Untuk mempercepat proyek Anda, Anda dapat melabeli Tumpukan Laminasi dengan detail seperti toleransi, bahan, permukaan akhir, apakah isolasi teroksidasi diperlukan atau tidak, kuantitasdan banyak lagi.
Pernahkah Anda bertanya-tanya apa yang membuat mesin jet besar bekerja? Ini bukan hanya satu bagian. Mesin ini merupakan sebuah tim yang terdiri dari beberapa bagian yang bekerja bersama. Dua bagian yang paling penting adalah stator dan rotor. Artikel ini adalah panduan sederhana untuk membantu Anda memahami baling-baling stator. Kita akan melihat apa itu stator vane. Kita akan melihat mengapa hal ini sangat penting untuk turbin atau mesin jet. Kita juga akan mempelajari seperti apa analisis kegagalan ketika terjadi kesalahan. Teruslah membaca untuk mengetahui tentang pahlawan rahasia di dalam mesin paling kuat di dunia.
Baling-baling stator adalah bagian yang tetap berada di satu tempat dan tidak bergerak. Anda dapat menemukannya di dalam turbin atau kompresor. Anda dapat menganggapnya sebagai sirip atau airfoil yang diletakkan di tempat yang sangat tepat. Ini berbeda dengan bilah rotor yang berputar. Stator tidak bergerak sama sekali. Tugasnya adalah mengontrol cara udara atau gas bergerak melalui mesin. Stator juga mengontrol kecepatan udara atau gas tersebut. Anda akan menemukan stator di banyak mesin. Mulai dari mesin jet besar hingga turbin turbocharger yang lebih kecil.
Setiap stator terbuat dari banyak sayap kecil, yang disebut baling-baling. Baling-baling ini diatur dalam lingkaran di dalam selubung luar mesin. Stator dapat berada di bagian kompresor, yang memeras udara. Bisa juga di bagian turbin, yang mendapat tenaga dari gas panas. Tugas terpenting dari baling-baling stator adalah mengarahkan aliran udara atau gas. Ia mengarahkannya ke kelompok baling-baling yang bergerak. Baling-baling yang bergerak ini adalah bagian dari rotor. Kerja sama tim yang hebat inilah yang membuat mesin menjadi kuat dan bekerja dengan baik.
Cara stator dan rotor bekerja bersama, bagaikan tarian yang sempurna. Rotor berputar sangat, sangat cepat. Rotor didorong oleh kekuatan udara atau gas. Bilah-bilahnya mendorong udara atau gas untuk membuat mesin bekerja. Tetapi jika udara atau gas mengenai rotor dari arah yang salah, banyak tenaga yang hilang. Di sinilah stator membantu.
Stator ditempatkan tepat sebelum atau setelah rotor berputar. Ketika udara meninggalkan rotor yang berputar, udara itu sendiri juga berputar. Stator yang tidak bergerak menangkap udara yang berputar ini. Kemudian, stator membuat aliran udara menjadi lurus kembali. Cara kerjanya seperti satu set baling-baling pemandu. Hal ini membantu udara mengenai kelompok baling-baling rotor berikutnya pada sudut yang sempurna. Rangkaian langkah ini-putar, luruskan, putar, luruskan-terjadi berulang kali di dalam mesin. Tarian antara stator dan rotor ini membantu mesin membangun tekanan yang sangat tinggi. Tekanan tinggi ini berarti lebih banyak tenaga. Cara stator dan rotor bekerja bersama sangat penting untuk seberapa baik turbin bekerja.
| Bagian | Gerakan | Pekerjaan Utama |
|---|---|---|
| Stator | Tetap di satu tempat (Tidak bergerak) | Memandu aliran udara atau gas |
| Rotor | Rotasi (Berputar sangat cepat) | Mendorong udara atau gas untuk melakukan pekerjaan |
Stator sangat penting untuk membuat mesin bekerja dengan baik tanpa membuang energi. Tanpa stator, turbin atau kompresor akan menjadi sangat lemah. Alasan terbesar untuk ini adalah tekanan. Dalam kompresor, tujuan utamanya adalah untuk menekan udara dengan kuat. Ini disebut meningkatkan tekanan, dan ini terjadi di setiap tahap. Stator membantu meningkatkan tekanan ini. Stator memperlambat udara yang datang dari rotor. Tindakan ini mengubah kecepatan udara menjadi lebih bertekanan.
Hal ini membuat kompresor bekerja jauh lebih baik. Pada turbin listrik, stator melakukan hal yang sebaliknya. Ini membuat gas panas bergerak lebih cepat. Kemudian mengarahkan gas tersebut ke baling-baling turbin. Hal ini membuat turbin berputar dengan lebih kuat. Memiliki kontrol yang lebih baik atas aliran berarti efisiensi turbin lebih baik. Desain stator yang baik menciptakan kinerja aerodinamis yang lebih baik. Ini juga berarti lebih sedikit energi yang terbuang, dan mesin lebih bertenaga. Stator memastikan mesin bekerja dengan benar dalam semua kondisi pengoperasian mesin yang berbeda.
