Análisis de defectología en componentes de fan, compresor y turbina del motor SNECMA CFM56

Abstract

[ES] Uno de los principales problemas en la aviación es la garantía de seguridad, la cual va ligada al mantenimiento. Son múltiples las maneras en que una aeronave es capaz de fallar, ya sea de forma leve o crítica. En el presente informe se pretende llegar a un consenso entre estudios ya realizados en el pasado para determinar los principales modos de fallo en los elementos de fan, compresor y turbina de un motor, generalmente turbofan, y fallos encontrados por el autor del proyecto en piezas prestadas por la Universitat Politècnica de València, a su vez cedidas por parte del Ejército del Aire Español. El empleo de un microscopio estereográfico binocular junto con el debido software permite llegar a ciertas conclusiones tales como que numerosos impactos son encontrados en el compresor, lo cual no se refleja en los estudios realizados como causa típica. En adición, queda en evidencia la notable diferencia en cuanto a exigencia en turbina, que a diferencia del resto de elementos, hechos en la aleación Ti-6Al-4V, requiere estar hecha en superaleaciones en base Níquel. De forma global, el antagonista del mantenimiento de motores de aviación resulta ser la fatiga de altos ciclos, el impacto con objetos externos y la fatiga por frotamiento.

[EN] The guarantee of safety is one of the main problems related to maintenance. An aircraft can fail in multiple manners, either in a serious way or not. The idea on this paper is to find an agreement between the researches that have been done about the tipical failing modes in fan, compressor and turbines from turbofan engines and the failures founded by the author of the project in elements lended by the school, which are at the same time yielded by the Air Force of Spain. The use of a binocular stereographic microscope and the right software allow to conclude that multiple impacts are found on the compressor, that is not indicated by bibliography as a tipical failure. In addition, it is showed that there is a big difference in terms of exigence in the turbine, which unlike the other regions, made of Ti-6Al-4V alloy, it requires to be made of niquel-based superalloys. Globally, the antagonist of aviation engine maintenance is found out to be the high cycle fatigue, the impact with foreign objects and the fretting fatigue.

[CA] Un dels principals problemes en l'aviació és la garantia de seguretat, la qual va lligada al manteniment. Són múltiples les maneres en què una aeronau és capaç de fallar, ja siga de manera lleu o crítica. En el present informe es pretén arribar a un consens entre estudis ja realitzats en el passat per a determinar les principals maneres de fallada en els elements de fan, compressor i turbina d'un motor, generalment turbofan, i fallades trobades per l'autor del projecte en peces prestades per la Universitat Politècnica de València, al seu torn cedides per part de l'Exèrcit de l'Aire Espanyol. L'ús d'un microscopi estereogràfic binocular juntament amb el degut programari permet arribar a unes certes conclusions com ara que nombrosos impactes són trobats en el compressor, la qual cosa no es reflecteix en els estudis realitzats com a causa típica. En addició, queda en evidència la notable diferència quant a exigència en turbina, que a diferència de la resta d'elements, fets en l'aliatge Ti-6Al-4V, requereix estar feta en superaliatges en base Níquel. De manera global, l'antagonista del manteniment de motors d'aviació resulta ser la fatiga d'alts cicles, l'impacte amb objectes externs i la fatiga per fregament.