Letecký průmysl je zcela jedinečný, protože důsledky vadné komponenty mohou být velmi děsivé a musíme pokaždé dokonale fungovat. Všechny komponenty musí fungovat dokonale společně. Proces navrhování a výroby musí být tedy správný pomocí správných nástrojů a materiálů a je docela důležité udržovat přesné přizpůsobení a přísné tolerance. Obrácení CNC je ideální volbou pro letecké aplikace.
Komponenty vyrobené obrábění CNC
Od přistávacího vybavení po motor lze strukturální komponenty také obrátit prostřednictvím obrábění CNC. Pouzdro, ozubené kola a hřídel jsou důležitými součástmi pohyblivých komponent a jsou obvykle obrobeny CNC. Pístové motorové pláště vrtulníků je obvykle obrobeno pomocí CNC.
Letadla, vrtulníky a kosmická loď vyžadují speciální materiály, aby vydržely extrémní prostředí. Například titan se používá v komponentách motoru kvůli jeho tepelné odolnosti a pevnosti. Titan je však velmi drahý, takže jej nelze použít v každé složce letadla.
Hliník má nízkou hustotu a vysokou poměr pevnosti k hmotnosti, což je široce používáno. Je snadné zpracovat a má mnohem rychlejší rychlost zpracování než ocel. Hliník 2024 je odolný proti únavě a vydrží mnoho zatížení cyklů, takže je vhodné pro letadla, která se používají již mnoho let. Hliník 7075 má dobrou odolnost proti únavě a odolnost proti korozi, takže se široce používá ve strukturálních složkách letadla.
K výrobě leteckých komponent se také používá slitinová ocel. 4130 Ocel má vysokou pevnost v tahu a používá se k výrobě upevňovacích prvků, ozubených kol a vnějších součástí. Ocel 4340 je robustní a má vysokou potenciální tvrdost, vhodná pro vysoké zatížení na přistávacím vybavení letadla. Náklady na ocel jsou ve srovnání s titanem velmi výhodné, ale jeho použití vyšší hustoty a hmotnosti. Navíc, na rozdíl od titanu, je ocel náchylný k korozi, a pokud je vystaven vlhkému prostředí, musí být potažen.
materiál
Před zpracováním je nutné najít vhodné materiály. Speciální plasty a superlogy se obtížně obstarávají, s vysokými náklady na dopravu a časově náročnými procesy. Včetně slitiny niklu, titanu, je druhý typ plastu používaného v leteckých aplikacích. Komponenty leteckého průmyslu tyto materiály vždy vyžadovaly, což je dlouhodobá výzva.
Produkce dílů
Výroba letadel se zcela liší od ostatních produktů. Mnoho leteckých komponent není vyráběno hromadně. Letoun vyžaduje mnoho různých částí, z nichž každá může vyžadovat jen několik set nebo méně. Jedná se o vícenásobnou rozmanitost, malá dávková produkce. Bohužel, výroba více odrůd a malých šarží je v rozporu s původním záměrem výrobce. Výrobci musí trávit čas a úsilí přezkoumáváním a nastavením výrobních procesů pro každou součást, takže někteří výrobci jednoduše nepřijímají projekty, které vyžadují, aby trávili čas vývojem komplexních geometrických procesů pro výrobu několika komponent. Někdy je možné objednat více množství, ale pokud je možné následné zpracování částí, může vám umožnit zvýšit množství objednávky a ukládat nadbytečné díly pro budoucí použití. Ale platí pouze pro přetrvávající návrhy, které lze použít pro budoucí modely letadel, a vyžaduje další prostor pro skladování.
Výzvy, kterým čelí průmysl výroby letectví
Níže jsou uvedeny různé problémy, kterým se často potýkají při výrobě leteckých komponent, jakož i řešení.
Velikost dílu: Letadlo se skládá z milionů částí. Existuje mnoho malých částí, ale také některé velké komponenty. Musíme najít dodavatele s velkým strojem CNC, aby zvládl části této velikosti. Jinak budete muset části přepracovat. To může vyžadovat rozbití větších komponent na menší části. To však může zvýšit celkovou hmotnost, protože sestavení více menších částí vyžaduje další upevňovací prvky. Na druhé straně lze také změnit metodu výroby. Odlévání může produkovat velké části najednou, ale stále může vyžadovat obrábění CNC pro následné zpracování. Doba lití je delší, protože formy musí být navrženy a vyrobeny před výrobou jakýchkoli dílů. Odlévání je nákladově efektivnější než obrábění CNC pro malé dávkové díly.
Zpracování velkých tenkostěnných komponent: Některé komponenty mají velké vnitřní dutiny. Vyžaduje hodně času, generuje velké množství odpadu a také vede k zbytkovému napětí v částech. Zbytkové napětí může způsobit deformaci a deformaci. V této situaci existuje několik možností. Pokud je požadované množství dílů malé, může být zpracována a testována jedna část. Pokud splňuje specifikace, může být i nadále testována pro každou část.
