Componentes Estruturais Aeroespaciais de Liga de Titânio Usinados em CNC de 5 Eixos de Alta Precisão

Região do Cliente: Alemanha

Indústria: Aeroespacial

Material: Liga de Titânio Ti-6Al-4V (Grau 5)

Processo: Fresamento e Torneamento CNC Simultâneo de 5 Eixos, Jateamento de Esferas, Passivação

Faixa de Pedido: Da Inspeção do Primeiro Artigo à Produção em Volume de 200 Conjuntos/Mês

Contexto do Projeto

Nosso cliente alemão é um fabricante líder de equipamentos de aviação especializado em sistemas de controle de voo secundários de aeronaves civis de próxima geração. Eles necessitavam de um lote de suportes de liga de titânio pequenos e de alta precisão para sua nova montagem de atuador. Componentes aeroespaciais exigem uma relação resistência-peso excepcional, desempenho superior à fadiga e precisão dimensional repetível em nível de mícron. O cliente precisava de um fornecedor familiarizado com os padrões de usinagem aeroespacial – completando primeiro a inspeção do primeiro artigo e, em seguida, aumentando gradualmente o volume de produção.

Principais Desafios

1. Risco de Deformação de Parede Fina: A seção de parede mais fina tem apenas 0,8 mm. Geometrias internas curvas complexas são altamente suscetíveis à deformação elástica durante a usinagem, com tolerâncias críticas de superfície de acoplamento tão apertadas quanto ±0,008 mm.
2. Dificuldade de Usinagem de Liga de Titânio: O titânio tem baixa condutividade térmica, levando a altas temperaturas na zona de corte, desgaste rápido da ferramenta e tensões superficiais residuais que comprometem a vida útil à fadiga.
3. Requisitos de Rastreabilidade Nível Aeroespacial: Cadeia completa de rastreabilidade de material, relatórios de Inspeção do Primeiro Artigo (FAI) e registros de consistência de lote são obrigatórios de acordo com os padrões de gerenciamento de qualidade aeroespacial AS9100.
4. Controle de Integridade da Superfície: Os parâmetros do processo de jateamento de esferas devem ser controlados com precisão para garantir uma camada uniforme de tensões compressivas residuais, crítica para a confiabilidade a longo prazo sob cargas cíclicas de fadiga.

Soluções Tecnológicas Chenrong

1. Revisão DFM: Nossa equipe de engenharia otimizou estruturas de suporte de parede fina e caminhos de entrada/saída da ferramenta sem comprometer a função de montagem, reduzindo o risco de deformação durante a usinagem.
2. Usinagem Simultânea de 5 Eixos: O centro de usinagem de cinco eixos completa a usinagem de múltiplos lados em uma única configuração para minimizar erros de alinhamento. Os parâmetros de corte são otimizados com refrigerante de alta pressão através da ferramenta para controlar efetivamente as temperaturas de corte do titânio.
3. Dispositivos de Fixação Personalizados: Projetou um dispositivo especializado de combinação de vácuo + limitador mecânico que garante rigidez para peças de parede fina, evitando deformação local por fixação rígida.
4. Alívio de Tensão em Estágios: Recozimento de alívio de tensão após a usinagem bruta e tratamento de envelhecimento após o semi-acabamento liberam gradualmente as tensões internas, garantindo estabilidade dimensional a longo prazo.
5. Controle de Qualidade de Ponta a Ponta: Cada peça passa por inspeção dimensional completa por CMM, Inspeção por Líquido Penetrante Fluorescente (FPI) e teste ultrassônico. Certificados de material completos e relatórios FAI são fornecidos com cada lote.

Resultados Finais

• Os produtos do primeiro artigo passaram em todos os testes no laboratório do cliente na Alemanha dentro do prazo, com 100% de conformidade dimensional com as especificações do desenho aeroespacial.
• Camada uniforme de jateamento de esferas e superfície passivada atenderam aos rigorosos requisitos do cliente para vida útil à fadiga e resistência à corrosão.
• Produção estável de médio volume de 200 conjuntos por mês alcançada com zero desvio em 12 lotes consecutivos.
• Parceria estratégica de longo prazo estabelecida; o cliente concedeu três programas de desenvolvimento de peças de nova geração subsequentes à Chenrong.

Depoimento do Cliente:"O conhecimento da equipe de engenharia da Chenrong em usinagem de ligas de titânio aeroespacial é verdadeiramente profissional. Eles entregaram não apenas peças de alta precisão, mas – mais importante – documentação completa do processo e rastreabilidade total da qualidade, o que é crítico para nosso programa aeroespacial. Esperamos continuar a aprofundar nossa parceria." – Engenheiro Sênior de Estruturas, Fabricante Alemão de Equipamentos de Aviação