Sự thành công hay thất bại của các hoạt động hàng không vũ trụ phụ thuộc vào độ chính xác, chính xác và chất lượng của các bộ phận được sử dụng. Vì lý do này, các công ty hàng không vũ trụ sử dụng các kỹ thuật và quy trình sản xuất tiên tiến để đảm bảo rằng các bộ phận của họ đáp ứng đầy đủ nhu cầu của họ. Trong khi các phương pháp sản xuất mới như in 3D đang nhanh chóng trở nên phổ biến trong ngành thì các phương pháp sản xuất truyền thống như gia công tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất các bộ phận và sản phẩm cho các ứng dụng hàng không vũ trụ. Chẳng hạn như các chương trình CAM tốt hơn, các công cụ máy dành riêng cho ứng dụng, vật liệu và lớp phủ nâng cao cũng như khả năng kiểm soát chip và giảm rung được cải tiến - đã thay đổi đáng kể cách các công ty hàng không vũ trụ sản xuất các bộ phận quan trọng của hàng không vũ trụ. Tuy nhiên, chỉ trang bị hiện đại thôi là chưa đủ. Các nhà sản xuất phải có chuyên môn để vượt qua những thách thức xử lý vật liệu của ngành hàng không vũ trụ.
Việc sản xuất các bộ phận hàng không vũ trụ trước tiên đòi hỏi những yêu cầu vật liệu cụ thể. Những bộ phận này thường yêu cầu độ bền cao, mật độ thấp, độ ổn định nhiệt cao và khả năng chống ăn mòn để xử lý các điều kiện vận hành khắc nghiệt.
Các vật liệu hàng không vũ trụ phổ biến bao gồm:
1. Hợp kim nhôm cường độ cao
Hợp kim nhôm có độ bền cao lý tưởng cho các bộ phận kết cấu máy bay vì trọng lượng nhẹ, khả năng chống ăn mòn và dễ gia công. Ví dụ, hợp kim nhôm 7075 được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các bộ phận hàng không vũ trụ.
2. hợp kim titan
Hợp kim titan có tỷ lệ độ bền và trọng lượng tuyệt vời và được sử dụng rộng rãi trong các bộ phận động cơ máy bay, các bộ phận thân máy bay và ốc vít.
3. siêu hợp kim
Siêu hợp kim duy trì độ bền và độ ổn định ở nhiệt độ cao và thích hợp cho vòi phun động cơ, cánh tuabin và các bộ phận nhiệt độ cao khác.
4. Vật liệu tổng hợp
Vật liệu tổng hợp sợi carbon hoạt động tốt trong việc giảm trọng lượng kết cấu, tăng độ bền và giảm ăn mòn và thường được sử dụng trong sản xuất vỏ cho các bộ phận hàng không vũ trụ và các thành phần tàu vũ trụ.
Lập kế hoạch và thiết kế quy trình
Lập kế hoạch và thiết kế quy trình là cần thiết trước khi xử lý. Ở giai đoạn này, cần xác định sơ đồ xử lý tổng thể theo yêu cầu thiết kế của các bộ phận và đặc tính vật liệu. Điều này bao gồm việc xác định quá trình xử lý, lựa chọn thiết bị máy công cụ, lựa chọn công cụ, v.v. Đồng thời, cần thực hiện thiết kế quy trình chi tiết, bao gồm việc xác định biên dạng cắt, độ sâu cắt, tốc độ cắt và các thông số khác.
Quá trình chuẩn bị và cắt nguyên liệu
Trong quá trình xử lý các bộ phận hàng không vũ trụ, việc đầu tiên cần chuẩn bị nguyên liệu làm việc. Thông thường, vật liệu được sử dụng trong các bộ phận hàng không bao gồm thép hợp kim cường độ cao, thép không gỉ, hợp kim nhôm, v.v. Sau khi chuẩn bị nguyên liệu xong thì bắt đầu quá trình cắt.
Bước này liên quan đến việc lựa chọn các máy công cụ, chẳng hạn như máy công cụ CNC, máy tiện, máy phay, v.v., cũng như việc lựa chọn các công cụ cắt. Quá trình cắt cần kiểm soát chặt chẽ tốc độ cấp liệu, tốc độ cắt, độ sâu cắt và các thông số khác của dụng cụ để đảm bảo độ chính xác về kích thước và chất lượng bề mặt của các bộ phận.
Quá trình gia công chính xác
Các linh kiện hàng không vũ trụ thường có yêu cầu rất cao về kích thước cũng như chất lượng bề mặt nên việc gia công chính xác là khâu không thể thiếu. Ở giai đoạn này, có thể cần phải sử dụng các quy trình có độ chính xác cao như mài và EDM. Mục tiêu của quy trình gia công chính xác là cải thiện hơn nữa độ chính xác về kích thước và độ hoàn thiện bề mặt của các bộ phận, đảm bảo độ tin cậy và ổn định của chúng trong lĩnh vực hàng không.