Někdy mohou být takové komponenty odlity, což je vhodnější pro výrobu velkých komponent s tenčími stěnami, což má za následek menší odpad materiálu a menší deformaci. Aby bylo dosaženo přesného obrábění a splnění požadavků na toleranci, může být stále nutné obrábění CNC. Současně lze použít speciální vysoce výkonný 5- Osy CNC Strojs, které mají silnější výkon, rychlost a ovládání. Použitím nižší síly a rychlosti lze zpracované díly zpracovat bez nanesení příliš velké síly, aby způsobily deformaci. Kromě toho mohou být díly symetricky zpracovány pomocí radiálních nebo axiálních řezacích hloubek, které mohou snížit zbytkové napětí.
Vhodné vlastnosti materiálu
Může být obtížné dosáhnout vysoce specifických materiálových vlastností potřebných pro letectví. Kovy obecně vyžadují tepelné zpracování pro získání požadované tvrdosti a síly. Před zpracováním tepelného zpracování výrazně zlepší tvrdost a sílu materiálu a může udržovat přísnější tolerance. Zpracování tvrdých materiálů však trvá více času, více opouští nástroje a vyvolává vyšší náklady na zpracování. Pokud je nutné tepelné zpracování, mohou tyto problémy zlepšit nástroje z těžších materiálů, jako je titan místo karbidů.
Současně existují také některé problémy s tepelným zpracováním po zpracování, které mohou ovlivnit velikost dílů, snížit přesnost technologie CNC a způsobit, že části překročí specifikace. Tuto situaci lze zlepšit výběrem nejúčinnějšího tepelného zpracování. Na konci procesu tepelného zpracování lze místo zhášení oleje použít tlakové zhášení. Vytváření oleje způsobuje rychlejší smrštění materiálů, což má za následek větší rozměrové změny. Musíme také přijmout zvýšené náklady a doručovací cyklus tepelného zpracování. Kvalita je klíčem k obrábění CNC a zlepšení kvality vyžaduje obětování rychlosti a vzniku nákladů. Další možností je provést malé množství konečného zpracování po procesu kalení. Tímto způsobem můžete provést většinu zpracování na předem ztuhlým materiálu a dokončit proces kalení k dosažení požadovaných tolerancí pro konečnou část.
Opatření, když CNC obráběcí díly Aerospace
1. Důležitost CNC Rapid Prototyp Manufacturing: CNC stroje se spoléhají na 3D CAD modely a počítačové pokyny k vytváření dílů, což umožňuje inženýrům letectví rychle vytvářet nové návrhy prototypů, otestovat je a upravit. CNC Rapid Prototyping Manufacturing nevyžaduje investiční nástroje, což pomáhá leteckým společnostem minimalizovat náklady v co největší míře.
5- Osa CNC Machine Mails Assistovaná výroba komplexních návrhů: Návrh leteckých komponent je stále složitější. Například přistávací zařízení a trup letadla jsou velmi velké a některé malé detaily vyžadují extrémně přísné tolerance. 5- Osa CNC frézovací stroje mohou dosáhnout rozsahů, které 3- nebo 4- Osy stroje nelze dosáhnout.
Vysoce kvalitní materiály zlepší zpracování: Tyto materiály zahrnují nerezové oceli, kompozitní materiály z uhlíkových vláken, slitiny hliníku, slitiny titanu a mají vynikající vlastnosti, jako je tepelná odolnost a vysoká poměr pevnosti k hmotnosti, což je velmi vhodné pro aplikace letectví.
Lehké kovy jsou pro výkon zásadní: hliník a titan jsou nejčastěji používané kovy v letadle kvůli jejich vysoké síle. Ocel je silnější a levnější než hliník a má podobnou sílu jako titan. Titan je stejně silný jako ocel, ale o 45% lehčí hmotnost, zatímco hliník je asi o 33% lehčí. Lehké kovy pomáhají zlepšit spotřebu paliva a celkovou účinnost letadel. Nevýhodou je, že je obecně obtížné ručně zpracovat. Numerické ovládací stroje je kompatibilní s více materiály a během výrobního procesu je vysoce závislé.
Důležitost kontroly kvality: Pravidelná údržba strojních strojů může zajistit optimální výkon a prodloužit jejich životnost. Pravidelné rutinní inspekce a kalibrace mohou výrobcům pomoci udržet přesnost a efektivitu strojů CNC. Aby se zajistilo, že každá složka splňuje požadované specifikace, může být před identifikací a opravou chyb provedeno přísný inspekční protokol. Používejte pokročilé technologie, jako jsou koordinační měřicí stroje (CMM) a laserové skenování, abyste zajistili přesnost dílů.
Trendy utvářející budoucnost Aerospace CNC obrábění: Technologie se neustále vyvíjí a výrobci musí udržovat krok, aby soutěžili. Několik důležitých trendů bude pravděpodobně řídit budoucnost obrábění CNC v leteckém průmyslu: 5- osa CNC může produkovat složité části s jedinečnými tvary.
Kontaktujte nás ještě dnes a dozvíte se více o zpracování přesných dílů!
