Kuudennen -sukupolven lentokoneiden tutkimus- ja kehitysvaiheessa keraamisista matriisikomposiiteista (CMC) on tullut keskeinen vaihtoehto lämpösuojajärjestelmille, joiden lujuus on verrattavissa metalliin ja jonka tiheys on vain 2,3 g/cm³. Leikkausnesteiden käyttöä koskevan jalostuskiellon vuoksi 85 % maailman lentokonevalmistajista on kuitenkin kokenut massatuotannon tuoton laskun. Tässä artikkelissa analysoidaan prosessin läpimurtopolkua erityisissä työolosuhteissa yliäänisen lentokoneen pyrstösiiven empiirisen käsittelyn kautta.
Tuotteiden jalostus
Materiaali: Keraamiset matriisikomposiitit (CMC)
Käsittelyominaisuudet: Tarkka{0}}tasojyrsintä (mittojen toleranssi ±0,005 mm)
Sovellusalueet: Uudet lentokoneen korkean lämpötilan-rakenneosat, propulsiojärjestelmän eristyskomponentit
Käsitellään taustaa ja alan kipukohtia
Materiaalin ominaisuudet ja tarpeet
Keraamisista matriisikomposiiteista on tullut ydinmateriaali kuudennen -sukupolven lentokoneiden kehittämisessä niiden alhaisen tiheyden (2,3 g/cm³), korkean lämpötilan kestävyyden (＞1600 astetta) ja lähes nollan lämpölaajenemiskertoimen vuoksi. Sen käsittelyvaatimukset ovat kuitenkin erittäin tiukat:
Ei lainkaan öljyä pinnalla (leikkausneste on kielletty)
Vältä mikrohalkeamia (<5μm level defect control)
Prosessoinnin tehokkuuden on täytettävä ilmailun massatuotantostandardit
Perinteiset prosessin pullonkaulat
Kuivaleikkausongelma: työkalun käyttöikä on vain 2-3 tuntia, yhden kappaleen käsittely kestää yli 8 tuntia
Pursekontaminaatio: mekaaninen rasitus aiheuttaa reunan irtoamisen, pursekorkeus > 50 μm
Kustannukset käsistä: hyväksytty hinta on alle 40 %, korjauskustannukset ovat yli 60 % kokonaiskustannuksista
BISHENratkaisu
Teknologian yhdistelmä
1.Monikäyttöinen ultraäänivihreä kaiverrus- ja jyrsintäjärjestelmä
20 kHz korkeataajuinen{1}}värähtelytyökalu, aksiaalinen leikkausvoima vähennetty 43 %
Integroitu ylikriittinen CO₂jäähdytys (-78 asteen matalan lämpötilan pölynpoisto)
2.Prosessiparametrien optimointi
Kerrosleikkausstrategia (0,5 μm kerrosta kohti)
Mukautuva syöttönopeuden säätö (dynaaminen sovitus 50-200 mm/min)
Toteutusvaikutus
Alan sovellusarvo
Tämä ratkaisu on läpäissyt Kiinan Aviation Industry Corporationin prosessitarkastuksen ja sitä on sovellettu menestyksekkäästi tietyntyyppisten hypersonic lentokoneiden CMC-pyrstöevien massatuotantoon:
Massatuotannon vakaus: 200 kappaleen jatkuva käsittely koon vaihteluilla<±3μm
Kustannusoptimointi: Kattavat käsittelykustannukset alentuneet 62 % (mukaan lukien työkalun ja energian kulutus)
Ympäristöedut: Nolla leikkausnestettä koko prosessin ajan, hiilidioksidipäästöt vähenevät 89 %
noinBISHEN
BISHEN Tarkkuuson erikoistunut ilmailuluokan{0}}komposiittimateriaalien tarkkaan koneistukseen. Sillä on 7 500 -neliömetrin- vakiolämpötilan ja kosteuden tuotantopaja, joka keskittyy avainalueisiin, kuten lentokoneiden kuumapään komponentteihin ja rakettimoottorien tiivisterenkaisiin. Se tarjoaa yhden luukun käsittelypalveluita aihioiden käsittelystä valmiin tuotteen toimitukseen.
Superkovien materiaalien erikoiskoneiden mukauttamismahdollisuuksien perusteella yritys integroi viiden{0}}akselin linkitystyöstön, ultraäänivärähtelyleikkauksen ja superkriittisen CO₂-jäähdytystekniikan. Piikarbidikuituvahvisteisten keraamisten matriisikomposiittien (CMC) käsittelyssä prosessin vakaus on kaksinkertainen-varmennettu NADCAP-erikoisprosessisertifioinnilla ja ISO9001-laatujärjestelmällä.
