Linh kiện cấu trúc hàng không vũ trụ hợp kim titan gia công CNC 5 trục độ chính xác cao

Khu vực khách hàng: Đức

Ngành: Hàng không vũ trụ

Vật liệu: Hợp kim titan Ti-6Al-4V (Cấp 5)

Quy trình: Phay & tiện CNC đồng thời 5 trục, bắn bi, thụ động hóa

Phạm vi đặt hàng: Từ kiểm tra sản phẩm đầu tiên đến sản xuất hàng loạt 200 bộ/tháng

Bối cảnh dự án

Khách hàng Đức của chúng tôi là nhà sản xuất thiết bị hàng không hàng đầu chuyên về hệ thống điều khiển bay thứ cấp cho máy bay dân dụng thế hệ mới. Họ yêu cầu một lô các giá đỡ hợp kim titan nhỏ, có độ chính xác cao cho cụm cơ cấu chấp hành mới của họ. Các bộ phận hàng không vũ trụ đòi hỏi tỷ lệ sức bền trên trọng lượng đặc biệt, hiệu suất mỏi vượt trội và độ chính xác kích thước ở cấp độ micron có thể lặp lại. Khách hàng cần một nhà cung cấp quen thuộc với các tiêu chuẩn gia công hàng không vũ trụ — hoàn thành trước kiểm tra sản phẩm đầu tiên, sau đó dần dần mở rộng quy mô sản xuất.

Thách thức chính

1. Nguy cơ biến dạng thành mỏng: Phần thành mỏng nhất chỉ dày 0,8mm. Các hình dạng cong bên trong phức tạp rất dễ bị biến dạng đàn hồi trong quá trình gia công, với dung sai bề mặt ghép nối quan trọng chặt chẽ tới ±0,008mm.
2. Khó khăn gia công hợp kim titan: Titan có độ dẫn nhiệt thấp, dẫn đến nhiệt độ vùng cắt cao, mài mòn dụng cụ nhanh chóng và ứng suất dư bề mặt làm giảm tuổi thọ mỏi.
3. Yêu cầu truy xuất nguồn gốc cấp độ hàng không vũ trụ: Chuỗi truy xuất nguồn gốc vật liệu hoàn chỉnh, báo cáo Kiểm tra Sản phẩm Đầu tiên (FAI) và hồ sơ nhất quán lô là bắt buộc theo tiêu chuẩn quản lý chất lượng hàng không vũ trụ AS9100.
4. Kiểm soát tính toàn vẹn bề mặt: Các thông số quy trình bắn bi phải được kiểm soát chính xác để đảm bảo lớp ứng suất nén dư đồng nhất, rất quan trọng cho độ tin cậy lâu dài dưới tải trọng mỏi chu kỳ.

Giải pháp của Chenrong Technology

1. Đánh giá DFM: Đội ngũ kỹ thuật của chúng tôi đã tối ưu hóa các cấu trúc hỗ trợ thành mỏng và đường vào/ra của dụng cụ mà không ảnh hưởng đến chức năng lắp ráp, giảm nguy cơ biến dạng trong quá trình gia công.
2. Gia công đồng thời 5 trục: Trung tâm gia công 5 trục hoàn thành gia công đa mặt trong một lần gá đặt để giảm thiểu sai số căn chỉnh. Các thông số cắt được tối ưu hóa với chất làm mát áp suất cao qua trục chính để kiểm soát hiệu quả nhiệt độ cắt titan.
3. Gá kẹp gia công tùy chỉnh: Thiết kế một gá kẹp kết hợp chân không + giới hạn cơ khí chuyên dụng đảm bảo độ cứng vững cho các bộ phận thành mỏng đồng thời tránh biến dạng cục bộ do kẹp cứng.
4. Giảm ứng suất theo giai đoạn: Ủ giảm ứng suất sau khi gia công thô và xử lý lão hóa sau khi bán tinh dần dần giải phóng ứng suất bên trong, đảm bảo độ ổn định kích thước lâu dài.
5. Kiểm soát chất lượng toàn diện: Mỗi bộ phận đều trải qua kiểm tra kích thước CMM đầy đủ, Kiểm tra bằng chất lỏng thẩm thấu huỳnh quang (FPI) và kiểm tra siêu âm. Chứng chỉ vật liệu hoàn chỉnh và báo cáo FAI được cung cấp cùng với mỗi lô.

Kết quả cuối cùng

• Các sản phẩm đầu tiên đã vượt qua tất cả các bài kiểm tra tại phòng thí nghiệm của khách hàng ở Đức đúng tiến độ, với 100% tuân thủ kích thước theo thông số kỹ thuật bản vẽ hàng không vũ trụ.
• Lớp bắn bi đồng nhất và bề mặt thụ động hóa đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt về tuổi thọ mỏi và khả năng chống ăn mòn của khách hàng.
• Sản xuất khối lượng trung bình ổn định 200 bộ mỗi tháng đạt được với không có sai lệch trên 12 lô liên tiếp.
• Thiết lập quan hệ đối tác chiến lược lâu dài; khách hàng đã trao ba chương trình phát triển bộ phận thế hệ mới tiếp theo cho Chenrong.

Lời chứng thực của khách hàng:"Sự hiểu biết của đội ngũ kỹ thuật Chenrong về gia công hợp kim titan hàng không vũ trụ thực sự chuyên nghiệp. Họ không chỉ cung cấp các bộ phận có độ chính xác cao mà quan trọng hơn là tài liệu quy trình hoàn chỉnh và khả năng truy xuất nguồn gốc chất lượng đầy đủ, điều này rất quan trọng đối với chương trình hàng không vũ trụ của chúng tôi. Chúng tôi mong muốn tiếp tục làm sâu sắc thêm mối quan hệ đối tác của mình." — Kỹ sư kết cấu cao cấp, Nhà sản xuất thiết bị hàng không Đức