La indústria aeroespacial és força única perquè les conseqüències d’un component defectuós poden ser molt espantoses i hem de funcionar perfectament cada vegada. Tots els components han de treballar perfectament junts. Per tant, el procés de disseny i fabricació ha de ser correcte, utilitzar les eines i materials adequats, i mantenir una forma precisa i les toleràncies estrictes són força importants. El mecanitzat CNC és una opció ideal per a aplicacions aeroespacials.
Components fabricats per mecanitzat CNC
Des de l’engranatge d’aterratge fins al motor, els components estructurals també es poden mecanitzar mitjançant el mecanitzat CNC. La carcassa, els engranatges i l’eix són parts importants dels components en moviment i solen ser mecanitzats CNC. La carcassa del motor de pistó dels helicòpters sol ser mecanitzat mitjançant CNC.
Els avions, els helicòpters i la nau espacial requereixen materials especials per suportar ambients extrems. Per exemple, el titani s’utilitza en components del motor a causa de la seva resistència a la calor i la seva força. Però el titani és molt car, de manera que no es pot utilitzar en tots els components d’un avió.
L’alumini té una baixa densitat i una elevada proporció de pes i pes, cosa que la fa àmpliament utilitzada. És fàcil de processar i té una velocitat de processament molt més ràpida que l’acer. L’alumini 2024 és resistent a la fatiga i pot suportar molts cicles de càrrega, cosa que el fa adequat per a avions que s’utilitzen durant molts anys. L’alumini 7075 té una bona resistència a la fatiga i resistència a la corrosió, de manera que s’utilitza àmpliament en components estructurals dels avions.
L’acer d’aliatge també s’utilitza per fabricar components de l’aviació. L’acer 4130 té una gran resistència a la tracció i s’utilitza per produir fixadors, engranatges i components externs. L’acer 4340 és robust i té una elevada duresa potencial, adequada per a càrregues elevades a l’engranatge d’aterratge d’avions. El cost de l’acer és molt avantatjós en comparació amb el titani, però la seva major densitat i pes limita el seu ús. A més, a diferència del titani, l’acer és propens a la corrosió i, si s’exposa a un entorn humit, s’ha de recobrir.
material
Abans del processament, cal trobar materials adequats. Els plàstics especials i els superallys són difícils d’obtenir, amb elevats costos de transport i processos que consumeixen temps. Incloent aliatge de níquel, titani, aquest és un tipus de plàstic utilitzat en aplicacions aeroespacials. Els components de la indústria de l'aviació sempre han requerit aquests materials, que és un repte a llarg termini.
Producció de peces
La producció d’avions és completament diferent dels altres productes. Molts components aeroespacials no es produeixen en massa. Un avió requereix moltes parts diferents, cadascuna de les quals només pot requerir uns centenars o menys. Es tracta d’una varietat múltiple, una petita producció per lots. Malauradament, la producció de diverses varietats i petits lots contradiu la intenció original del fabricant. Els fabricants han de dedicar temps i esforços a revisar i configurar processos de fabricació per a cada component, de manera que alguns fabricants simplement no acceptaran projectes que els requereixin passar temps desenvolupant processos geomètrics complexos per fabricar diversos components. De vegades és possible demanar més quantitats, però si el post-processament de les parts és possible, pot permetre augmentar la quantitat de comandes i emmagatzemar les parts excessives per a un ús futur. Però només s’aplica a dissenys persistents que es poden utilitzar per a futurs models d’avions i requereix un espai addicional per a l’emmagatzematge.
Reptes a què s’enfronta la indústria manufacturera aeroespacial
A continuació, es mostren diferents problemes que sovint s’enfronten a l’hora de fabricar components de l’aviació, així com solucions.
Mida de la part: un avió està format per milions de parts. Hi ha moltes parts petites, però també alguns components grans. Hem de trobar un proveïdor amb una gran màquina CNC per gestionar parts d’aquesta mida. En cas contrari, haureu de redissenyar les parts. Això pot requerir desglossar components més grans en parts més petites. Tot i això, això pot augmentar el pes global, ja que el muntatge de diverses parts més petites requereix fixadors addicionals. D'altra banda, també es pot canviar el mètode de fabricació. El càsting pot produir parts grans d’una sola vegada, però encara pot requerir mecanitzat CNC per al post-processament. El temps de colada és més llarg perquè els motlles s’han de dissenyar i fabricar abans de produir parts. El càsting és més rendible que el mecanitzat CNC per a peces petites.
Processament de grans components de paret fina: alguns components tenen grans cavitats internes. Requereix molt de temps, genera una gran quantitat de residus i també comporta estrès residual a les parts. L’estrès residual pot causar deformació i deformació. En aquesta situació, hi ha diverses opcions. Si la quantitat necessària de parts és petita, es pot processar i provar una part. Si compleix les especificacions, es pot continuar provant per a cada part.
