Haben Sie sich jemals gefragt, wie groß der Markt für die Herstellung von Luft- und Raumfahrtteilen ist? Laut a Grand View-Forschungsbericht, im Jahr 2019 betrug seine Marktgröße 907.2 Mrd. USD. Aus demselben Bericht geht hervor, dass sie von 4.1 bis 2020 eine Expansion mit einer CAGR von 2027 % erwarten.
Die Auswirkungen einer solchen Expansion sind für Hersteller von Luft- und Raumfahrtteilen enorm. Es ist entscheidend, mit den neuesten Technologien und Trends in der Herstellung von Luft- und Raumfahrtteilen auf dem Laufenden zu bleiben, um mit der sich ständig weiterentwickelnden Nachfrage Schritt zu halten.
Die Herstellung von Luft- und Raumfahrtteilen ist eine sensible Branche in Bezug auf Toleranzen und mangelnden Spielraum für Fehler. Teile für Flugzeuge müssen leicht, exakt dimensioniert, langlebig und temperaturbeständig sein. Bei diesen strengen Anforderungen ist es nicht verwunderlich, dass diese Branche stark reguliert ist.
Sehen wir uns also an, was die Regeln und Vorschriften sind und was einen guten und erfolgreichen Herstellungsprozess für Luft- und Raumfahrtteile ausmacht.
Erläuterung der Fertigungsindustrie für Luft- und Raumfahrtteile
Wenn wir über die Fertigungsindustrie für Luft- und Raumfahrtteile sprechen, denken Sie an Flugzeuge, Raumfahrzeuge, Lenkflugkörper, Antriebseinheiten, Motoren usw. Alle diese Fahrzeuge bestehen aus verschiedenen Maschinen und Komponenten.
Wie der Name schon sagt, befasst sich die Fertigungsindustrie für Luft- und Raumfahrtteile mit der Herstellung von Teilen und Komponenten für Luft- und Raumfahrzeuge.
Wenn wir über Raumfahrzeuge und Flugzeuge sprechen, ist Sicherheit das Wichtigste, was jedem in den Sinn kommt. Aufgrund der starken Stöße, Temperaturschwankungen und Belastungen, denen Luft- und Raumfahrtfahrzeuge während ihrer Reise ausgesetzt sind, müssen ihre Komponenten langlebig und widerstandsfähig und dennoch leicht sein.
Aufgrund dieser Bedingungen hat die Herstellung von Luft- und Raumfahrtteilen unglaublich enge Genauigkeitstoleranzen.
Welche Technologien verwenden wir bei der Herstellung von Luft- und Raumfahrtteilen?
Wir haben bereits darüber gesprochen, wie wichtig es ist, mit den neuesten Technologien und steigenden Nachfragetrends in der Luft- und Raumfahrtindustrie Schritt zu halten. Obwohl uns mehrere Technologien bei der Herstellung von Luft- und Raumfahrtteilen helfen können, ist die CNC-Bearbeitung die Nummer eins.
Mit der CNC-Bearbeitungkönnen wir Luft- und Raumfahrtkomponenten mit komplexen geometrischen Formen herstellen. Darüber hinaus können wir das aus festen Materialien wie Metallen oder Verbundkunststoffen machen.
Sehen wir uns nun die besten CNC-Bearbeitungs- und Fertigungstechnologien an, die ein hochmoderner Hersteller von Luft- und Raumfahrtteilen besitzen sollte:
3/4/5-Achsen-CNC-Bearbeitung
Ein guter Hersteller von Luft- und Raumfahrtteilen verfügt über alle diese Technologien. Um jedoch die heutige Nachfrage nach Luft- und Raumfahrtkomponenten mit engen Toleranzen zu befriedigen, empfehlen wir die Verwendung einer 5-Achsen-CNC-Maschine.
Eine 5-Achsen-CNC-Maschine kann komplexe geometrische Formen und Gestalten erstellen, die andernfalls mehrere Prozesse erfordern würden. So sparen Sie Zeit und Ressourcen und gestalten den gesamten Fertigungsprozess effizienter.