Dalam mesin jet, cara kerja stator dan rotor sangat penting. Mesin jet memiliki dua bagian utama di mana Anda dapat menemukan kerja sama stator dan rotor ini. Kompresor berada di bagian depan, dan turbin di bagian belakang. Bagian kompresor memiliki banyak tahapan. Setiap tahap memiliki satu set bilah rotor dan kemudian satu set baling-baling stator. Rotor memberikan energi dan kecepatan ke udara. Stator kemudian mengubah kecepatan itu menjadi tekanan yang lebih tinggi. Hal ini terjadi berulang-ulang. Hal ini membuat udara menjadi sangat tebal dan panas sebelum bahan bakar dicampurkan.
Setelah bahan bakar terbakar, gas panas, yang memiliki banyak energi, bergerak sangat cepat ke bagian belakang. Di sana, gas tersebut masuk ke bagian turbin. Turbin tekanan tinggi juga memiliki tahapan bagian stator dan rotor. Nozel stator menembakkan gas panas ke bilah turbin. Ini membuat mereka berputar. Tindakan berputar ini memberikan daya ke kompresor di bagian depan mesin. Sudut baling-baling stator yang tepat sangat penting. Bahkan kesalahan kecil pun dapat menyebabkan aliran udara yang tidak stabil, yang dapat merusak mesin. Udara di dalam mesin jet mengalami aliran yang kompleks. Udara bergerak sangat cepat, hampir dengan kecepatan suara, dalam medan aliran dalam keadaan transonik.
Ini adalah pertanyaan yang sangat bagus. Baling-baling stator tidak menghasilkan daya seperti halnya rotor. Rotor adalah bagian yang melakukan pekerjaan. Jadi, apa yang dilakukan oleh stator? Stator menghasilkan situasi terbaik untuk aliran udara. Hal ini memungkinkan rotor melakukan tugasnya dengan sangat baik. Ia menyiapkan udara atau gas.
Anggap saja seperti orang yang sedang melempar bola dalam permainan bisbol. Pelempar bola (stator) tidak mencetak angka. Tetapi dengan melempar bola dengan kecepatan dan sudut yang tepat, pelempar bola menyiapkan pemukul (rotor) untuk memukul home run. Baling-baling stator melakukan tiga hal utama pada aliran:
Dengan melakukan hal ini, stator membantu mesin menghasilkan lebih banyak tenaga tanpa pemborosan. Bentuk baling-baling yang aerodinamis khusus dirancang untuk tujuan ini.
Bahkan bagian yang dibuat sangat kuat pun bisa rusak. Kegagalan baling-baling stator adalah masalah besar bagi turbin mana pun. Salah satu alasan utama kegagalan komponen disebut kelelahan logam. Hal ini dapat menyebabkan fraktur kelelahan. Hal ini terjadi karena stator selalu dihantam oleh udara yang bergerak cepat. Stator juga mengalami perubahan besar dalam suhu dan tekanan. Setelah ribuan jam penggunaan, retakan kecil dapat mulai terjadi dan menjadi lebih besar. Hal ini sering terjadi di dekat tepi belakang baling-baling, yang disebut trailing edge.
Alasan besar lainnya untuk kegagalan adalah guncangan, atau getaran. Kecepatan putaran mesin yang tinggi dapat membuat komponen bergetar. Jika guncangan terjadi pada kecepatan yang tepat untuk baling-baling stator, maka baling-baling dapat berguncang sangat keras sehingga pecah. Potongan-potongan kecil material di dalam mesin, seperti sepotong es atau bilah kompresor yang patah, juga dapat mengenai stator dan membuatnya rusak. Ketika satu baling-baling stator gagal, hal ini dapat memulai serangkaian kejadian buruk. Hal ini dapat merusak rotor dan bagian lain dari mesin. Ada banyak laporan tentang kegagalan yang dimulai dengan hanya satu bagian stator kecil yang rusak.
Ketika stator gagal, analisis kegagalan teknik dimulai. Ini seperti cerita detektif bagi para insinyur. Tujuan mereka adalah untuk mengetahui dengan tepat mengapa bagian tersebut rusak. Hal ini membantu memastikan hal itu tidak terjadi lagi. Hal pertama yang mereka lakukan adalah mengumpulkan semua bagian yang rusak dengan hati-hati. Orang-orang yang menyelidiki melihat permukaan komponen dengan mikroskop. Mereka melakukan ini untuk menemukan di mana retakan dimulai.
