Altıncı nesil uçak araştırma ve geliştirme dalgasında, seramik matrisli kompozitler (CMC), metalle karşılaştırılabilecek dayanıklılığa ve yalnızca 2,3 g/cm³ yoğunluğa sahip termal koruma sistemlerinin temel seçeneği haline geldi. Ancak kesme sıvılarının kullanımına ilişkin işleme yasağı nedeniyle dünya havacılık üreticilerinin %85'i seri üretimde verimde düşüş yaşadı. Bu makale, hipersonik bir uçağın kuyruk kanadının ampirik işlenmesi yoluyla özel çalışma koşulları altında proses atılım yolunu analiz etmektedir.
Ürünlerin işlenmesi
Malzeme: Seramik matrisli kompozitler (CMC)
İşleme özellikleri: Yüksek hassasiyetli düzlem frezeleme (boyut toleransı ±0,005mm)
Uygulama alanları: Yeni uçak yüksek sıcaklığa dayanıklı yapısal parçalar, tahrik sistemi yalıtım bileşenleri
Geçmişi ve sektördeki sıkıntılı noktaları işlemek
Malzeme özellikleri ve ihtiyaçlar
Seramik matrisli kompozitler, düşük yoğunlukları (2,3g/cm³), yüksek sıcaklık dirençleri (>1600 derece) ve neredeyse sıfıra yakın termal genleşme katsayıları nedeniyle altıncı nesil uçakların geliştirilmesinde temel malzeme haline gelmiştir. Ancak işleme gereksinimleri son derece katıdır:
Yüzeyde kesinlikle yağ olmamalıdır (kesme sıvısı yasaktır)
Mikro çatlaklardan kaçının (<5μm level defect control)
İşleme verimliliği havacılık seri üretim standartlarını karşılamalıdır
Geleneksel süreç darboğazları
Kuru kesme ikilemi: takım ömrü yalnızca 2-3 saattir, tek parça işleme 8 saatten fazla sürer
Çapak kirliliği: mekanik stres kenar katmanlarının ayrılmasına neden olur, çapak yüksekliği > 50μm
Maliyet kontrolden çıktı: Nitelikli oran %40'tan azdır, yeniden işleme maliyeti toplam maliyetin %60'ından fazlasını oluşturur
BISHENçözüm
Teknoloji kombinasyonu
1.Çok amaçlı ultrasonik yeşil gravür ve frezeleme sistemi
20kHz yüksek frekanslı titreşim aleti, eksenel kesme kuvveti %43 azaltıldı
Entegre süperkritik CO₂Soğutma (-78 derece düşük sıcaklıkta toz giderme)
2.Proses parametresi optimizasyonu
Katmanlı kesme stratejisi (katman başına 0,5μm)
Uyarlanabilir ilerleme hızı ayarı (50-200 mm/dak dinamik eşleştirme)
Uygulama etkisi
Endüstri uygulama değeri
Bu çözüm, Çin Havacılık Endüstrisi Kurumu'nun süreç doğrulamasını geçmiş ve belirli bir hipersonik uçak tipinin CMC kuyruk kanatlarının seri üretimine başarıyla uygulanmıştır:
Seri üretim stabilitesi: Boyut dalgalanması ile 200 parçanın sürekli işlenmesi<±3μm
Maliyet optimizasyonu: Kapsamlı işleme maliyeti %62 oranında azaltıldı (araç ve enerji tüketimi dahil)
Çevresel faydalar: Proses boyunca sıfır kesme sıvısı, karbon emisyonları %89 oranında azaltıldı
hakkındaBISHEN
BISHEN Hassasiyetihavacılık sınıfı kompozit malzemelerin hassas işlenmesinde uzmanlaşmıştır. Uçak sıcak uç bileşenleri ve roket motoru sızdırmazlık halkaları gibi önemli alanlara odaklanan 7.500 metrekarelik sabit sıcaklık ve nem üretim atölyesine sahiptir ve boş işlemeden bitmiş ürün teslimatına kadar tek elden işleme hizmetleri sunmaktadır.
Süper sert malzemelere yönelik özel makinelerin kişiselleştirilme kabiliyetine dayanan şirket, beş eksenli bağlantı işlemeyi, ultrasonik titreşimli kesmeyi ve süper kritik CO₂ soğutma teknolojisini entegre ediyor. Silisyum karbür fiber takviyeli seramik matrisli kompozitlerin (CMC) işlenmesinde proses stabilitesi, NADCAP özel proses sertifikası ve ISO9001 kalite sistemi ile iki kez doğrulanmıştır.