CNC Schweizer Präzision
Für die kleinsten, aber dennoch komplexen Teile empfehlen wir die Verwendung einer CNC-Swiss-Präzisionsmaschine. Durch Drehen eines Teils auf mehr als 7 Achsen kann diese Maschine mehrere Prozesse gleichzeitig ausführen: Tiefbohren, Gewindeschneiden, Schlitzen und Wälzfräsen – all dies mit einer Einrichtung.
Mit einer CNC-Swiss-Maschine können Sie viel Zeit sparen und Ihren Kunden eine schnellere Bearbeitungszeit bieten.
CNC-Drehmaschine (Drehmaschine).
Um eine Rotationssymmetrie zu erreichen, verwenden Hersteller von Luft- und Raumfahrtteilen CNC-Drehen. Mit einer 5-Achsen-CNC-Drehmaschine, die Teile horizontal und vertikal dreht, können wir mit Qualität und Präzision ausführen.
CNC-Fräsmaschine
Um den größten Nutzen aus einer modernen CNC-Fräsmaschine zu ziehen, sollten Sie über eine 3D-CAD-Datei verfügen, die Ihnen hilft, den Code der Maschine richtig zu programmieren.
Wir können alle Arten von Designs mit Qualität erstellen CNC-Fräsen – von regelmäßigen Linien bis hin zu komplizierten und dicht gewebten Mustern und Formen.
Die Bedeutung der CNC-Bearbeitung bei der Herstellung von Luft- und Raumfahrtteilen
Die CNC-Bearbeitung bedient mehrere verschiedene Branchen. Seine wichtigste Auswirkung bleibt jedoch die Luft- und Raumfahrtindustrie.
Mit einem vollständig optimierten CNC-Bearbeitungsprozess schließen wir die Möglichkeit menschlicher Fehler aus. Wir sprechen von einem vollständig digitalisierten Prozess, da die Maschine auf der Grundlage einer 3D-CAD-Datei programmiert wird. Es gibt keinen Platz für Fehler, da wir diesen gesamten Prozess computerisieren.
Der 3D-Druck ist eine weitere Lösung für die Herstellung von Luft- und Raumfahrtteilen. Mit 3D-Druck können wir präzise Modelle herstellen. In Bezug auf die Haltbarkeit übernimmt die CNC-Bearbeitung jedoch die Führung bei der Herstellung von Luft- und Raumfahrtteilen.
Was ist die Zukunft der Herstellung von Luft- und Raumfahrtteilen?
Die steigenden Treibstoffpreise, das Ziel, die Treibhausgasemissionen zu senken, und die Auswirkungen der Branche auf den Klimawandel haben großen Einfluss auf die Zukunft der Herstellung von Luft- und Raumfahrtteilen.
Vor diesem Hintergrund haben wir einige der bemerkenswertesten Trends in der Herstellung von Luft- und Raumfahrtteilen zusammengestellt.
Leichtbauteile der neuen Generation
Wir sehen einen deutlichen Anstieg der Nachfrage nach leichten Luft- und Raumfahrtteilen der neuen Generation, die eine bessere Kraftstoffeffizienz ermöglichen.
Durch den Einsatz modernster Fertigungsverfahren und Materialien können Sie Teile herstellen, die die Endstruktur eines Flugzeugs verbessern, sein Gewicht verringern und es kosten- und energieeffizienter machen.
Treibstoffsparendes Flugzeug
Damit Flugzeuge treibstoffeffizienter werden, müssen wir sie aus Leichtbauteilen bauen. Denken Sie daran: Früher hatte ein Computer die Größe eines Zimmers. Heutzutage hat es die Größe Ihrer Handfläche.
Die Entdeckung neuer, effizienterer Technologien ermöglichte es Wissenschaftlern, ausgefeiltere Teile zu verwenden, um leistungsfähigere Computer zu bauen. Dasselbe passiert jetzt in der Luft- und Raumfahrtindustrie. Um ein treibstoffeffizientes Flugzeug zu produzieren, müssen Sie die neuesten Fertigungstechnologien und Materialien einsetzen.
