航空航天CNC加工:轻质钛件等等

航空航天CNC加工:轻质钛件等等

全球航空航天行业是设计和制造创新的温床,每年生产数百万和全万种复杂的金属部件。

航空航天行业处置的一个重要工具是CNC加工。Aerospace加工导致由钛和铝等轻质金属制成的先进飞机零件,而机械加工也是航空航天研发部门的有价值的原型工具。

航空航天加工也涵盖了一系列应用。无论是商用飞机,军用车辆,甚至太空旅行,数控加工都在开发和生产方面具有巨大作用,精密航空航天部件。

本章担任航空航天业如何使用CNC加工的概述。它看着航空航天CNC加工应用,航空航天加工材料等等。

什么是航空航天?

航空航天是一种高度多元化的行业,包括许多子部门,从商业航空到太空勘探中覆盖了一切。其作为全球行业的价值估计约为8000亿美元。

航空航天制造厂涉及商业,工业和军事客户的零件,各国政府是该行业中最大的承包商。例如,在美国,航空航天商品的两个最大买家是国防部和美国宇航局,该国的航空航天研究所。

由于大量航空航天子部门和这些子行业的广大应用和产品,航空航天需要广泛的制造技术,从传统技术,如铸造和焊接到尖端技术,如金属添加剂制造。航空航天CNC加工坐在这两个极端之间的某处,是一种高度建立的技术,仍然提供前沿的设计和材料的可能性。

什么是航空航天加工?

加工是使用机器操作切削工具从工件中除去材料部分的制造过程。和CNC加工是一种数字版的加工:计算机控制电动切削工具快速且精确地形成新零件。

Aerospace CNC加工在1942年的CNC加工本身返回到本发明。航空航天CNC加工的最早应用之一是散装和翼皮的生产。如今,许多航空零件都可以加工,如传动,起落架部件和电气部件。加工也可用于修复或修改现有部分,以添加详细功能,或添加刻表诸如序列号的刻字信息。

由于许多航空航天加工工作涉及临界最终用途的生产,因此需要高质量的5轴加工中心需要精密加工。例如,某些部件 - 喷气发动机部件 - 可能需要容差紧固至4微米,而不是在CNC加工过程中通常可接受的程度。

航空航天加工也是研发过程中的重要原型的形式。CNC机器适用于原型化金属航空零件,后来将使用铸造或其他技术制造。

航空航天机加工零件

航空航天加工负责许多航空零件,从重要的钛喷气发动机部件到轻量级塑料室内舱零件。

围绕航空航天加工的零件通常是低容量零件,需要高强度和精细的功能。通过CNC加工中心的尺寸通常尺寸限制,但是可以使用几种不同的材料 - 通常是钛或铝合金,但其他选项也可以使用,如工程塑料和复合材料。在铸造或挤压之后,部分可能仅在后机后机。

航空航天加工可用于原型和最终用零件。但是,最终使用部件必须符合严格的安全标准,标准和认证。

可加工的航空航天部分包括(但不限于):

  • 着陆齿轮组件
  • 涡轮刀片和其他喷气发动机部件
  • 发动机外壳
  • 氧气生成系统
  • 用于液体和空气过滤系统的过滤器
  • 电气系统的电气连接器
  • 运动控件
  • 执行器
  • 机身组成部分
  • 翼肋骨
  • 圆盘
  • 电力传输轴
  • 导弹外壳和其他组件
  • 舱零件
  • 座椅,扶手和托盘

航空航天加工认证

航空航天CNC加工是一种缺少错误空间的关键程序。一些行业允许宽松的公差和材料变化,航空航天需要完全精确和一致性,以保证人类安全。

不同的应用和零件必须符合不同的标准和认证,并且有一些国家特定的标准以及国际标准。但是,适用于许多应用的一个特别重要的认证是AS9100认证,SAE国际标准授予供应商,被描述为航空航天航空航天的“设计,开发,生产,安装和维修”的“质量保证”。

