ในคลื่นแห่งการวิจัยและพัฒนาเครื่องบินรุ่นที่หก- คอมโพสิตเซรามิกเมทริกซ์ (CMC) ได้กลายเป็นตัวเลือกหลักของระบบป้องกันความร้อนที่มีความแข็งแกร่งเทียบได้กับโลหะและมีความหนาแน่นเพียง 2.3g/cm³ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการห้ามใช้น้ำมันตัดกลึงในกระบวนการผลิต ทำให้ 85% ของผู้ผลิตการบินทั่วโลกประสบปัญหาผลผลิตในปริมาณมากลดลง บทความนี้วิเคราะห์เส้นทางความก้าวหน้าของกระบวนการภายใต้สภาพการทำงานพิเศษผ่านการประมวลผลเชิงประจักษ์ของปีกหางเครื่องบินที่มีความเร็วเหนือเสียง
การแปรรูปผลิตภัณฑ์
วัสดุ: เซรามิกเมทริกซ์คอมโพสิต (CMC)
คุณสมบัติการประมวลผล: การกัดระนาบที่มีความแม่นยำสูง- (ความคลาดเคลื่อนของมิติ ±0.005มม.)
พื้นที่ใช้งาน: เครื่องบินใหม่ที่มีอุณหภูมิสูง-ชิ้นส่วนโครงสร้าง ส่วนประกอบฉนวนของระบบขับเคลื่อน
พื้นหลังการประมวลผลและจุดเจ็บปวดของอุตสาหกรรม
คุณสมบัติและความต้องการวัสดุ
คอมโพสิตเซรามิกเมทริกซ์กลายเป็นวัสดุหลักสำหรับการพัฒนาเครื่องบินรุ่นที่หก-เนื่องจากมีความหนาแน่นต่ำ (2.3g/cm³) ทนต่ออุณหภูมิสูง (>1600 องศา ) และค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนเกือบเป็นศูนย์ อย่างไรก็ตาม ข้อกำหนดในการประมวลผลมีความเข้มงวดอย่างยิ่ง:
ไม่มีน้ำมันบนพื้นผิวอย่างแน่นอน (ห้ามใช้น้ำมันตัดกลึง)
หลีกเลี่ยงรอยแตกขนาดเล็ก (<5μm level defect control)
ประสิทธิภาพการประมวลผลต้องเป็นไปตามมาตรฐานการผลิตจำนวนมากในการบิน
ปัญหาคอขวดของกระบวนการแบบดั้งเดิม
ปัญหาการตัดแบบแห้ง: อายุการใช้งานของเครื่องมือเพียง 2-3 ชั่วโมง การประมวลผลเป็นชิ้นเดียวใช้เวลานานกว่า 8 ชั่วโมง
การปนเปื้อนของเสี้ยน: ความเค้นเชิงกลทำให้เกิดการหลุดร่อนของขอบ ความสูงของเสี้ยน > 50μm
ต้นทุนอยู่นอกการควบคุม: อัตราที่เหมาะสมน้อยกว่า 40% ต้นทุนการทำงานซ้ำคิดเป็นมากกว่า 60% ของต้นทุนทั้งหมด
บิเชนสารละลาย
การผสมผสานเทคโนโลยี
1.ระบบการแกะสลักและกัดสีเขียวอัลตราโซนิกอเนกประสงค์-อเนกประสงค์
เครื่องมือสั่นความถี่สูง 20kHz- แรงตัดตามแนวแกนลดลง 43%
CO ₂Cooling ที่วิกฤตยิ่งยวดในตัว (กำจัดฝุ่นที่อุณหภูมิต่ำ -78 องศา)
2. การเพิ่มประสิทธิภาพพารามิเตอร์กระบวนการ
รูปแบบการตัดเป็นชั้น (0.5μm ต่อชั้น)
การปรับความเร็วฟีดแบบปรับได้ (การจับคู่แบบไดนามิก 50-200 มม./นาที)
ผลการดำเนินงาน
มูลค่าการใช้งานทางอุตสาหกรรม
โซลูชันนี้ผ่านการตรวจสอบกระบวนการของ Aviation Industry Corporation of China และนำไปใช้กับการผลิตครีบหาง CMC จำนวนมากของเครื่องบินที่มีความเร็วเหนือเสียงบางประเภทได้สำเร็จ:
เสถียรภาพในการผลิตจำนวนมาก: การประมวลผลอย่างต่อเนื่อง 200 ชิ้นโดยมีความผันผวนของขนาด<±3μm
การเพิ่มประสิทธิภาพต้นทุน: ต้นทุนการประมวลผลที่ครอบคลุมลดลง 62% (รวมเครื่องมือและการใช้พลังงาน)
ประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อม: น้ำมันตัดเป็นศูนย์ตลอดกระบวนการ ลดการปล่อยก๊าซคาร์บอน 89%
เกี่ยวกับบีเชน
บีเชน พรีซิชั่นเชี่ยวชาญในการตัดเฉือนวัสดุคอมโพสิตเกรดการบิน-อย่างแม่นยำ มีเวิร์กช็อปการผลิตอุณหภูมิและความชื้นคงที่ขนาด 7,500-ตาราง-เมตร โดยมุ่งเน้นที่พื้นที่สำคัญ เช่น ส่วนประกอบการทำความร้อนของเครื่องบินและวงแหวนซีลเครื่องยนต์จรวด และให้บริการการประมวลผลแบบครบวงจรตั้งแต่การประมวลผลเปล่าไปจนถึงการส่งมอบผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป
จากความสามารถในการปรับแต่งของเครื่องจักรพิเศษสำหรับวัสดุที่มีความแข็งยิ่งยวด บริษัทได้รวมเครื่องจักรเชื่อมโยงห้า-แกน การตัดด้วยการสั่นสะเทือนอัลตราโซนิก และเทคโนโลยีระบายความร้อน CO₂ ที่วิกฤตยิ่งยวด ในการประมวลผลคอมโพสิตเซรามิกเมทริกซ์เสริมแรงด้วยเส้นใยซิลิคอนคาร์ไบด์ (CMC) ความเสถียรของกระบวนการได้รับการตรวจสอบสองเท่า-โดยการรับรองกระบวนการพิเศษของ NADCAP และระบบคุณภาพ ISO9001