Verringerung der Treibhausgasemissionen
Heutzutage besteht die größte Herausforderung für uns alle auf diesem Planeten darin, ihn zu erhalten. Der Klimawandel ist ein echtes Problem, das Unternehmen und Einzelpersonen weltweit zu verhindern versuchen, wenn nicht gar umzukehren.
Als Industrie mit einem hohen Einfluss auf Brenngase streben die prominentesten Akteure in der Herstellung von Luft- und Raumfahrtteilen nun an, die Treibhausgasemissionen zu reduzieren.
Verschiedene Luft- und Raumfahrtteile, die hergestellt werden können
Mit Hilfe der CNC-Bearbeitung können Hersteller viele verschiedene Arten von Luft- und Raumfahrtteilen herstellen. Auch bei den verwendeten Materialien gibt es Unterschiede. Zum Beispiel werden für strukturelle Fahrzeugteile andere Materialien verwendet als diejenigen, die für Hochtemperatur-Triebwerksteile vorgesehen sind.
Zum Beispiel: Rückschlagventil, Aktoren, große Wellen, Sitzrahmen für Flugzeuge, Achsen, Getriebekomponenten, elektrische Anschlüsse, Kolben, Rotoren, Trennscheiben, Halteringe, Scharniere, Batteriekern, Gasturbinenkompressorgehäuse, Rotorwelle für Hydraulikpumpen, Öl- oder Kraftstofffiltrationsteile, Hubschrauberrotor Naben, Getriebekomponenten und -gehäuse und mehr.
Normen und Anforderungen für die Herstellung von Luft- und Raumfahrtteilen
Alle Hersteller von Luft- und Raumfahrtteilen müssen über bestimmte Zertifizierungen verfügen und mehrere Industriestandards erfüllen. Folgendes wird benötigt:
- ALS 9100 | ISO 9001:2015-Zertifizierung
- Gute CNC-Maschinen (vorzugsweise eine 5-Achsen-CNC-Maschine mit einer engen Toleranz von ±0.001 mm
- Eine Auswahl hochwertiger Materialien
- Ingenieure und andere Spezialisten, die den Herstellungsprozess und die Endprodukte leiten, überwachen und prüfen
- Datenschutz- und Sicherheitsrichtlinien festgelegt
- Eine KMG-Inspektion der gefertigten Bauteile – CMM steht für Koordinatenmessgerät (Kontakt oder Laser) – um zu sehen, ob das gefertigte Bauteil mit der CAD-Datei übereinstimmt
Neben den oben genannten Standards und Anforderungen ist es auch hilfreich, eine Full-Service-Fertigungswerkstatt für Luft- und Raumfahrtteile zu sein. Kunden bevorzugen immer einen Hersteller, der als One-Stop-Shop agiert. Ein Full-Service-Hersteller von Luft- und Raumfahrtteilen deckt den gesamten Produktentwicklungsprozess ab – vom Design, Prototyp bis zur Produktion, Wärmebehandlung, Lackierung, Prüfung usw.
Welche Materialien können wir für die Herstellung von Luft- und Raumfahrtteilen verwenden?
Unterschiedliche Materialien haben unterschiedliche Eigenschaften, die sie für einige Zwecke besser, für andere jedoch schlechter machen. Berücksichtigen Sie bei der Auswahl des am besten geeigneten Materials für Luft- und Raumfahrtteile Faktoren wie Festigkeit, Haltbarkeit, Hitzebeständigkeit, Gewicht, Korrosions-/Rostbeständigkeit usw. Sehen wir uns die am häufigsten verwendeten Materialien bei der Herstellung von Luft- und Raumfahrtteilen an.
Stahl
Aufgrund seiner Zähigkeit und Haltbarkeit gilt Edelstahl als ideal für die Herstellung bestimmter Luft- und Raumfahrtteile.
