیک، در قالب‌های دقیق فشرده می‌شود تا شکل، ابعاد و خواص مکانیکی موردنظر به‌دست آید.

چرا از فورجینگ استفاده می‌شود؟

قطعاتی که در معرض بارهای مکانیکی شدید، نوسانات حرارتی و خستگی بالا قرار دارند—مانند محور، دیسک، فلنج، رینگ، شفت، پره‌های خاص و قطعات باربر توربین—باید ساختار درونی همگن، جهت‌گیری کنترل‌شده دانه‌ها (grain flow) و استحکام فوق‌العاده‌ای داشته باشند. این خواص با روش‌های معمولی مانند ریخته‌گری یا ماشین‌کاری قابل دستیابی نیستند و فورجینگ تنها روش مؤثر برای دستیابی به این الزامات ساختاری و عملکردی است.

مزایای فورجینگ:

• افزایش استحکام مکانیکی و چقرمگی شکست

• کاهش تخلخل، حفره‌های گازی و جدایش عناصر آلیاژی

• بهبود جهت‌گیری دانه‌ها در راستای خطوط تنش

• افزایش مقاومت در برابر خستگی حرارتی، ضربه و ترک خوردگی

• عملکرد بهتر در محیط‌های با دمای بالا و سیکل‌های تنش بالا

ماشین‌کاری یکی از مهم‌ترین مراحل در تولید قطعات نیروگاهی است که پس از فرآیندهای شکل‌دهی اولیه (نظیر ریخته‌گری، فورجینگ یا ورق‌کاری) انجام می‌شود. در این مرحله، قطعات به ابعاد نهایی، تلرانس‌های مورد نظر و کیفیت سطحی مهندسی‌شده می‌رسند.

قطعات توربین—به‌ویژه در نواحی داغ، چرخان یا مونتاژی—نیازمند ماشین‌کاری با دقت بالا، کنترل هندسه پیچیده و در بسیاری موارد پرداخت سطحی بسیار نرم هستند. انتخاب روش و ترتیب فرآیندهای ماشین‌کاری به جنس ماده، ساختار هندسی، کاربرد قطعه و میزان بارگذاری آن در شرایط کاری بستگی دارد.

روش‌های اصلی ماشین‌کاری در شرکت توربیران:

1. تراشکاری (Turning):

مورد استفاده برای قطعات دوار مانند شفت، دیسک، بوش، فلنج و اجزای استوانه‌ای. با کمک تراش CNC، دقت ابعادی بالا و هم‌محوری دقیق در قطعات چرخان تضمین می‌شود.

2. فرزکاری (Milling):

برای ایجاد سطوح تخت، شیارها، محل نشیمن پیچ‌ها، پروفیل‌های خاص و همچنین ماشین‌کاری پره‌ها و اجزای پروفیل‌دار. دستگاه‌های فرز CNC چند محوره امکان ساخت قطعات پیچیده با دقت بالا را فراهم می‌کنند.

3. سوراخ‌کاری دقیق و بورینگ (Drilling & Boring):

مورد استفاده برای سوراخ‌های عبور روغن، هوا، پین و اتصالات مونتاژی. همچنین برای بازسازی یا ایجاد سوراخ‌های هواخنک پره‌ها و دیسک‌ها با کنترل دقیق عمق و زاویه.

4. سنگ‌زنی (Grinding):

برای پرداخت نهایی سطوح حساس مانند یاتاقان‌ها، محل‌های آب‌بندی، نشیمن بلبرینگ‌ها یا محل اتصال قطعات متحرک. دقت صافی سطح و تلرانس هندسی در حد میکرون قابل دستیابی است.

5. برش با تخلیه الکتریکی (EDM):

برای ایجاد شیارهای مونتاژی، سوراخ‌های ریز و اشکال پیچیده در سوپرآلیاژها که ماشین‌کاری مکانیکی آن‌ها دشوار است. روش وایرکات و اسپارک EDM برای دقت بالا در نواحی موضعی کاربرد دارد.

6. رزوه‌زنی و برقوکاری:

برای آماده‌سازی سوراخ‌های رزوه دار با کنترل دقیق گام رزوه و قطر داخلی، به‌ویژه در محل‌هایی که استحکام رزوه حیاتی است.

ماشین‌کاری دقیق، آخرین گام حیاتی در فرآیند ساخت قطعات توربین است که کیفیت عملکرد نهایی قطعه را تعیین می‌کند. شرکت توربیران با تکیه بر تجربه عملیاتی، دانش متالورژیکی و زیرساخت ماشین‌کاری پیشرفته، تضمین می‌کند که هر قطعه تولیدی با دقت بالا، آماده بهره‌برداری در شرایط کاری شدید و حساس خواهد بود.

پرینت سه‌بعدی فلزات (Additive Manufacturing)

پرینت سه‌بعدی فلزات یا ساخت افزایشی فلزی یکی از فناوری‌های نوین در تولید قطعات صنعتی است که امکان ساخت هندسه‌های پیچیده، ساختارهای توخالی و خنک‌کاری داخلی پیشرفته را با دقت بالا و حداقل پرت متریال فراهم می‌سازد. این فناوری به‌ویژه در صنایع پیشرفته‌ای نظیر هوافضا، نیروگاه‌ها و صنایع پزشکی کاربرد گسترده‌ای یافته و در حال جایگزینی یا تکمیل روش‌های سنتی مانند ریخته‌گری و ماشین‌کاری در بسیاری از قطعات خاص است.

در شرکت توربیران، از فناوری پرینت سه‌بعدی فلزات برای ساخت قطعاتی استفاده می‌شود که ویژگی‌های زیر را دارند:

• هندسه پیچیده یا سوراخ‌کاری داخلی (مانند مسیرهای خنک‌کاری پره‌ها)

• تولید قطعات خاص با تیراژ محدود یا در مرحله نمونه‌سازی

• کاهش زمان ساخت و حذف مراحل قالب‌سازی یا ابزارسازی

• مواد پرهزینه یا حساس مانند سوپرآلیاژهای پایه نیکل و کبالت، که پرت متریال باید به حداقل برسد