Die globale Luft- und Raumfahrtindustrie ist eine Brutstätte für Innovationen in der Konstruktion und CNC-Bearbeitung von Prototypen, mit Millionen und Abermillionen von komplexen Metallteilen, die jährlich produziert werden.

Ein wichtiges Werkzeug, das der Luft- und Raumfahrtindustrie zur Verfügung steht, ist CNC-Bearbeitung Porzellan. Der Prototypenservice für die CNC-Bearbeitung in der Luft- und Raumfahrt führt zu fortschrittlichen Flugzeugteilen aus Leichtmetallen wie Titan und Aluminium, während das Engineering auch ein wertvolles Prototyping-Gerät für die F & E-Abteilungen der Luft- und Raumfahrt ist.

Die Luftfahrtbearbeitung deckt ebenfalls eine Reihe von Anwendungen ab. Ob Verkehrsflugzeuge, Militärfahrzeuge oder sogar die Raumfahrt, die CNC-Technik spielt eine große Rolle bei der Entwicklung und Produktion von Präzisionsbauteilen für die Luft- und Raumfahrt.

Dieser Artikel dient als Überblick darüber, wie die maschinelle Bearbeitung mit computergestützter numerischer Steuerung in der Luftfahrtindustrie eingesetzt wird. Es befasst sich mit Serviceanwendungen für die CNC-Bearbeitung von Prototypen in der Luft- und Raumfahrt, Materialien für die Luft- und Raumfahrtbearbeitung und mehr.

Was ist Rückenwind?

Die Luft- und Raumfahrt ist ein sehr vielfältiger Markt, der viele Teilsektoren umfasst und alles von der industriellen Luftfahrt bis zur Weltraumforschung abdeckt. Sein Wert als globaler Markt wird normalerweise auf rund 800 Milliarden US-Dollar geschätzt.

Die Entwicklung der Luft- und Raumfahrt umfasst die Herstellung von Teilen für Industrie-, Industrie- und Militärkunden, wobei Regierungen zu den größten Auftragnehmern in diesem Sektor gehören. In den Vereinigten Staaten zum Beispiel sind die beiden größten Abnehmer von Luft- und Raumfahrtgütern das Verteidigungsministerium und die NASA, die Luft- und Raumfahrtforschungsbehörde des Landes.

Aufgrund der großen Anzahl von Teilsektoren der Luft- und Raumfahrt und einer großen Anzahl von Anwendungen und Produkten innerhalb dieser Teilsektoren erfordert die Luft- und Raumfahrt ein breites Spektrum an Produktionstechnologien, von traditionellen Techniken wie Gießen und Schweißen bis hin zu hochmodernen Systemen wie der Entwicklung metallischer Additive. Die Computer-Numerik-Steuerung für Luft- und Raumfahrt liegt irgendwo zwischen diesen beiden Extremen und wird zu einer hoch etablierten Technologie, die dennoch modernste Stil- und Materialmöglichkeiten bietet.

Was ist der TIKPRECISION Prototypenservice für die CNC-Bearbeitung?

Der CNC-Bearbeitungsservice für Prototypen ist der Entwicklungsprozess des Entfernens von Bauteilabschnitten von einem Werkstück mit maschinenbetriebenen Schneidwerkzeugen. Und die CNC-Architektur ist definitiv eine digitale Version der Bearbeitung: Computer steuern motorisierte Beschneidegeräte, um neue Teile schnell und präzise zu formen.

Das CNC-Engineering von Tailwind geht fast auf die Erfindung des CNC-Bearbeitungsservice für Prototypen im Jahr 1942 zurück. Eine der frühesten Anwendungen von CNC-Führungskräften in der Luft- und Raumfahrt war die Herstellung von Schotten und Flügelhäuten. Heutzutage können viele Luft- und Raumfahrtteile bearbeitet werden, z. B. Getriebe, Fahrwerksteile und elektrische Elemente. Der Prototypenservice für die CNC-Bearbeitung kann auch verwendet werden, um vorhandene Teile zu reparieren oder zu modifizieren, um detaillierte Merkmale hinzuzufügen oder gravierte Textinformationen wie Seriennummern hinzuzufügen.

Da viele Weltraumbearbeitungsaufträge die Herstellung kritischer Endverbraucherkomponenten beinhalten, ist eine präzise Bearbeitung mit hochwertigen 5-Achsen-Entwicklungszentren erforderlich. Bestimmte Teile – zum Beispiel Düsentriebwerksteile – können Toleranzen von bis zu 4 Mikrometern erfordern, weitaus enger als das, was normalerweise während des CNC-Bearbeitungsservices für Prototypen akzeptabel ist.

Auch die Luft- und Raumfahrttechnik ist eine wichtige Form des Prototypings im Studium und im Aufstieg. CNC-Maschinen eignen sich für das Prototyping von metallischen Luft- und Raumfahrtteilen, die später durch Schleudern oder andere Verfahren hergestellt werden.

