Contexte du cas et caractéristiques du produit
Objet de traitement : pièce de vérification de l'anneau de pale intégré (composant principal du moteur d'aviation)
Caractéristiques du matériau :
• Alliage de titane et d'aluminium (densité 4,5 g/cm³, dureté HRC49,4-53)
• Dimensions structure de précision 100×78×30mm
Exigences du processus :
Bassin de lame fermé et traitement du dos de la lame (changement de courbure spatiale jusqu'à 120 degrés)
Profil Inférieur ou égal à 0,06 mm (équivalent à la précision des cheveux)
Rugosité de surface Ra Inférieure ou égale à 0,4 μm (norme de niveau miroir)
Analyse des problèmes de traitement de l'industrie
Le domaine aérospatial est actuellement confronté à trois goulots d’étranglement techniques majeurs :
Difficultés de traitement des matériaux
• La résistance à la traction de l'alliage d'aluminium et de titane atteint 980 MPa
• Le taux d'usure des outils traditionnels dépasse de 3 fois celui des matériaux conventionnels (source de données : ASM Metal Handbook)
Problèmes de contrôle de précision
• L'erreur de connexion de l'outil de traitement avant et arrière doit être<0.02mm
• La déformation thermique du traitement de surface complexe atteint 0,15 mm (International Aviation Manufacturing Conference 2023)
Défis liés à la fiabilité des pièces
• La valeur de contrainte résiduelle d'une surface d'usinage conventionnelle fluctue de ± 200 MPa.
• La différence de durée de vie en fatigue des composants du moteur peut atteindre 30
BISHENsolutions innovation technique
En réponse aux besoins d'usinage de précision des alliages titane-aluminium de qualité aéronautique, la machine-outil verte à ultrasons trois-en-un développée par BISHEN présente cinq avancées technologiques majeures :
Plateforme d'usinage composée
• Centre d'usinage à liaison à cinq axes intégré avec module de vibration ultrasonique
• La structure verticale polyvalente bleue et blanche s'adapte aux différentes spécifications des luminaires
Système de découpe à basse température
• Technologie de refroidissement au CO2 supercritique (contrôle de température constante de -78 degrés)
• Le système de lubrification en quantité minimale (MQL) réduit la perte par friction de 31 %
Solution d'amélioration des outils
• La poignée thermorétractable à refroidissement interne par ultrasons augmente la rigidité de 30 %
• La durée de vie de l'outil de nano-revêtement est prolongée de 2,8 fois
Comparaison des effets de mise en œuvre des solutions
Efficacité d’usinage améliorée
Solution traditionnelle : le traitement par un seul outil de 4 rainures provoquera un écaillage
BISHEN solution : le traitement continu de 12 rainures maintient toujours une usure normale
Un bond en avant dans la qualité des surfaces
• Contraintes de compression résiduelles augmentées de 24 % (jusqu'à -850 MPa)
• Résistance à la fatigue augmentée de 40 % (données de tests au banc)
Percée dans la performance des services
• Durée de vie à haute température prolongée de 35 %
• Risque de fissuration par corrosion sous contrainte réduit de 60 %
