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Uno spray magico

Il GEnx è il motore commerciale che detiene il record di “motore più velocemente venduto” nella storia di GE Aviation: il primo GEnx-1B a entrare in servizio a bordo di un Boeing 787 Dreamliner fu consegnato nella primavera del 2012 alla Japan Airlines, da allora oltre 1600 ordini confermano questo storico record, che interessa ovviamente anche la versione 2B per il Boeing 747-8 (un quadrimotore).

Il GEnx ha inoltre segnato un punto di svolta nell’aviazione civile grazie alle sue distintive caratteristiche tecnologiche e di efficienza: come il miglioramento dei consumi carburante per il 15%, ovvero la riduzione di peso favorita dall’uso di materiali di ultima generazione (le pale in TiAl della turbina di bassa pressione, solo per citarne una) e la riduzione delle emissioni di CO2 del 15% (confrontate con il CF6).

Avio Aero ha partecipato allo sviluppo del motore fin dalle primissime fasi, rivestendo il ruolo di responsabile per la progettazione e produzione dei principali componenti per cui è riconosciuta leader nel settore: turbina di bassa pressione e trasmissione comando accessori.

Nessuno meglio di chi costruisce parti essenziali di un motore aeronautico, e partecipa sin dallo sviluppo al design di tali parti, è in grado di offrire i servizi di manutenzione e riparazione dedicati specificatamente ai singoli componenti. In primis servizi di manutenzione programmata, necessaria per ogni motore lungo il corso della sua vita. E il centro d’eccellenza Avio Aero universalmente riconosciuto per la revisione e manutenzione di trasmissioni meccaniche e di potenza, risiede all’interno dello stabilimento di Pomigliano d’Arco.

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Qui si è stabilito proprio da pochissimo tempo un nuovo importante record di consegna che riguarda la revisione pianificata degli ingranaggi conici (gearshafts) della inlet gearbox (IGB), prodotta nello stabilimento di Rivalta di Torino. La IGB è quel componente attraverso cui passa l’albero del compressore di alta pressione del motore, ruotando fino a circa 412 giri per secondo a contatto con gli altri ingranaggi della transfer gearbox (TGB), al fine di generare energia.

Le aerolinee che volano con il GEnx, infatti, hanno potuto beneficiare dunque delle soluzioni inventate dai nostri team interfunzionali: ingegneria del service, qualità, produzione e infine il team operativo dell’area CRO (component repair and overhaul) di Pomigliano. Quest’ultimo gode di una lunga esperienza nella riparazione e manutenzione di componenti meccanici, in particolare il bagaglio operativo sfruttato in questa occasione proviene dal service effettuato negli anni sul leggendario motore GE90.

Per le IGB in volo sui motori GEnx che presentavano ingranaggi conici normalmente usurati, il nostro team ha deciso di adottare un processo di thermal spray chiamato High Velocity Oxigen Fuel (HVOF) e in uso anche nel nostro stabilimento di Brindisi. “È stata una soluzione vincente per tutti – dice Andrea Pisoni, Service Program Director di Avio Aero – poiché i clienti godranno di minori costi e tempi di attesa per ricevere le gearbox, GE potrà espandere la sua offerta di Service così da supportare efficientemente i clienti finali, e Avio Aero potrà dunque concentrare le risorse della produzione su attività più urgenti a beneficio sempre di tutti gli altri clienti.”

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Il team interfunzionale è stato in grado di fare uno sforzo extra per centrare i requisiti del cliente: “la svolta conferita attraverso l’adozione dell’HVOF ha permesso di riparare le IGB in tempo e seguendo la programmazione operativa dell’officina riparazioni per la rimessa in funzione del motore” commenta Alan Moulvi, responsabile Product Support per il GEnx. “La rapida procedura di approvazione seguita per l’HVOF ha fatto sì che a Pomigliano non nascesse l’esigenza di ricevere nuove IGB da Rivalta, e ha quindi permesso alle aerolinee di evitare l’installazione di nuovi ingranaggi conici recuperando quelli usurati, resi nuovi di zecca tramite il trattamento termico spray in circa una sola settimana, a fronte dei 30 giorni preventivati abitualmente per queste operazioni.”

Lo scrape rate (il rapporto che misura le parti scartate o non riutilizzabili rispetto a quelle riutilizzabili) ha fatto registrare una diminuzione di oltre il 50%, oltre a conferire un vantaggio temporale notevole al cliente. Il ripristino con HVOF permette, infatti, di deporre grazie allo spray un “riporto” (ovvero del materiale con caratteristiche meccaniche simili a quelle del metallo base di cui è fatto il componente in riparazione) sul punto esatto dell’ingranaggio da riparare, che poi verrà lavorato di fino per recuperare le caratteristiche dimensionali con una precisione al mircon.

Il processo di thermal spray è inoltre connesso a quello che si sviluppa nel nostro laboratorio di Additive Repair al Politecnico di Bari: “mentre il cold spray mira al momento a recuperare le parti il cui materiale base è l’alluminio o il magnesio grazie a un procedimento additivo, l’HVOF è utilizzato per la riparazione delle parti in acciaio tipiche ad esempio degli ingranaggi nelle trasmissioni. Nei prossimi mesi mettere a sistema questo processo  di repair anche per altri ingranaggi con differenti diametri” spiega Fiorentino Tortorella Senior Engineer - Repair Development di Avio Aero.

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