TIKPRECISION CNC-Bearbeitungsteile

Die Luft- und Raumfahrtbearbeitung ist für viele Suppenteile verantwortlich, die von wichtigen Flugzeugtriebwerksteilen bis hin zu leichten Kunststoffinnenkabinenteilen reichen.

Teile, die sich für die Bearbeitung in der Luft- und Raumfahrt eignen, sind typischerweise Kleinserienteile, die eine hohe Festigkeit und feine Merkmale erfordern. Die Größe solcher Teile ist im Allgemeinen durch die Größe der CNC-Anatomiezentren begrenzt, aber es können mehrere verschiedene Elemente verwendet werden – normalerweise Titan- oder Aluminiumlegierungen, aber mit zusätzlichen Optionen wie Designkunststoffen und Verbundwerkstoffen sind ebenfalls verfügbar. Einige Teile werden möglicherweise erst nachbearbeitet, nachdem sie gegossen oder extrudiert wurden.

Die Luft- und Raumfahrttechnik kann für Prototypen und Endverbraucherteile verwendet werden. Endverbrauchsteile müssen jedoch strenge Sicherheitskriterien, Standards und Zertifizierungen erfüllen.

Der CNC-Bearbeitungsservice für Prototypen von bearbeitbaren Luft- und Raumfahrtteilen umfasst (ist jedoch nicht beschränkt auf):

• Fahrwerksteile
• Turbinenschaufeln und verschiedene andere Flugzeugtriebwerkskomponenten
• Motorgehäuse
• Geräte zur Sauerstofferzeugung
• Filterkörper für Flüssigkeits- und Luftfiltersysteme
• Elektrische Steckverbinder, um elektrische Systeme zu erhalten
• Bewegungssteuerung
• Antriebe
• Rumpfkomponenten
• Flügelrippen
• Scheiben
• Wellen zur Kraftübertragung
• Raketengehäuse und Zusatzkomponenten
• Kabinenteile
• Sitzgelegenheiten, Armlehnen und Tabletts
• Qualifikationen für die Weltraumbearbeitung

Luft- und Raumfahrt COMPUTER NUMERICAL CONTROL CNC-Bearbeitungsprototypservice ist eigentlich ein kritisches Verfahren, das keinen Raum für Fehler lässt. Während einige Branchen lockere Toleranzen und Materialvariationen zulassen, verlangt die Luft- und Raumfahrt absolute Genauigkeit und Konsistenz, um die menschliche Sicherheit zu gewährleisten.

Verschiedene Anwendungen und Teile müssen unterschiedliche Anforderungen und Akkreditierungen erfüllen, und es gibt einige länderspezifische sowie internationale Spezifikationen. Eine besonders wichtige Zertifizierung, die für viele Anwendungen gilt, ist jedoch sicherlich die AS9100-Qualifikation, ein weltweiter SAE-Standard, der an Lieferanten vergeben wird, die normalerweise als „Modell für die Qualitätssicherung in Design, Entwicklung, Produktion, Installation und Wartung“ bezeichnet werden .

Eine Erweiterung von ISO 9001, die AS9100-Qualifizierung, ist definitiv nicht für die gesamte Erstellung von sichtbaren Teilen erforderlich, aber Kunden können Lieferanten mit der Zertifizierung suchen, um Qualität zu garantieren.

Weitere wichtige Zertifizierungen für die Zerspanung in der Luft- und Raumfahrt sind ITAR (International Traffic in Arms Regulations), eine Reihe von Richtlinien der US State Division, die alle Anforderungen für den Verkauf und die Herstellung von Technologie auf der ALL OF US Munitions List und AS9102 First Article Inspection Reports umreißen , die die Erfüllung der Nachweispflicht für Luft- und Raumfahrtteile anzeigen.

Diese Art der Zertifizierung ist nicht unbedingt nur für das Luft- und Raumfahrtprototyping erforderlich, da Prototypen nicht für aktive Flugzeuge verwendet werden.

CNC-Bearbeitungsprototypen-Service-Lieferungen

Die CNC-Bearbeitung von Prototypen im Service-Engineering ist im Allgemeinen ein vielseitiger Prozess, der zur Herstellung von Komponenten sowohl aus Legierungen als auch aus Kunststoffen eingesetzt werden kann. In der Atmosphäre dominieren jedoch zwei besondere Edelmetalle: Titan und leichtes Aluminium. Dies ist sicherlich auf die große Kraft (insbesondere Titan) und das geringe Gewicht (insbesondere Aluminium) der Elemente zurückzuführen.

Titanlegierungen

Kein Sektor weltweit verwendet mehr Titanlegierungen als die Luft- und Raumfahrt. Warum das so ist, liegt auf der Hand: Der Stahl bietet ein hervorragendes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis, ist korrosionsbeständig und verhält sich bei extremen Temperaturen sehr gut. Titan wird zu einem Grundnahrungsmittel in der Luft- und Raumfahrtentwicklung, und seine Verwendung wird im nächsten Jahrhundert noch weiter zunehmen.

