Baggrund og produktkarakteristika
Behandlingsobjekt: integreret bladring verifikationsdel (kernekomponent i luftfartsmotor)
Materiale egenskaber:
• Titaniumaluminiumslegering (densitet 4,5 g/cm³, hårdhed HRC49,4-53)
• Dimensioner 100×78×30mm præcisionsstruktur
Proceskrav:
Lukket klingebassin og klingebagbehandling (rumlig krumningsændring op til 120 grader)
Profil mindre end eller lig med 0,06 mm (svarende til hårpræcision)
Overfladeruhed Ra Mindre end eller lig med 0,4μm (spejlniveaustandard)
Analyse af smertepunkter i industriens behandling
Luftfartsområdet står i øjeblikket over for tre store tekniske flaskehalse:
Materialebearbejdningsvanskeligheder
• Titanium aluminiumlegering trækstyrke når 980MPa
• Traditionel værktøjsslidhastighed overstiger konventionelle materialer med 3 gange (datakilde: ASM Metal Handbook)
Præcisionskontrolproblemer
• For- og bagbearbejdningsværktøjets forbindelsesfejl skal være<0.02mm
• Kompleks overfladebehandling termisk deformation når 0,15 mm (International Aviation Manufacturing Conference 2023)
Udfordringer med arbejdsemnets pålidelighed
• Restspændingsværdien af konventionel bearbejdningsoverflade svinger med ±200 MPa
• Forskellen i udmattelseslevetid for motorkomponenter er op til 30
BISHENløsninger teknisk innovation
Som svar på behovene til præcisionsbearbejdning af luftfartens-titanium-aluminiumslegeringer har de tre-i-grønne ultralydsmaskiner, udviklet af BISHEN, fem store teknologiske gennembrud:
Sammensat bearbejdningsplatform
• Fem-akse koblingsbearbejdningscenter integreret med ultralydsvibrationsmodul
• Multi-blå og hvid lodret struktur tilpasser sig forskellige specifikationer af armaturer
Lav-temperaturskæresystem
• Superkritisk CO2-køleteknologi (-78 grader konstant temperaturkontrol)
• Minimum mængde smøresystem (MQL) reducerer friktionstab med 31 %
Værktøjsforbedringsløsning
• Ultralyds internt kølende krympehåndtag øger stivheden med 30 %
• Nano-belægningsværktøjets levetid forlænges med 2,8 gange
Sammenligning af implementeringseffekter af løsningerne
Forbedret bearbejdningseffektivitet
Traditionel løsning: enkelt værktøjsbehandling 4 riller vil forårsage flisdannelse
BISHEN løsning: kontinuerlig bearbejdning af 12 riller opretholder stadig normalt slid
Spring i overfladekvalitet
• Resterende trykspænding steg med 24 % (op til -850 MPa)
• Træthedsstyrke steg med 40 % (bænktestdata)
Gennembrud i serviceydelse
• Høj temperatur levetid forlænget med 35 %
• Risiko for spændingskorrosion reduceret med 60 %
