Na fali badań i rozwoju-samolotów szóstej generacji, kompozyty z osnową ceramiczną (CMC) stały się podstawową opcją systemów ochrony termicznej o wytrzymałości porównywalnej z metalem i gęstości zaledwie 2,3 g/cm3. Jednak ze względu na zakaz przetwarzania płynów obróbkowych 85% światowych producentów samolotów doświadczyło spadku wydajności w produkcji masowej. W artykule dokonano analizy ścieżki przełomu procesu w specjalnych warunkach pracy poprzez empiryczną obróbkę tylnego skrzydła samolotu hipersonicznego.
Przetwarzanie produktów
Tworzywo: Kompozyty z osnową ceramiczną (CMC)
„Funkcje przetwarzania”.: Precyzyjne-frezowanie płaskie (tolerancja wymiarowa ±0,005 mm)
Obszary zastosowań: Nowe wysokotemperaturowe-części konstrukcyjne samolotów, elementy izolacji układu napędowego
„Przetwarzanie problemów związanych z przeszłością i branżą”.
„Właściwości i potrzeby materiału”.
Kompozyty z osnową ceramiczną stały się podstawowym materiałem do opracowania samolotów szóstej-generacji ze względu na ich niską gęstość (2,3 g/cm3), odporność na wysoką temperaturę (>1600 stopni) i prawie zerowy współczynnik rozszerzalności cieplnej. Jednak wymagania dotyczące przetwarzania są niezwykle rygorystyczne:
Absolutny brak oleju na powierzchni (zakaz stosowania płynu chłodzącego)
Unikaj mikropęknięć (<5μm level defect control)
Wydajność przetwarzania musi spełniać standardy masowej produkcji lotniczej
„Tradycyjne wąskie gardła procesów”.
Dylemat cięcia na sucho: żywotność narzędzia wynosi tylko 2-3 godziny, obróbka pojedynczego elementu zajmuje ponad 8 godzin
„Zanieczyszczenie zadziorami”: naprężenia mechaniczne powodują rozwarstwienie krawędzi, wysokość zadziorów > 50 μm
„Koszt wymknął się spod kontroli”: stawka kwalifikowana jest mniejsza niż 40%, koszt przeróbek stanowi ponad 60% całkowitego kosztu
BISHENrozwiązanie
„Połączenie technologii”.
1.Wielofunkcyjny-ultradźwiękowy system do zielonego grawerowania i frezowania
Narzędzie wibracyjne o wysokiej-częstotliwości 20 kHz, osiowa siła skrawania zmniejszona o 43%
Zintegrowane chłodzenie nadkrytycznym CO ₂ (usuwanie pyłu w niskiej temperaturze -78 stopni)
2Optymalizacja parametrów procesu
Strategia cięcia warstwowego (0,5 μm na warstwę)
Adaptacyjna regulacja prędkości posuwu (dynamiczne dopasowanie 50-200 mm/min)
Efekt wdrożenia
„Wartość zastosowania branżowego”.
Rozwiązanie to przeszło weryfikację procesową Aviation Industry Corporation of China i zostało z powodzeniem zastosowane do masowej produkcji stateczników ogonowych CMC określonego typu samolotów hipersonicznych:
„Stabilność produkcji masowej”: ciągłe przetwarzanie 200 sztuk przy wahaniach wielkości<±3μm
„Optymalizacja kosztów”: kompleksowe koszty przetwarzania obniżone o 62% (w tym zużycie narzędzi i energii)
Korzyści dla środowiska: Zerowa ilość chłodziwa w całym procesie, emisja dwutlenku węgla zmniejszona o 89%
oBISHEN
BISHEN Precyzjaspecjalizuje się w precyzyjnej obróbce-materiałów kompozytowych klasy lotniczej. Posiada warsztat produkcyjny o stałej temperaturze i wilgotności o powierzchni 7500-m²-m2, skupiający się na kluczowych obszarach, takich jak podzespoły do samolotów i pierścienie uszczelniające silników rakietowych, a także zapewnia kompleksowe usługi przetwarzania, od obróbki półfabrykatów po dostawę gotowego produktu.
Opierając się na możliwościach dostosowywania specjalnych maszyn do materiałów supertwardych, firma integruje obróbkę pięcioosiową-przegubami, ultradźwiękowe cięcie wibracyjne i technologię chłodzenia nadkrytycznym CO₂. Podczas przetwarzania kompozytów z osnową ceramiczną wzmocnionych węglikiem krzemu (CMC) stabilność procesu została dwukrotnie-zweryfikowana poprzez certyfikację procesu specjalnego NADCAP i system jakości ISO9001.