Zu Flugzeugen, die große Mengen Titan für ihre verschiedenen Faktoren verwenden, gehören Nutzfahrzeuge wie der Airbus A380 und die Boeing B 787, aber auch Militärflugzeuge wie die F-22, Farrenheit /A-18 und der UH-60 Black Hawk-Hubschrauber.

Luftführende Teile aus Titan bestehen aus Flugzeugzellen- und Flugzeugtriebwerksteilen, wie Scheiben, Schaufeln, Wellen und Gehäusen. Viele davon können bearbeitet werden.

Da es härter als Aluminium ist, kann es für die CNC-Bearbeitung von Prototypen schwieriger sein, was zu Geräteverschleiß und Wärmestau führt. Dies bedeutet, dass für die Luft- und Raumfahrtbearbeitung von Titan möglicherweise eine reduzierte Maschinendrehzahl und eine größere Spanlast erforderlich sind. (Weitere Informationen finden Sie in unserem Leitfaden zur Bearbeitung von Ti. ) Da die Luftraumbearbeitung jedoch normalerweise die fortschrittlichsten und hochwertigsten Bearbeitungsprodukte umfasst, die erhältlich sind, ist diese Art von Bearbeitung zweifellos selten ein Problem.

Aluminiummetalle

Ein weiterer weit verbreiteter Stahl in der Kat-Bearbeitung – und einer, der schon länger als Titan und moderne Verbundwerkstoffe verwendet wird – kann Aluminium sein.

Aluminiumlegierungen sind leicht und haben eine hohe Zugfestigkeit. Leichtes Aluminium bildet eine Oxidschicht, wenn es dem Luftstrom ausgesetzt wird, was es korrosionsbeständig macht, und es ist sicherlich auch extrem formbar (daher mehr als Titan), was es einfach macht, eine Maschine mit computergestützter numerischer Steuerung zu verwenden.

Bei der CNC-Bearbeitung von Prototypen in der Luft- und Raumfahrt ist die häufigste Metalllegierung das leichte Aluminium 7075, dessen Hauptlegierungselement normalerweise Zink ist. Obwohl 7075 nicht bearbeitbar ist, während es sich um zusätzliche Legierungen handelt, bietet es eine hervorragende elektrische Ermüdungsleistung. Aus diesem Material werden viele Faktoren für Flügel, Rumpf und Stützstruktur hergestellt.

Weitere bearbeitbare Aluminiumlegierungen für die Luft- und Raumfahrt enthalten 4047 (Verkleidung/Füller), 6951 (Rippen) und 6063 (Struktur). Legierungen der Serie 6000 gelten im Allgemeinen als besser bearbeitbar als andere.

Inconel-Superlegierungen für CNC-Bearbeitung von Prototypen

Die Special Metals Corporation bietet eine Reihe von austenitischen Superlegierungen auf Nickel-Chrom-Basis mit der Bezeichnung Inconel an.

Eine besondere Qualität des Produkts, Inconel 718, wurde speziell für Bewölkungsanwendungen entwickelt. Eine seiner ersten hochkarätigen Anwendungen war das Triebwerksdiffusorgehäuse des Flugzeugs (ein Teil mit unglaublich hohem Druck, das den Kompressor mit der Brennkammer verbindet) des Pratt & Whitney J 58-Triebwerks, das in Automobilen wie dem Lockheed SR-71 verwendet wurde Amsel.

Inconel 718 wurde kürzlich von Elon Musks SpaceX im Motorkrümmer seines Merlin-Motors verwendet, der die Trägerrakete Falcon 9 antreibt. Dies findet sich normalerweise auch in vielen anderen Deckenbestandteilen wie Turbinenschneidemessern, Rohrleitungen und Motorabgassystemen.

Als kaltverfestigtes Metall muss Inconel 718 mit möglichst wenigen Durchgängen präzisionsbearbeitet werden; Maschinisten verwenden normalerweise einen sehr aggressiven, aber langsamen Schnitt mit einer harten Schneideanwendung. Die Superlegierung ergibt dennoch eine gute Schweißbarkeit.

Technische Kunststoffe

Neben Metallen wie Titan und leichtem Aluminium können bei der Luft- und Raumfahrtbearbeitung auch Hochleistungsmaterialien wie PEEK, Polycarbonat und Ultem verwendet werden.

Kunststoffe können aufgrund ihres sehr geringen Gewichts, ihrer hohen Stoß- und Vibrationsfestigkeit, ihrer Dichtungseigenschaften und ihrer chemischen Beständigkeit möglicherweise ein sinnvoller Ersatz für Metalle werden. Sie bieten auch eine überlegene elektrische Isolierung gegenüber Metallen.

Luft- und Raumfahrt COMPUTER NUMERICAL CONTROL Die maschinelle Bearbeitung von Baukunststoffen kann Luft- und Raumfahrtteile wie Blockhausinnenräume, Tabletttische, Armlehnen, Gehäuse, Aufsetzpolster, Isolierungen, Schläuche, Ventilteile und hintergrundbeleuchtete Instrumententafeln herstellen.