Xử lý nhiệt
Một số bộ phận hàng không vũ trụ có thể yêu cầu xử lý nhiệt sau khi gia công chính xác. Quá trình xử lý nhiệt có thể cải thiện độ cứng, độ bền và khả năng chống ăn mòn của các bộ phận. Điều này bao gồm các phương pháp xử lý nhiệt như làm nguội và ủ, được lựa chọn theo yêu cầu cụ thể của các bộ phận.
Lớp phủ bề mặt
Để cải thiện khả năng chống mài mòn và chống ăn mòn của các bộ phận hàng không, thường cần có lớp phủ bề mặt. Vật liệu phủ có thể bao gồm cacbua xi măng, lớp phủ gốm, v.v. Lớp phủ bề mặt không chỉ có thể cải thiện hiệu suất của các bộ phận mà còn kéo dài tuổi thọ của chúng.
Lắp ráp và thử nghiệm
Thực hiện lắp ráp và kiểm tra các bộ phận. Ở giai đoạn này, các bộ phận cần được lắp ráp theo đúng yêu cầu thiết kế để đảm bảo độ chính xác khớp giữa các bộ phận khác nhau. Đồng thời, cần phải kiểm tra nghiêm ngặt, bao gồm kiểm tra kích thước, kiểm tra chất lượng bề mặt, kiểm tra thành phần vật liệu, v.v. để đảm bảo các bộ phận đáp ứng tiêu chuẩn ngành hàng không.
Kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt: Yêu cầu kiểm soát chất lượng của các bộ phận hàng không rất nghiêm ngặt, cần phải kiểm tra và kiểm soát nghiêm ngặt ở từng giai đoạn xử lý các bộ phận hàng không để đảm bảo chất lượng của các bộ phận đáp ứng tiêu chuẩn.
Yêu cầu độ chính xác cao: Các thành phần hàng không vũ trụ thường yêu cầu độ chính xác rất cao, bao gồm độ chính xác về kích thước, độ chính xác về hình dạng và chất lượng bề mặt. Vì vậy, trong quá trình gia công cần sử dụng các máy công cụ và máy công cụ có độ chính xác cao để đảm bảo các bộ phận đáp ứng yêu cầu thiết kế.
Thiết kế kết cấu phức tạp: Các bộ phận hàng không thường có cấu trúc phức tạp và cần sử dụng máy công cụ CNC đa trục và các thiết bị khác để đáp ứng nhu cầu xử lý các cấu trúc phức tạp.
Chịu nhiệt độ cao và độ bền cao: Các bộ phận hàng không thường làm việc trong môi trường khắc nghiệt như nhiệt độ cao và áp suất cao, do đó cần phải chọn vật liệu có khả năng chịu nhiệt độ cao, độ bền cao và thực hiện quy trình xử lý nhiệt tương ứng.
Nhìn chung, xử lý các bộ phận hàng không vũ trụ là một quy trình đòi hỏi độ chính xác, cường độ công nghệ cao, đòi hỏi quy trình vận hành nghiêm ngặt và thiết bị xử lý tiên tiến để đảm bảo chất lượng và hiệu suất của các bộ phận cuối cùng có thể đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt của ngành hàng không.
Việc xử lý các bộ phận hàng không vũ trụ là một thách thức, chủ yếu ở các lĩnh vực sau:
Hình học phức tạp
Các bộ phận hàng không vũ trụ thường có hình học phức tạp đòi hỏi gia công có độ chính xác cao để đáp ứng yêu cầu thiết kế.
Gia công siêu hợp kim
Việc xử lý siêu hợp kim rất khó khăn và đòi hỏi các công cụ và quy trình đặc biệt để xử lý các vật liệu cứng này.
Các bộ phận lớn
Các bộ phận của tàu vũ trụ thường rất lớn, đòi hỏi phải có máy công cụ CNC lớn và thiết bị xử lý đặc biệt.
Kiểm soát chất lượng
Ngành công nghiệp hàng không vũ trụ cực kỳ khắt khe về chất lượng bộ phận và yêu cầu kiểm tra và kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt để đảm bảo rằng mọi bộ phận đều đáp ứng các tiêu chuẩn.
Trong xử lý các bộ phận hàng không vũ trụ, độ chính xác và độ tin cậy là chìa khóa. Sự hiểu biết sâu sắc và kiểm soát tốt các vật liệu, quy trình, độ chính xác và những khó khăn trong gia công là chìa khóa để sản xuất các bộ phận hàng không vũ trụ chất lượng cao.
Bảng của Nội Dung