Wir empfehlen Verwendung von Edelstahl als hochwertiges Material für verschiedene Motorteile, Tanks, Verkleidungen und Auspuffkomponenten.
Aluminium
Aluminium ist vielleicht eines der bekanntesten Materialien in der Herstellung von Luft- und Raumfahrtteilen. Tatsächlich waren Luft- und Raumfahrtteile aus Aluminium vor der Entdeckung neuer Verbundwerkstoffe und Legierungen die Norm.
Auch wenn neuere Materialien Aluminium für bestimmte Teile der Luft- und Raumfahrt ersetzten, bedeutet es, dass es so leicht, billig, aber stark ist, dass es immer noch eine gute Materialwahl ist.
Titan
Hersteller von Luft- und Raumfahrtteilen verwenden Titan für verschiedene Triebwerksteile, Strukturrahmen von Flugzeugen, Hydrauliksysteme und Maschinenkomponenten. Natürlich ist Titan viel schwerer als Aluminium. Titan ist jedoch ein starkes Material, weshalb Hersteller von Luft- und Raumfahrtteilen weniger verwenden und dennoch die Festigkeit und Haltbarkeit einer Komponente bewahren können. Darüber hinaus ist Titan beeindruckend korrosionsbeständig.
Auf der anderen Seite ist Titan viel teurer. Aufgrund seines Preises verwenden die Hersteller es normalerweise nur für Teile, die eine extreme Hitze- oder Korrosionsbeständigkeit erfordern.
Wolframelektrode
Wolfram als Material ist bekannt für seine Eigenschaften des Gleichgewichts und der Minimierung von Vibrationen. Vor diesem Hintergrund verwenden Fertigungsbetriebe für Luft- und Raumfahrtteile Wolfram normalerweise für verschiedene Maschinenteile.
Da es unglaublich schwer ist, hat Wolfram hervorragende Stabilisierungseigenschaften. Diese Eigenschaften prädestinieren das Material beispielsweise als Wuchtmasse in Rotorblättern oder Kreiselsteuerungen.
Superlegierungen
Mit unübertroffener Leistung bei Korrosion, Oxidation und hohen Temperaturen gehören Superlegierungen zu den haltbarsten Materialien für die Herstellung von Luft- und Raumfahrtteilen.
Aufgrund ihrer hohen Leistung unter harten Bedingungen verwenden wir normalerweise Superlegierungen zur Herstellung von Kompressoren, Turbinenstufen und sogar den heißesten Teilen von Strahltriebwerken.
Composite
In den letzten Jahren haben Flugzeughersteller eine erhöhte Nachfrage nach Teilen aus Verbundmaterialien, wie z. B. glas-/kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff, gezeigt.
Verbundwerkstoffe eignen sich perfekt für die Herstellung leichter und effizienter Luft- und Raumfahrtteile. Außerdem sind sie eine viel kostengünstigere Option für die Herstellung von Luft- und Raumfahrtteilen.
Das Erlernen der Unterschied zwischen Titan und Aluminium und die Eigenschaften anderer Materialien können Ihnen bei der Entscheidung helfen, welches für Ihre spezifischen Teile am besten geeignet ist.
Was sind die größten Herausforderungen bei der Herstellung von Luft- und Raumfahrtteilen?
Die Herstellung von Luft- und Raumfahrtteilen ist eine komplexe Branche, die stark reguliert ist. In der Luft- und Raumfahrt kann sich ein einziger, winziger Fehler als verheerend erweisen. Fertigungsbetriebe für Luft- und Raumfahrtteile stehen vor vielen Herausforderungen, aber drei davon sind die wichtigsten: ein unstrukturierter Herstellungsprozess, Materialien von geringer Qualität und nicht ausgeklügelte Ausrüstung.
Ein unstrukturierter Herstellungsprozess
Eine klar definierte Prozess- und Ablaufstruktur ist entscheidend, um die Standards und Anforderungen der Luft- und Raumfahrtindustrie zu erfüllen.
