Keberhasilan atau kegagalan operasi kedirgantaraan bergantung pada akurasi, presisi, dan kualitas komponen yang digunakan. Karena alasan ini, perusahaan kedirgantaraan menggunakan teknik dan proses manufaktur canggih untuk memastikan bahwa komponen mereka sepenuhnya memenuhi kebutuhan mereka. Meskipun metode manufaktur baru seperti pencetakan 3D dengan cepat mendapatkan popularitas di industri ini, metode manufaktur tradisional seperti permesinan terus memainkan peran kunci dalam produksi suku cadang dan produk untuk aplikasi kedirgantaraan. Program CAM yang lebih baik, peralatan mesin khusus aplikasi, material dan pelapis yang lebih baik, serta kontrol serpihan dan peredaman getaran yang lebih baik—telah secara signifikan mengubah cara perusahaan kedirgantaraan memproduksi komponen kedirgantaraan yang penting. Namun, peralatan canggih saja tidak cukup. Produsen harus memiliki keahlian untuk mengatasi tantangan pemrosesan material di industri kedirgantaraan.
Pembuatan komponen kedirgantaraan pertama-tama membutuhkan persyaratan material tertentu. Komponen-komponen ini biasanya membutuhkan kekuatan tinggi, kepadatan rendah, stabilitas termal tinggi, dan ketahanan korosi untuk menangani kondisi operasi ekstrem.
Material umum dirgantara meliputi:
1. Paduan aluminium berkekuatan tinggi
Paduan aluminium berkekuatan tinggi sangat ideal untuk komponen struktural pesawat terbang karena bobotnya yang ringan, ketahanan terhadap korosi, dan kemudahan pemrosesannya. Misalnya, paduan aluminium 7075 banyak digunakan dalam pembuatan komponen kedirgantaraan.
2. paduan titanium
Paduan titanium memiliki rasio kekuatan terhadap berat yang sangat baik dan banyak digunakan dalam komponen mesin pesawat terbang, komponen badan pesawat, dan sekrup.
3. Paduan super
Superalloy mempertahankan kekuatan dan stabilitas pada suhu tinggi dan cocok untuk nosel mesin, bilah turbin, dan bagian-bagian bersuhu tinggi lainnya.
4. Material komposit
Komposit serat karbon berkinerja baik dalam mengurangi berat struktural, meningkatkan kekuatan, dan mengurangi korosi, serta umum digunakan dalam pembuatan selubung untuk komponen pesawat ruang angkasa dan komponen pesawat ruang angkasa.
Perencanaan dan desain proses
Perencanaan dan desain proses diperlukan sebelum pemrosesan. Pada tahap ini, perlu ditentukan skema pemrosesan keseluruhan sesuai dengan persyaratan desain bagian dan karakteristik material. Ini termasuk menentukan proses pemrosesan, pemilihan peralatan mesin perkakas, pemilihan alat, dan lain-lain. Pada saat yang sama, perlu dilakukan desain proses secara detail, termasuk penentuan profil pemotongan, kedalaman pemotongan, kecepatan pemotongan, dan parameter lainnya.
Proses persiapan dan pemotongan material
Dalam proses pengolahan komponen kedirgantaraan, hal pertama yang perlu dilakukan adalah menyiapkan material kerja. Biasanya, material yang digunakan dalam komponen penerbangan meliputi baja paduan berkek强度 tinggi, baja tahan karat, paduan aluminium, dan sebagainya. Setelah persiapan material selesai, proses pemotongan pun dimulai.
Langkah ini melibatkan pemilihan mesin perkakas, seperti mesin perkakas CNC, mesin bubut, mesin frais, dll., serta pemilihan alat potong. Proses pemotongan perlu mengontrol secara ketat kecepatan umpan, kecepatan potong, kedalaman potong, dan parameter alat lainnya untuk memastikan akurasi dimensi dan kualitas permukaan bagian yang dihasilkan.
Proses pemesinan presisi
Komponen kedirgantaraan biasanya sangat menuntut dalam hal ukuran dan kualitas permukaan, sehingga pemesinan presisi merupakan langkah yang sangat penting. Pada tahap ini, mungkin perlu menggunakan proses presisi tinggi seperti penggerindaan dan EDM. Tujuan dari proses pemesinan presisi adalah untuk lebih meningkatkan akurasi dimensi dan penyelesaian permukaan komponen, memastikan keandalan dan stabilitasnya di bidang penerbangan.
