Dans la vague de recherche et de développement aéronautique de sixième génération, les composites à matrice céramique (CMC) sont devenus l'option principale des systèmes de protection thermique avec une résistance comparable à celle du métal et une densité de seulement 2,3 g/cm³. Cependant, en raison de l'interdiction de l'utilisation de fluides de coupe, 85 % des constructeurs aéronautiques mondiaux ont connu une baisse de rendement dans la production de masse. Cet article analyse le cheminement de percée du processus dans des conditions de travail particulières grâce au traitement empirique d’une aile arrière d’avion hypersonique.
Produits de transformation
Matériel: Composites à matrice céramique (CMC)
Fonctionnalités de traitement : Fraisage plan de haute-précision (tolérance dimensionnelle ±0,005 mm)
Domaines d'application : Nouvelles pièces structurelles-à haute température d'avion, composants d'isolation du système de propulsion
Contexte du traitement et points faibles de l'industrie
Propriétés et besoins matériels
Les composites à matrice céramique sont devenus le matériau de base pour le développement des avions de sixième-génération en raison de leur faible densité (2,3 g/cm³), de leur résistance aux températures élevées (> 1 600 degrés) et de leur coefficient de dilatation thermique presque nul. Cependant, ses exigences de traitement sont extrêmement strictes :
Absolument aucune huile en surface (le liquide de coupe est interdit)
Eviter les microfissures (<5μm level defect control)
L'efficacité du traitement doit répondre aux normes de production de masse de l'aviation
Gloutons d'étranglement des processus traditionnels
Dilemme de coupe à sec : la durée de vie de l'outil n'est que de 2 à 3 heures, le traitement d'une seule pièce prend plus de 8 heures
Contamination des bavures : les contraintes mécaniques provoquent un délaminage des bords, hauteur des bavures > 50 μm
Coût hors de contrôle : le taux de qualification est inférieur à 40 %, le coût de reprise représente plus de 60 % du coût total
BISHENsolution
Combinaison technologique
1.Système de gravure et de fraisage vert ultrasonique polyvalent-
Outil de vibration haute fréquence-de 20 kHz, force de coupe axiale réduite de 43 %
Refroidissement au CO supercritique intégré (dépoussiérage à basse température de -78 degrés)
2.Optimisation des paramètres de processus
Stratégie de découpe en couches (0,5 μm par couche)
Réglage adaptatif de la vitesse d'alimentation (adaptation dynamique de 50 à 200 mm/min)
Effet de mise en œuvre
Valeur de l'application industrielle
Cette solution a passé avec succès la vérification du processus de l'Aviation Industry Corporation of China et a été appliquée avec succès à la production en série d'ailerons de queue CMC d'un certain type d'avion hypersonique :
Stabilité de la production de masse : traitement continu de 200 pièces avec fluctuation de taille<±3μm
Optimisation des coûts : coût de traitement global réduit de 62 % (y compris la consommation d'outils et d'énergie)
Avantages environnementaux : Zéro fluide de coupe tout au long du processus, émissions de carbone réduites de 89 %
à proposBISHEN
Précision BISHENse spécialise dans l'usinage de précision de matériaux composites-de qualité aéronautique. L'entreprise dispose d'un atelier de production à température et humidité constantes de 7 500 -carrés- mètres, axé sur des domaines clés tels que les composants chauds des avions et les bagues d'étanchéité des moteurs de fusée, et fournit des services de traitement à guichet unique, du traitement des ébauches à la livraison du produit fini.
S'appuyant sur la capacité de personnalisation de machines spéciales pour les matériaux très durs, l'entreprise intègre l'usinage de liaison à cinq -axes, la découpe par vibration par ultrasons et la technologie de refroidissement au CO₂ supercritique. Dans le traitement des composites à matrice céramique (CMC) renforcés de fibres de carbure de silicium, la stabilité du processus a été double-vérifiée par la certification de processus spécial NADCAP et le système qualité ISO9001.