延伸ISO 9001.,所有航空航天零件生产不需要AS9100认证,但客户可能会寻求供应商的供应商,以保证质量。

航空航天加工的其他重要认证包括itar.(国际交通武器条例),美国国务院的一套指导方针概述了美国军队名单上销售和生产技术的要求,以及AS9102第一篇检验报告,这表明符合验证要求航空航天部分。

航空航天原型不一定需要此类认证,因为原型不会用于有源飞机。

航空航天加工材料

CNC加工是一种多功能工艺,可用于制造金属和塑料的组件。然而,在航空航天,两种特定金属统治至尊:钛和铝。这是由于高强度(尤其是钛)和材料的重量轻(尤其是铝)。

钛合金

全球没有使用更多的钛合金而不是航空航天。很容易看出为什么这是这样的:金属具有优异的强度 - 重量比,抗蚀剂耐腐蚀,并在极端温度下进行高标准。钛已成为航空航天生产中的主动材料,其使用将在下个世纪进一步增加。

使用大量钛进行各种部件的飞机包括商用车,如空中客车A380和波音B787,以及像F-22,F / A-18和UH-60 Black Hawk直升机这样的军用飞机。

钛航空航天零件包括机身和喷气发动机部件,如盘,叶片,轴和外壳。其中许多可以加工。

因为钛比铝更硬,所以它可能对数控机器棘手,导致工具磨损和热堆积。这意味着钛的航空航天加工可能需要减少的机器RPM和更大的夹链。(见我们加工钛的指南欲了解更多信息。然而,由于航空航天加工通常涉及可用的最先进和高端加工设备,这很少是一个问题。

铝合金

Aerspace加工中的另一个广泛使用的金属 - 以及比钛和现代复合材料更长的铝 - 是铝。

铝合金轻巧,具有高拉伸强度。铝在暴露于空气时形成氧化物涂层,使其耐腐蚀,并且还具有高度可成型的(比钛的更多),易于CNC机器。

在航空航天CNC加工中,最常见的铝合金是铝7075,其主要合金元素是锌。尽管不如其他合金也是可加工,但是7075具有优异的疲劳强度。许多翼,机身和支撑结构部件由这种材料制成。

其他可加工的航空航天铝合金包括4047(熔覆/填料),6951(翅片)和6063(结构)。6000系列合金通常被认为比其他合金更加加工。

Inconel Superalloys.

特殊金属公司开发了一系列称为Inconel的奥氏体镍铬基超合金。

专门为航空航天应用开发了一种特定等级的材料,Inconel 718。其首款高调用途是普拉特和惠特尼J58发动机的喷气发动机扩散器壳体(一个极高的压缩机连接到燃烧器的极高压力部分),该套件在Lockheed SR-71 Blackbird等车辆中使用。

Inconel 718最近在其Merlin发动机的发动机歧管中使用了Elon Musk的Spacex,供电Falcon 9发射车辆。它还发现在其他航空航天部件,如涡轮机叶片,管道系统和发动机排气系统等。

作为工作硬化的金属,必须使用尽可能少的通过时加工718;机械师通常使用硬切割工具部署攻击性但缓慢切割。然而,超合金具有良好的可焊性。

工程塑料

除了钛和铝等金属外,航空航天加工还可以涉及使用高性能塑料,如PEEK,聚碳酸酯和ULTEM。

由于它们非常重的重量,耐冲击和抗振,密封性能和耐化学性,塑料是一种有用的金属替代物。它们还为金属提供卓越的电气绝缘。

Aerospace CNC工程塑料加工可以制作机舱内饰,托盘台,扶手,外壳,磨损垫,绝缘,管道,阀门部件和背灯仪表板等航空航天零件。

重要的考虑是航空航天塑料必须满足特定的火焰,烟雾和毒性要求。合适的材料包括尼龙(某些等级,包括尼龙6),PEEK,ULTEM和PPS。

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