Perlakuan panas
Beberapa komponen kedirgantaraan mungkin memerlukan perlakuan panas setelah pemesinan presisi. Proses perlakuan panas dapat meningkatkan kekerasan, kekuatan, dan ketahanan korosi komponen. Ini termasuk metode perlakuan panas seperti pendinginan dan temper, yang dipilih sesuai dengan persyaratan spesifik komponen tersebut.
Lapisan permukaan
Untuk meningkatkan ketahanan aus dan ketahanan korosi pada komponen penerbangan, pelapisan permukaan biasanya diperlukan. Bahan pelapis dapat meliputi karbida semen, pelapis keramik, dan lain-lain. Pelapisan permukaan tidak hanya dapat meningkatkan kinerja komponen, tetapi juga memperpanjang masa pakainya.
Perakitan dan pengujian
Lakukan perakitan dan inspeksi komponen. Pada tahap ini, komponen perlu dirakit sesuai dengan persyaratan desain untuk memastikan ketepatan kecocokan antara berbagai komponen. Pada saat yang sama, pengujian yang ketat diperlukan, termasuk pengujian dimensi, pengujian kualitas permukaan, pengujian komposisi material, dll., untuk memastikan bahwa komponen memenuhi standar industri penerbangan.
Kontrol kualitas yang ketat: Persyaratan kontrol kualitas untuk suku cadang penerbangan sangat ketat, dan pengujian serta kontrol yang ketat diperlukan pada setiap tahap pemrosesan suku cadang penerbangan untuk memastikan bahwa kualitas suku cadang memenuhi standar.
Persyaratan presisi tinggi: Komponen kedirgantaraan biasanya membutuhkan akurasi yang sangat tinggi, termasuk akurasi dimensi, akurasi bentuk, dan kualitas permukaan. Oleh karena itu, mesin perkakas dan peralatan presisi tinggi perlu digunakan dalam proses pengolahan untuk memastikan bahwa komponen tersebut memenuhi persyaratan desain.
Desain struktur kompleks: Komponen penerbangan seringkali memiliki struktur yang kompleks, dan diperlukan penggunaan mesin perkakas CNC multi-sumbu dan peralatan lainnya untuk memenuhi kebutuhan pemrosesan struktur yang kompleks.
Ketahanan suhu tinggi dan kekuatan tinggi: komponen penerbangan biasanya bekerja di lingkungan yang keras seperti suhu tinggi dan tekanan tinggi, sehingga perlu memilih material dengan ketahanan suhu tinggi dan kekuatan tinggi, serta melakukan proses perlakuan panas yang sesuai.
Secara keseluruhan, pemrosesan komponen kedirgantaraan adalah proses yang sangat intensif teknologi dan menuntut presisi tinggi, yang memerlukan proses operasi yang ketat dan peralatan pemrosesan canggih untuk memastikan bahwa kualitas dan kinerja komponen akhir dapat memenuhi persyaratan ketat sektor penerbangan.
Pemrosesan komponen kedirgantaraan merupakan hal yang menantang, terutama di bidang-bidang berikut:
Geometri kompleks
Komponen kedirgantaraan seringkali memiliki geometri kompleks yang membutuhkan pemesinan presisi tinggi untuk memenuhi persyaratan desain.
Pemrosesan paduan super
Pengolahan superalloy itu sulit dan membutuhkan alat serta proses khusus untuk menangani material keras ini.
Sebagian besar
Bagian-bagian dari wahana antariksa biasanya sangat besar, sehingga membutuhkan mesin perkakas CNC besar dan peralatan pemrosesan khusus.
Kontrol kualitas
Industri kedirgantaraan sangat menuntut kualitas komponen dan memerlukan kontrol kualitas dan inspeksi yang ketat untuk memastikan bahwa setiap komponen memenuhi standar.
Dalam pemrosesan komponen kedirgantaraan, presisi dan keandalan adalah kunci. Pemahaman mendalam dan kontrol yang cermat terhadap material, proses, presisi, dan kesulitan pemesinan merupakan kunci untuk memproduksi komponen kedirgantaraan berkualitas tinggi.