Alle Luft- und Raumfahrtteile benötigen eine CAD-Datei, um die CNC-Maschine zu programmieren und enge Toleranzen und Qualität zu erreichen. Darüber hinaus sollten Sie als Hersteller von Luft- und Raumfahrtteilen immer alle von Ihnen hergestellten Komponenten überprüfen.
Niedrige Qualität der Materialien
Die bei der Herstellung von Teilen für die Luft- und Raumfahrt verwendeten Materialien müssen für ihren Verwendungszweck geeignet sein. Einige Materialien sind zum Beispiel hochtemperaturbeständig und eignen sich daher am besten für Strahltriebwerkskomponenten.
Manche Materialien sind robuster, manche hitzebeständiger und wieder andere zeichnen sich durch Langlebigkeit aus. Stellen Sie bei der Auswahl eines geeigneten Materials immer sicher, dass es das richtige für diesen Zweck ist und seine Qualität den Industriestandards entspricht.
Unbefriedigende Bearbeitungsausrüstung
Und schließlich ist unsere dritte Herausforderung, die wir angehen müssen, der Mangel an modernen Bearbeitungsmaschinen. Luft- und Raumfahrtteile haben oft eine komplexe geometrische Form, die mehr als nur eine 3-Achsen-CNC-Maschine erfordert.
Die Herstellung komplexer geometrischer und struktureller Formen erfordert Präzision und multidirektionales Schneiden. Das können Sie nur mit den neuesten 5-Achsen-CNC-Maschinen erreichen. Die Verwendung der 5-Achsen-CNC-Maschine kann mehrere andere Prozesse ersetzen und so die Produktionszeit verkürzen.
Haben alle Hersteller von Luft- und Raumfahrtteilen ein MOQ?
Obwohl die meisten Hersteller von Luft- und Raumfahrtteilen ein MOQ haben, finden Sie auch einige, die dies nicht tun. Einige On-Demand-Fertigungsbetriebe für Luft- und Raumfahrtteile, wie z DEK, haben kein MOQ.
Hochmoderne Maschinen wie die 5-Achsen-CNC ersetzen mehrere Fertigungsprozesse in einem einzigen Arbeitsgang. Das verkürzt die Produktionszeit und macht sie kostengünstiger, sodass Luft- und Raumfahrtteilehändler Bestellungen mit geringem Volumen oder sogar Einzelartikeln annehmen können.
Wenn es um Qualität geht, kann die Zusammenarbeit mit einem Hersteller von Luft- und Raumfahrtteilen mit einem niedrigen Mindestbestellwert (oder Null) und die Produktion von Bestellungen mit geringem Volumen die beste Wahl sein. Sie können sicher sein, dass solche Hersteller auf Qualität achten, anstatt nur ein Mengenkontingent zu erfüllen.
Um zusammenzufassen
Die hohen Stöße und Belastungen, denen Luft- und Raumfahrtfahrzeuge auf ihren Reisen ausgesetzt sind, erklären am besten die Notwendigkeit hochwertiger, langlebiger, stabiler und widerstandsfähiger Teile. Sicherheit ist ein entscheidendes Leitprinzip bei der Herstellung von Luft- und Raumfahrtteilen.
In Zukunft sehen wir, dass der Trend zu nachhaltigen, treibstoffeffizienten Luft- und Raumfahrtkomponenten geht. Darüber hinaus ermöglichen die neuesten Technologien den Herstellern, Produktionszeit und Abfallmaterial zu reduzieren.
Die Vorteile der neuesten 5-Achsen-CNC-Bearbeitungstechnologie und die Geschwindigkeit der Ausführung ermöglichen uns eine schnellere Lieferung bei gleichzeitig besserer Qualität der Produktion. Im Gegenzug können wir es uns leisten, ohne MOQs zu arbeiten und Luft- und Raumfahrtteile in Kleinserien zu produzieren. Ein individueller und personalisierter Ansatz, der den Anforderungen der Kunden entspricht, ist unser letzter Tipp für die Herstellung von Luft- und Raumfahrtteilen.