Hàng không vũ trụ là một hỗ trợ quan trọng cho ngành công nghiệp sản xuất.Từ quá trình phát triển đến thành phẩm, sản xuất hàng không vũ trụ đóng vai trò quan trọng nhất.Công nghệ sản xuất hàng không vũ trụ nào được sử dụng?Làm thế nào để tìm đúng vật liệu cho các bộ phận hàng không vũ trụ?Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giới thiệu các phương pháp sản xuất hàng không vũ trụ phổ biến, vật liệu, kiểm tra và kiểm soát chất lượng.
Công nghệ sản xuất hàng không vũ trụ
Sau khi thiết kế bộ phận được phê duyệt, quá trình sản xuất có thể bắt đầu.Quy trình sản xuất sẽ được lựa chọn theo khối lượng sản xuất và thời gian giao hàng cần thiết.
Sản xuất phụ gia
Sản xuất bồi đắp (AM) đề cập đến quá trình tạo các thành phần vật lý từ mô hình máy tính 3D ảo bằng cách thêm các vật liệu (thường là theo lớp).Các công nghệ sản xuất bồi đắp phổ biến bao gồm in 3D, cán tấm, ép đùn vật liệu, v.v. Hàng không vũ trụ là một trong những ngành tiên phong của sản xuất bồi đắp, được đặc trưng bởi khả năng thích ứng cụ thể của nhà sản xuất và lô nhỏ.Sản xuất bồi đắp có thể được sử dụng để tạo ra các cấu trúc hình học và lưới độc đáo giúp giảm trọng lượng và góp phần tản nhiệt.Sản xuất các bộ phận nửa rỗng bằng vật liệu tiên tiến có thể giảm trọng lượng trong khi vẫn duy trì độ bền, phù hợp với xu hướng phát triển của các sản phẩm hàng không vũ trụ và cũng là một công nghệ tuyệt vời.Sản xuất phụ gia được thiết kế cho số lượng nhỏ các bộ phận hàng không vũ trụ,
Cơ khí CNC
Độ chính xác của máy bay là rất quan trọng.Từ thân máy bay đến các bộ phận nhỏ, dịch vụ gia công CNC có thể sản xuất chính xác các bộ phận và công cụ hàng không cụ thể.Ví dụ, máy CNC thậm chí có thể tạo ra các bộ phận gần như vô hình bên trong động cơ, hoặc sửa đổi cánh máy bay cực kỳ chính xác để đảm bảo cánh hoạt động hiệu quả.Gia công CNC là một lựa chọn tốt khi các bộ phận đã hoàn thiện cần độ chính xác hoàn thiện bổ sung hoặc yêu cầu kích thước chính xác và độ hoàn thiện bề mặt tốt.
Vật liệu của các bộ phận hàng không
Dựa trên các đặc điểm và yêu cầu riêng của cấu trúc máy bay, các bộ phận phức tạp làm bằng vật liệu nhẹ là lựa chọn hàng đầu, từ đó xác định vật liệu nào phù hợp với ngành.Với sự phát triển của công nghệ hiện đại, ngày càng có nhiều vật liệu thay thế xuất hiện để chế tạo máy bay nhẹ hơn, khí động học hơn, có thể chịu được các điều kiện môi trường khắc nghiệt hơn, chẳng hạn như vật liệu tổng hợp và hợp kim mới.Dưới đây là một số vật liệu hàng không vũ trụ phổ biến.
– Thép không gỉ: Thép không gỉ 17-4 PH được sử dụng rộng rãi cho gia công CNC hàng không vũ trụ hoặc in 3D vì độ bền cao, khả năng chống ăn mòn tốt và tính chất cơ học tốt ở nhiệt độ lên đến 600°F.
– Nhôm: Với tỷ lệ cường độ trên trọng lượng cao, nhôm là lựa chọn lý tưởng để hỗ trợ vỏ và giá đỡ máy bay tải trọng cao.Ngoài ra, nó rất dễ xử lý và tiết kiệm chi phí.Trong gần một thế kỷ, ngành công nghiệp hàng không vũ trụ đã dựa vào nhôm để chế tạo các bộ phận.Hợp kim nhôm được sử dụng phổ biến nhất trong hàng không vũ trụ là nhôm 7075, có độ bền như thép, độ bền mỏi tốt và khả năng làm việc trung bình.
– Titanium: Titanium là sự kết hợp giữa trọng lượng nhẹ, độ bền cao, khả năng chống ăn mòn và khả năng chịu nhiệt độ cao.Máy bay thương mại ngày nay sử dụng nhiều titan hơn so với máy bay được thiết kế trước đây.Các bộ phận titan thường được sử dụng để sản xuất các bộ phận buộc chặt, thân máy bay và bộ phận hạ cánh của máy bay như động cơ phản lực của máy bay và tàu vũ trụ, cũng như các bộ phận của động cơ bao gồm đĩa, cánh quạt, trục và vỏ.Hợp kim titan 6AL-4V chiếm gần 50% tổng số hợp kim được sử dụng trong máy bay.Các thành phần hàng không vũ trụ làm bằng titan tiêu thụ ít nhiên liệu hơn nhờ tỷ lệ trọng lượng trên sức mạnh cao.
– Inconel: một siêu hợp kim niken crom, thường được sử dụng để in 3D các thành phần động cơ tên lửa và các ứng dụng hàng không vũ trụ khác đòi hỏi khả năng chịu nhiệt độ cao.
– Vật liệu composite: bao gồm sợi carbon, thủy tinh và nhựa epoxy gia cường aramid.Các vật liệu composite có trọng lượng nhẹ và có thể được sử dụng để sản xuất máy bay tiết kiệm nhiên liệu.Chúng cũng có thể chịu được sức đề kháng cao và mệt mỏi và thích hợp để làm cánh.
Gia công chính xác các bộ phận máy CNC hàng không vũ trụ
Kiểm tra và kiểm soát chất lượng hàng không vũ trụ
Việc kiểm tra phải được thực hiện sau quá trình sản xuất, đặc biệt là đối với các bộ phận hàng không vũ trụ.Về khía cạnh kiểm soát chất lượng trong ngành hàng không vũ trụ, mỗi bộ phận nhỏ phải đáp ứng các tiêu chuẩn và chứng nhận chất lượng cụ thể.Chứng nhận quan trọng nhất trong ngành hàng không vũ trụ là AS9100D.AS9100D là tiêu chuẩn chất lượng của ngành hàng không vũ trụ được áp dụng từ tiêu chuẩn ISO 9000/ISO 9001.