Tworzywa sztuczne są kruche - słaba wytrzymałość na uderzenia. Nie zdadzą egzaminu w warunkach na elektrowni. Owszem, robi się wirniki z tworzyw sztucznych różnymi metodami wytwórczymi należącymi do grupy "Rapid Prototyping", np. wspomniane 3D-printing czy spiekanie z proszków żywicowych, ale to jest na potrzeby badań modelowych w laboratorium, gdzie w obiegu zamkniętym nie ma ryzyka uderzenia większej cząstki stałej w łopatkę wirnika.
Jeśli chodzi o
dzisiejsze standardy produkcji małych wirników ze stali, to opłacalność i użyteczność każdej metody musi być uzasadniona. Na szali stawia się koszty produkcji i wytrzymałość na obciążenia wirnika podczas jego pracy.
Odlewnictwo gotowych wirników do niewielkiej obróbki opłaca się głównie w produkcji seryjnej tego samego produktu, bo istnieje tam powtarzalność, np. pompy. Odlanie jednego wirnika w całości jest raczej nieopłacalne.
Frezowanie wirnika z jednego kawałka stali na numerycznej frezarce CNC jest w większości przypadków niemożliwe ze względu na utrudniony dostęp głowicy narzędzia do kanału międzyłopatkowego. Może też być nieopłacalne ze względu na spory odrzut materiału.
Wirniki można dziś złożyć z elementów. Podaję przykładowy cykl:
- toczenie piasty i wieńca wirnika
- zgrubny odlew lub zgrubne kucie łopatek
- numeryczne frezowanie łopatek do ich profilu nominalnego
- mocowanie łopatek na piaście i obtoczenie ich profilu pod montaż wieńca wirnika
- zamocowanie wieńca wirnika na łopatkach
Oczywiście gdzieś w trakcie musi być szlifowanie i polerowanie, dopóki jest dobry dostęp do poszczególnych elementów.
Rozwój spawalnictwa precyzyjnego sprawił, że można dziś również w przeróżny sposób spawać. Np. odlać piastę wraz z połową łopatek i dospawać druga połowę z wieńcem. Odwiedzając kilka naszych produkcji w Niemczech, Austrii i Indiach oraz innych na świecie w Hiszpanii
http://www.talleresaratz.com/?p=67&lang=en czy też Czechach
http://www.cnctvar.cz/hydroenergetika/ widziałem przeróżne sztukmistrzostwo. Dobór właściwej metody produkcji zależy o doświadczenia technologa i od stopnia skomplikowania wirnika oraz oczywiście od wymagań związanych z obciążeniami wirnika podczas jego pracy.
Metodą produkcji wartą uwagi przy małych rozmiarach wirników jest też obróbka elektroerozyjna z jednego bloku stali. Wbrew pozorom, może ona być tańsza niż składanie z elementów.