Insinyur menggunakan alat khusus. Analisis numerik dapat membuat model komputer dari gaya dan panas yang dihadapi stator. Model komputer ini dapat menunjukkan apakah tekanan terlalu tinggi di satu titik. Mereka juga melakukan studi numerik dan eksperimental. Dalam studi ini, mereka menguji bagian yang sama seperti yang rusak sampai rusak. Mereka melakukan ini untuk melihat apakah komponen tersebut gagal dengan cara yang sama. Terkadang, XCT digunakan. Ini adalah sinar X 3D yang kuat yang dapat melihat ke dalam logam untuk mencari masalah yang tidak dapat Anda lihat, tanpa memotong bagian tersebut. Sistem pengukuran koordinat dapat memeriksa apakah baling-baling dibuat dengan bentuk dan ukuran yang benar. Dengan menemukan penyebab utama dari masalah tersebut, maka akan membantu mereka merekomendasikan cara yang baik untuk memperbaikinya.
Anda tidak dapat melihat ke dalam turbin saat sedang berjalan. Jadi, bagaimana Anda tahu jika stator mengalami masalah? Pilot dan insinyur mencari tanda-tanda tertentu. Stator yang mengalami kerusakan akan mengacaukan kelancaran aliran udara. Hal ini dapat menyebabkan beberapa masalah yang berbeda.
Berikut ini beberapa tanda umum yang harus diperhatikan:
Para insinyur selalu berusaha untuk membuat stator menjadi lebih baik. Tujuannya adalah membuatnya lebih kuat, lebih ringan, dan bekerja lebih baik dengan lebih sedikit limbah. Salah satu area yang penting adalah optimalisasi bentuk aerodinamis. Ini berarti menemukan bentuk yang terbaik. Dengan menggunakan model komputer yang canggih, para perancang dapat menciptakan bentuk baling-baling yang memandu udara tanpa kehilangan banyak energi. Ini adalah bagian dari studi numerik untuk membuat bagian-bagiannya bekerja lebih baik. Hal ini terutama penting untuk kondisi seperti di ketinggian, yang disebut kondisi angka reynolds rendah.
Bahan yang digunakan untuk membuat stator juga semakin baik. Jenis logam baru dapat menangani panas yang lebih tinggi dan lebih banyak tekanan. Hal ini sangat penting pada bagian saluran masuk turbin mesin, yang merupakan tempat gas paling panas. Cara-cara yang lebih baik untuk membuat sesuatu juga membantu. Sebagai contoh, proses yang disebut cavitation abrasive integrated waterjet peening dapat digunakan untuk membuat integritas permukaan komponen paduan titanium TA19 menjadi lebih baik. Proses ini membuat permukaan logam menjadi lebih kuat dan lebih kecil kemungkinannya untuk retak. Hal ini meningkatkan integritas paduan titanium TA19 yang digunakan pada mesin modern.
Ya, manufaktur aditif, yang juga disebut pencetakan 3D, mengubah pembuatan baling-baling stator. Di masa lalu, membuat stator dengan bentuk yang rumit itu sulit dan menghabiskan banyak uang. Dengan manufaktur aditif, stator dapat dibuat satu lapisan pada satu waktu dari bubuk logam. Hal ini memungkinkan untuk membuat bentuk baru yang sulit dibuat dan tidak mungkin dilakukan sebelumnya. Sebagai contoh, stator dapat dicetak dengan saluran pendingin di bagian dalam. Saluran ini membantunya menangani panas yang sangat tinggi.
Teknologi baru ini adalah cara untuk mendapatkan optimalisasi yang lebih baik. Teknologi ini juga dapat membuat komponen yang lebih ringan, yang sangat penting untuk pesawat terbang. Namun masih ada beberapa tantangan. Sangatlah penting untuk memastikan kekuatan geometris dan kualitas komponen yang dicetak 3D bagus. Banyak orang yang mempelajari keakuratan geometris bagian stator buatan LPBF. Pekerjaan ini untuk memastikan keakuratan baling-baling stator buatan LPBF sama baiknya, atau bahkan lebih baik dibandingkan dengan suku cadang asli yang dibuat dengan metode yang lebih lama. Seiring dengan peningkatan teknologi ini, Anda dapat mengharapkan untuk melihat lebih banyak komponen stator yang dicetak dengan 3D di mesin berikutnya yang dibuat.
Untuk mempercepat proyek Anda, Anda dapat melabeli Tumpukan Laminasi dengan detail seperti toleransi, bahan, permukaan akhir, apakah isolasi teroksidasi diperlukan atau tidak, kuantitasdan banyak lagi.
Indonesian 
English 
German 
Spanish 
French 
Italian 
Japanese 
Korean 
Dutch