În valul de cercetare și dezvoltare de a șasea-generație a aeronavelor, compozitele cu matrice ceramică (CMC) au devenit opțiunea de bază a sistemelor de protecție termică cu rezistență comparabilă cu metalul și o densitate de numai 2,3 g/cm³. Cu toate acestea, din cauza interzicerii de prelucrare a utilizării fluidelor de tăiere, 85% dintre producătorii de aviație din lume au înregistrat o scădere a randamentului în producția de masă. Acest articol analizează traseul de dezvoltare a procesului în condiții speciale de lucru prin prelucrarea empirică a aripii de coadă a unui avion hipersonic.
Prelucrarea produselor
Material: compozite cu matrice ceramică (CMC)
Funcțiile de procesare: frezare plană de{0}}înaltă precizie (toleranță dimensională ±0,005 mm)
Domenii de aplicare: piese structurale de-înaltă temperatură a aeronavei noi, componente de izolație a sistemului de propulsie
Contextul de procesare și punctele dure din industrie
Proprietățile materialelor și nevoile
Compozitele cu matrice ceramică au devenit materialul de bază pentru dezvoltarea aeronavelor de -generația a șasea datorită densității reduse (2,3 g/cm³), rezistenței la temperaturi ridicate (>1600 de grade) și coeficientului de dilatare termică aproape zero. Cu toate acestea, cerințele sale de procesare sunt extrem de stricte:
Absolut fără ulei la suprafață (fluidul de tăiere este interzis)
Evitați micro fisurile (<5μm level defect control)
Eficiența procesării trebuie să îndeplinească standardele de producție în masă ale aviației
Blocajele tradiționale ale procesului
Dilema de tăiere uscată: durata de viață a sculei este de doar 2-3 ore, prelucrarea unei singure piese durează mai mult de 8 ore
Contaminare cu bavuri: stresul mecanic provoacă delaminarea marginilor, înălțimea bavurilor > 50μm
Cost scăpat de sub control: rata calificată este mai mică de 40%, costul de reluare reprezintă mai mult de 60% din costul total
BISHENsoluţie
Combinație de tehnologie
1.Sistem multi-de gravare și frezare cu ultrasunete verde
Instrument de vibrații de înaltă frecvență de 20 kHz-, forța de tăiere axială redusă cu 43%
Răcire CO ₂ supercritică integrată (-78 de grade îndepărtarea prafului la temperatură joasă)
2.Optimizarea parametrilor de proces
Strategie de tăiere stratificată (0,5μm per strat)
Ajustare adaptivă a vitezei de avans (potrivire dinamică 50-200 mm/min)
Efect de implementare
Valoarea aplicației în industrie
Această soluție a trecut de verificarea procesului de Aviation Industry Corporation din China și a fost aplicată cu succes la producția în masă a aripioarelor de coadă CMC ale unui anumit tip de aeronave hipersonice:
Stabilitatea producției de masă: procesare continuă a 200 de bucăți cu fluctuație de dimensiune<±3μm
Optimizarea costurilor: costul complet de procesare redus cu 62% (inclusiv consumul de instrumente și energie)
Beneficii pentru mediu: lichid de tăiere zero pe tot parcursul procesului, emisiile de carbon reduse cu 89%
despreBISHEN
BISHEN Precizieeste specializată în prelucrarea de precizie a materialelor compozite{0}}de aviație. Are un atelier de producție cu temperatură și umiditate constantă de 7.500 de metri pătrați--, care se concentrează pe domenii cheie, cum ar fi componentele calde pentru avioane și inelele de etanșare a motoarelor de rachetă, și oferă servicii de procesare unică, de la procesarea semifabricată până la livrarea produsului finit.
Pe baza capacității de personalizare a mașinilor speciale pentru materiale superdure, compania integrează prelucrarea cu legături pe cinci-axe, tăierea prin vibrații ultrasonice și tehnologia de răcire cu CO₂ supercritic. În prelucrarea compozitelor cu matrice ceramică armată cu fibre de carbură de siliciu (CMC), stabilitatea procesului a fost dublu verificată prin certificarea procesului special NADCAP și sistemul de calitate ISO9001.
