En la ola de investigación y desarrollo de aeronaves de sexta-generación, los compuestos de matriz cerámica (CMC) se han convertido en la opción principal de los sistemas de protección térmica con una resistencia comparable a la del metal y una densidad de solo 2,3 g/cm³. Sin embargo, debido a la prohibición de procesar el uso de fluidos de corte, el 85% de los fabricantes de aviación del mundo han experimentado una disminución en el rendimiento en la producción en masa. Este artículo analiza la ruta de avance del proceso en condiciones de trabajo especiales mediante el procesamiento empírico del ala de cola de un avión hipersónico.
Productos de procesamiento
Material: Compuestos de matriz cerámica (CMC)
Funciones de procesamiento: Fresado plano de alta-precisión (tolerancia dimensional ±0,005 mm)
Áreas de aplicación: Nuevas piezas estructurales de alta temperatura-de aeronaves, componentes de aislamiento del sistema de propulsión
Antecedentes del procesamiento y puntos débiles de la industria
Propiedades y necesidades de los materiales
Los compuestos de matriz cerámica se han convertido en el material central para el desarrollo de aviones de sexta-generación debido a su baja densidad (2,3 g/cm³), resistencia a altas temperaturas (>1600 grados) y coeficiente de expansión térmica casi nulo. Sin embargo, sus requisitos de procesamiento son extremadamente estrictos:
Absolutamente nada de aceite en la superficie (el líquido de corte está prohibido)
Evite microfisuras (<5μm level defect control)
La eficiencia del procesamiento debe cumplir con los estándares de producción en masa de la aviación
Cuellos de botella tradicionales en los procesos
Dilema del corte en seco: la vida útil de la herramienta es de solo 2 a 3 horas, el procesamiento de una sola pieza lleva más de 8 horas
Contaminación de las rebabas: la tensión mecánica provoca la delaminación de los bordes, altura de las rebabas > 50 μm
Costo fuera de control: la tasa calificada es inferior al 40%, el costo de retrabajo representa más del 60% del costo total
BISHENsolución
Combinación de tecnologías
1.Sistema de fresado y grabado ecológico ultrasónico multi-propósito
Herramienta de vibración de alta-frecuencia de 20 kHz, fuerza de corte axial reducida en un 43 %
Refrigeración integrada de CO₂ supercrítico (eliminación de polvo a baja temperatura de -78 grados)
2.Optimización de parámetros de proceso
Estrategia de corte en capas (0,5 μm por capa)
Ajuste adaptable de la velocidad de alimentación (adaptación dinámica de 50-200 mm/min)
Efecto de implementación
Valor de aplicación industrial
Esta solución ha pasado la verificación del proceso de Aviation Industry Corporation de China y se ha aplicado con éxito a la producción en masa de aletas de cola CMC de cierto tipo de avión hipersónico:
Estabilidad de la producción en masa: procesamiento continuo de 200 piezas con fluctuación de tamaño<±3μm
Optimización de costos: el costo de procesamiento integral se redujo en un 62 % (incluido el consumo de herramientas y energía)
Beneficios ambientales: cero fluido de corte durante todo el proceso, emisiones de carbono reducidas en un 89 %
acerca deBISHEN
Precisión BISHENse especializa en el mecanizado de precisión de materiales compuestos-de calidad aeronáutica. Tiene un taller de producción de temperatura y humedad constantes de 7500-metros cuadrados-, que se centra en áreas clave como componentes de extremo caliente de aviones y anillos de sellado de motores de cohetes, y ofrece servicios de procesamiento integrales, desde el procesamiento de piezas en bruto hasta la entrega del producto terminado.
Basándose en la capacidad de personalización de máquinas especiales para materiales superduros, la empresa integra mecanizado de varillaje de cinco-ejes, corte por vibración ultrasónica y tecnología de enfriamiento de CO₂ supercrítico. En el procesamiento de compuestos de matriz cerámica reforzada con fibra de carburo de silicio (CMC), la estabilidad del proceso ha sido doblemente-verificada mediante la certificación de proceso especial NADCAP y el sistema de calidad ISO9001.
