Šeštosios{0}}kartos orlaivių tyrimų ir plėtros bangoje keraminės matricos kompozitai (CMC) tapo pagrindine šiluminės apsaugos sistemų parinktimi, kurių stiprumas panašus į metalą ir kurių tankis yra tik 2,3 g/cm³. Tačiau dėl perdirbimo draudimo naudoti pjovimo skysčius 85% pasaulio aviacijos gamintojų patyrė masinės gamybos išeigų sumažėjimą. Šiame straipsnyje analizuojamas proceso proveržio kelias ypatingomis darbo sąlygomis, empiriškai apdorojant hipergarsinį orlaivio uodegos sparną.
Produktų perdirbimas
Medžiaga: Keraminės matricos kompozitai (CMC)
Apdorojimo funkcijos: didelio{0}}tikslumo plokštuminis frezavimas (matmenų tolerancija ±0,005 mm)
Taikymo sritys: naujos orlaivio aukštos temperatūros{0}}konstrukcinės dalys, varomosios sistemos izoliacijos komponentai
Apdorojamas fonas ir pramonės problemos
Medžiagos savybės ir poreikiai
Dėl mažo tankio (2,3 g/cm³), atsparumo aukštai temperatūrai (＞1600 laipsnių) ir beveik nulinio šiluminio plėtimosi koeficiento keraminės matricos kompozitai tapo pagrindine medžiaga kuriant šeštosios{0}}kartos orlaivius. Tačiau jo apdorojimo reikalavimai yra labai griežti:
Ant paviršiaus visiškai nėra aliejaus (pjovimo skystis draudžiamas)
Venkite mikro įtrūkimų (<5μm level defect control)
Apdorojimo efektyvumas turi atitikti aviacijos masinės gamybos standartus
Tradicinės proceso kliūtys
Sauso pjovimo dilema: įrankio tarnavimo laikas yra tik 2-3 valandos, vieno gabalo apdorojimas trunka ilgiau nei 8 valandas
Suros užterštumas: mechaninis įtempis sukelia briaunų atsisluoksniavimą, šerdies aukštis > 50 μm
Nekontroliuojamos išlaidos: kvalifikuota kaina yra mažesnė nei 40 %, perdirbimo išlaidos sudaro daugiau nei 60 % visų išlaidų
BIŠENASsprendimas
Technologijų derinys
1.Daugia-paskirtis ultragarsinė žalios spalvos graviravimo ir frezavimo sistema
20 kHz aukšto{1}}dažnio vibracijos įrankis, ašinė pjovimo jėga sumažinta 43 %
Integruotas superkritinis CO ₂ aušinimas (-78 laipsnių žemos temperatūros dulkių pašalinimas)
2Proceso parametrų optimizavimas
Sluoksniuoto pjovimo strategija (0,5 μm vienam sluoksniui)
Adaptyvus padavimo greičio reguliavimas (50-200 mm/min dinaminis derinimas)
Įgyvendinimo efektas
Pramonės taikymo vertė
Šis sprendimas išlaikė Kinijos aviacijos pramonės korporacijos proceso patikrinimą ir buvo sėkmingai pritaikytas masinei tam tikro tipo hipergarsinių orlaivių CMC uodegos pelekų gamybai:
Masinės gamybos stabilumas: nuolatinis 200 vienetų apdorojimas su dydžio svyravimais<±3μm
Sąnaudų optimizavimas: visapusiškos apdorojimo išlaidos sumažintos 62 % (įskaitant įrankių ir energijos sąnaudas)
Nauda aplinkai: viso proceso metu nėra pjovimo skysčio, anglies dvideginio emisija sumažinta 89 %
apieBIŠENAS
BISHEN Tikslumasspecializuojasi tiksliai apdirbant aviacinių{0}}kompozitines medžiagas. Jame yra 7 500 -kvadratinių- metrų pastovios temperatūros ir drėgmės gamybos cechas, kuriame daugiausia dėmesio skiriama pagrindinėms sritims, tokioms kaip orlaivių karšto galo komponentai ir raketų variklio sandarinimo žiedai, ir teikiamos vieno langelio apdorojimo paslaugos nuo ruošinių apdorojimo iki galutinio produkto pristatymo.
Remdamasi specialių mašinų, skirtų itin kietoms medžiagoms, pritaikymo galimybėmis, įmonė integruoja penkių -ašių jungčių apdirbimą, ultragarsinį vibracinį pjovimą ir superkritinio CO₂ aušinimo technologiją. Apdorojant silicio karbido pluoštu sustiprintus keraminės matricos kompozitus (CMC), proceso stabilumas buvo dvigubai-patikrintas NADCAP specialaus proceso sertifikatu ir ISO9001 kokybės sistema.
