U valu istraživanja i razvoja zrakoplova šeste-generacije kompoziti s keramičkom matricom (CMC) postali su glavna opcija sustava toplinske zaštite s čvrstoćom usporedivom s metalom i gustoćom od samo 2,3 g/cm³. Međutim, zbog zabrane obrade korištenja tekućina za rezanje, 85% svjetskih proizvođača zrakoplova doživjelo je pad prinosa u masovnoj proizvodnji. Ovaj članak analizira probojni put procesa u posebnim radnim uvjetima kroz empirijsku obradu hipersoničnog repnog krila zrakoplova.
Prerada proizvoda
Materijal: Keramički matrični kompoziti (CMC)
Značajke obrade: Visoko{0}}precizno ravno glodanje (tolerancija dimenzija ±0,005 mm)
Područja primjene: Visoko{0}}temperaturni strukturni dijelovi novog zrakoplova, komponente izolacije pogonskog sustava
Pozadina obrade i bolne točke u industriji
Svojstva materijala i potrebe
Kompoziti s keramičkom matricom postali su temeljni materijal za razvoj zrakoplova šeste-generacije zbog svoje niske gustoće (2,3 g/cm³), otpornosti na visoke temperature (＞1600 stupnjeva) i gotovo nultog koeficijenta toplinskog širenja. Međutim, njegovi zahtjevi za obradu su izuzetno strogi:
Apsolutno nema ulja na površini (tekućina za rezanje je zabranjena)
Izbjegavajte mikropukotine (<5μm level defect control)
Učinkovitost obrade mora zadovoljiti standarde masovne proizvodnje u zrakoplovstvu
Uska grla tradicionalnog procesa
Dilema suhog rezanja: vijek trajanja alata je samo 2-3 sata, obrada jednog komada traje više od 8 sati
Zagađenje srhom: mehanički stres uzrokuje raslojavanje ruba, visina srha > 50 μm
Troškovi izvan kontrole: kvalificirana stopa manja je od 40%, troškovi prerade čine više od 60% ukupnih troškova
BISHENotopina
Kombinacija tehnologije
1.Više-višenamjenski ultrazvučni sustav za zeleno graviranje i mljevenje
20kHz visokofrekventni-vibracijski alat, aksijalna sila rezanja smanjena za 43%
Integrirano superkritično hlađenje CO₂ (uklanjanje prašine pri niskoj temperaturi od -78 stupnjeva)
2.Optimizacija parametara procesa
Strategija slojevitog rezanja (0,5 μm po sloju)
Adaptivno podešavanje brzine dodavanja (50-200 mm/min dinamičko usklađivanje)
Učinak implementacije
Vrijednost primjene u industriji
Ovo rješenje je prošlo verifikaciju procesa Aviation Industry Corporation of China i uspješno je primijenjeno u masovnoj proizvodnji CMC repnih peraja određenog tipa hipersoničnih zrakoplova:
Stabilnost masovne proizvodnje: Kontinuirana obrada 200 komada s fluktuacijom veličine<±3μm
Optimizacija troškova: sveobuhvatni troškovi obrade smanjeni za 62% (uključujući potrošnju alata i energije)
Ekološke prednosti: nulta tekućina za rezanje tijekom cijelog procesa, emisije ugljika smanjene za 89%
okoBIŠEN
BISHEN Preciznostspecijalizirao se za preciznu strojnu obradu kompozitnih-materijala zrakoplovne kvalitete. Ima 7.500{4}}kvadratnih-metara proizvodnu radionicu za konstantnu temperaturu i vlažnost, usredotočenu na ključna područja kao što su vruće komponente zrakoplova i brtveni prstenovi za raketne motore, te pruža usluge obrade na jednom mjestu od obrade praznih proizvoda do isporuke gotovog proizvoda.
Na temelju mogućnosti prilagodbe posebnih strojeva za supertvrde materijale, tvrtka integrira pet-osnu veznu obradu, rezanje ultrazvučnim vibracijama i superkritičnu tehnologiju CO₂ hlađenja. U obradi kompozita s keramičkom matricom (CMC) ojačanih silicijevim karbidnim vlaknima, stabilnost procesa dvostruko je-provjerena certificiranjem posebnih procesa NADCAP i sustavom kvalitete ISO9001.