De vegades, es poden repartir aquests components, que és més adequat per produir components grans amb parets més primes, donant lloc a menys residus de materials i menys deformació. Per tal d’aconseguir el mecanitzat de precisió i complir els requisits de tolerància, pot ser que el mecanitzat CNC sigui necessari. Al mateix temps, es poden utilitzar les màquines-eines de CNC de l'eix CNC, que tenen una potència, velocitat i control més fortes. Mitjançant la força i la velocitat inferiors, es poden processar parts de paret fina sense aplicar massa força per provocar deformació. A més, les parts es poden mecanitzar simètricament mitjançant profunditats de tall radial o axial, cosa que pot reduir l’estrès residual.
Propietats materials adequades
Pot ser difícil assolir les propietats del material altament específiques necessàries per a l’aeroespacial. Els metalls generalment requereixen un tractament tèrmic per obtenir la duresa i la força requerides. El tractament tèrmic pre -processament millorarà considerablement la duresa i la força del material i pot mantenir toleràncies més estrictes. Tot i això, el processament de materials durs requereix més temps, desgasta més eines i comporta costos de processament més elevats. Si és necessari el tractament tèrmic, les eines de materials més durs com el titani en lloc dels carburs poden millorar aquests problemes.
Al mateix temps, també hi ha alguns problemes amb el tractament tèrmic després del processament, que poden afectar la mida de les parts, reduir la precisió de la tecnologia CNC i fer que les parts superin les especificacions. Aquesta situació es pot millorar seleccionant el tractament tèrmic més eficient. Al final del procés de tractament tèrmic, es pot utilitzar la pressió en lloc de la trinxada d’oli. L’apagament d’oli provoca una contracció més ràpida de materials, donant lloc a canvis dimensionals més grans. També hem d’acceptar l’augment del cost i el cicle de lliurament del tractament tèrmic. La qualitat és la clau per al mecanitzat CNC i la millora de la qualitat requereix sacrificar la velocitat i incórrer en costos. Una altra opció és realitzar una petita quantitat de processament final després del procés d’enduriment. D’aquesta manera, podeu realitzar la major part del processament del material pre -endurit i completar el procés d’enduriment per aconseguir les toleràncies necessàries per a la part final.
Precaucions quan es mecanitzen les peces aeroespacials CNC
1. La importància de la fabricació de prototips ràpids de CNC: les màquines CNC es basen en models CAD 3D i instruccions de l’ordinador per crear peces, permetent als enginyers aeroespacials crear ràpidament nous dissenys de prototips, provar -los i editar -los. La fabricació de prototipat ràpid de CNC no requereix eines d’inversió, ajudant les empreses aeroespacials a minimitzar els costos en la major mesura possible.
5- Aix CNC Màvia eina de fabricació assistida de dissenys complexos: el disseny de components aeroespacials és cada cop més complex. Per exemple, l’engranatge d’aterratge i el fuselatge d’un avió són molt grans, i alguns detalls petits requereixen toleràncies extremadament estrictes. 5- eix Machines CNC Machines poden aconseguir intervals que 3- eix o {4- Les màquines de l'eix no poden arribar.
Materials d’alta qualitat milloraran el processament: aquests materials inclouen acer inoxidable, materials compostos de fibra de carboni, aliatges d’alumini, aliatges de titani i tenen propietats excel·lents com la resistència a la calor i la proporció de força elevada i la proporció, cosa que els fa molt adequats per a aplicacions aeroespacials.
Els metalls lleugers són crucials per al rendiment: l’alumini i el titani són els metalls més utilitzats en els avions a causa de la seva gran resistència. L’acer és més fort i més barat que l’alumini i és similar en la força al titani. El titani és tan fort com l’acer, però el 45% de pes més lleuger, mentre que l’alumini és aproximadament un 33% més lleuger. Els metalls lleugers ajuden a millorar l’economia de combustible i l’eficiència general dels avions. L’inconvenient és que generalment són difícils de processar manualment. La maquinària de control numèric és compatible amb diversos materials i depèn molt d’ells durant el procés de fabricació.
La importància del control de qualitat: el manteniment regular de les màquines -eina pot assegurar un rendiment òptim i ampliar la seva vida útil. Les inspeccions i calibracions rutinàries regulars poden ajudar els fabricants a mantenir la precisió i l'eficiència de les màquines -eina CNC. Per assegurar -se que cada component compleix les especificacions necessàries, es pot implementar un protocol d’inspecció estricta abans de la fase de muntatge per identificar i corregir els errors. Utilitzeu tecnologies avançades com ara màquines de mesura de coordenades (CMM) i exploració làser per assegurar la precisió de les parts.
Tendències que configuren el futur del mecanitzat aeroespacial CNC: la tecnologia evoluciona constantment i els fabricants han de mantenir -se al dia per competir. És probable que diverses tendències importants impulsin el futur del mecanitzat CNC a la indústria aeroespacial: 5- eix CNC pot produir parts complexes amb formes úniques.
Poseu -vos en contacte amb nosaltres avui per obtenir més informació sobre el processament de peces de precisió.
