Na onda de pesquisa e desenvolvimento de aeronaves de sexta{0}}geração, os compósitos de matriz cerâmica (CMC) tornaram-se a principal opção de sistemas de proteção térmica com resistência comparável à do metal e densidade de apenas 2,3 g/cm³. No entanto, devido à proibição de processamento do uso de fluidos de corte, 85% dos fabricantes mundiais de aviação experimentaram um declínio no rendimento na produção em massa. Este artigo analisa o caminho de avanço do processo sob condições especiais de trabalho através do processamento empírico de uma asa de cauda de uma aeronave hipersônica.
Processamento de produtos
Material: Compósitos de matriz cerâmica (CMC)
Recursos de processamento: Fresamento plano-de alta precisão (tolerância dimensional ±0,005mm)
Áreas de aplicação: Novas peças estruturais-de alta temperatura da aeronave, componentes de isolamento do sistema de propulsão
Processamento de antecedentes e pontos problemáticos do setor
Propriedades e necessidades dos materiais
Os compósitos de matriz cerâmica tornaram-se o material central para o desenvolvimento de aeronaves de sexta{0}}geração devido à sua baixa densidade (2,3g/cm³), resistência a altas temperaturas (>1.600 graus) e coeficiente de expansão térmica quase zero. No entanto, os seus requisitos de processamento são extremamente rigorosos:
Absolutamente nenhum óleo na superfície (fluido de corte é proibido)
Evite micro fissuras (<5μm level defect control)
A eficiência do processamento deve atender aos padrões de produção em massa da aviação
Gargalos de processos tradicionais
Dilema do corte a seco: a vida útil da ferramenta é de apenas 2 a 3 horas, o processamento de peça única leva mais de 8 horas
Contaminação de rebarbas: estresse mecânico causa delaminação da borda, altura da rebarba > 50μm
Custo fora de controle: a taxa qualificada é inferior a 40%, o custo de retrabalho representa mais de 60% do custo total
BISHENsolução
Combinação de tecnologia
1.Sistema de fresagem e gravação ultrassônica verde multifuncional-
Ferramenta vibratória de alta frequência-de 20 kHz, força de corte axial reduzida em 43%
Resfriamento de CO ₂supercrítico integrado (remoção de poeira em baixa temperatura de -78 graus)
2.Otimização dos parâmetros do processo
Estratégia de corte em camadas (0,5μm por camada)
Ajuste adaptativo da velocidade de alimentação (correspondência dinâmica de 50-200 mm/min)
Efeito de implementação
Valor de aplicação na indústria
Esta solução passou na verificação do processo da Aviation Industry Corporation of China e foi aplicada com sucesso à produção em massa de barbatanas traseiras CMC de um certo tipo de aeronave hipersônica:
Estabilidade de produção em massa: Processamento contínuo de 200 peças com flutuação de tamanho<±3μm
Otimização de custos: Custo de processamento abrangente reduzido em 62% (incluindo consumo de ferramentas e energia)
Benefícios ambientais: Zero fluido de corte em todo o processo, emissões de carbono reduzidas em 89%
sobreBISHEN
Precisão BISHENé especializada em usinagem de precisão de materiais compostos-para aviação. Ela tem uma oficina de produção de temperatura e umidade constante de 7.500-metros{5}}quadrados, com foco em áreas-chave, como componentes hot end de aeronaves e anéis de vedação de motores de foguetes, e fornece serviços de processamento completos, desde o processamento em branco até a entrega do produto acabado.
Com base na capacidade de personalização de máquinas especiais para materiais superduros, a empresa integra usinagem de articulação de cinco eixos, corte por vibração ultrassônica e tecnologia de resfriamento de CO₂ supercrítico. No processamento de compósitos de matriz cerâmica reforçados com fibra de carboneto de silício (CMC), a estabilidade do processo foi dupla-verificada pela certificação de processo especial NADCAP e pelo sistema de qualidade ISO9001.
