Oletko koskaan kysynyt itseltäsi – kuinka suuret ilmailu- ja avaruusosien valmistusmarkkinat ovat? Mukaan a Grand View -tutkimusraportti, vuonna 2019 sen markkinakoko oli 907.2 miljardia dollaria. Sama raportti osoittaa, että he odottavat CAGR:n kasvavan 4.1 prosenttia vuodesta 2020 vuoteen 2027.
Tällaisen laajentumisen vaikutukset ovat valtavat ilmailu- ja avaruusosia valmistaville yrityksille. Ilmailu- ja avaruusteollisuuden osien valmistuksen uusimpien teknologioiden ja suuntausten pysyminen ajan tasalla on ratkaisevan tärkeää pysyäkseen jatkuvasti muuttuvan kysynnän tahdissa.
Ilmailu-osien valmistus on herkkä toimiala toleranssien ja virhetilan puutteen suhteen. Lentokoneiden osien tulee olla kevyitä, tarkasti mitoitettuja, kestäviä ja lämpötilankestäviä. Näillä tiukoilla vaatimuksilla ei ole yllättävää, että tätä alaa säännellään voimakkaasti.
Katsotaanpa, mitkä säännöt ja määräykset ovat ja mikä tekee hyvän ja onnistuneen ilmailu-osien valmistusprosessin.
Aerospace-osien valmistusteollisuuden selitys
Kun puhumme ilmailu-osien valmistusteollisuudesta, ajattele lentokoneita, avaruusaluksia, ohjattuja ohjuksia, propulsioyksiköitä, moottoreita jne. Kaikki nämä ajoneuvot koostuvat erilaisista koneista ja komponenteista.
Kuten nimestä voi päätellä, ilmailu-osien valmistusteollisuus valmistaa osia ja komponentteja ilma- ja avaruusajoneuvoihin.
Kun puhumme avaruusaluksista ja lentokoneista, turvallisuus on ykkösasia, joka tulee kaikkien mieleen. Koska ilmailu- ja avaruusajoneuvot seisovat koko matkansa kovan iskun, lämpötilan vaihtelun ja rasituksen, niiden osien on oltava kestäviä ja kestäviä, mutta kevyitä.
Näistä olosuhteista johtuen ilmailu-avaruusosien valmistuksessa on uskomattoman tiukat tarkkuustoleranssit.
Mitä tekniikoita käytämme ilmailun osien valmistuksessa?
Olemme jo puhuneet siitä, kuinka tärkeää on pysyä ajan tasalla uusimman teknologian kanssa ja kasvavasta kysyntätrendistä ilmailuteollisuudessa. Vaikka useat tekniikat voivat auttaa meitä luomaan ilmailu-avaruusosia, CNC-koneistus on ykkönen.
Kanssa CNC-koneistus, voimme tuottaa ilmailu-avaruuskomponentteja, joilla on monimutkaisia geometrisia muotoja. Lisäksi voimme tehdä sen kiinteistä materiaaleista, kuten metalleista tai komposiittimuovista.
Katsotaanpa nyt parhaat CNC-työstö- ja valmistusteknologiat, jotka huippuluokan nykyaikaisella ilmailu- ja avaruusteollisuuden osien valmistajalla tulisi olla:
3/4/5-akselinen CNC-työstö
Hyvällä ilmailu- ja avaruusteollisuuden osien valmistajalla on kaikki nämä tekniikat. Suosittelemme kuitenkin käyttämään 5-akselista CNC-konetta, jotta voimme tyydyttää tämän päivän ilmailu- ja avaruusteollisuuden komponenttien tiukan toleranssin.
5-akselinen CNC-kone voi luoda monimutkaisia geometrisia muotoja ja muotoja, jotka muuten vaatisivat useita prosesseja. Tämän avulla voit säästää aikaa ja resursseja ja tehostaa koko valmistusprosessia.
CNC Swiss Precision
Pienimmille mutta monimutkaisille osille suosittelemme CNC Swiss -tarkkuuskonetta. Pyörimällä osaa yli 7 akselilla tämä kone voi suorittaa useita prosesseja samanaikaisesti: syväporaus, kierteitys, urat ja hobbing – kaikki tämä yhdellä asennuksella.
Sveitsin CNC-koneen käyttö voi säästää tonnia aikaa ja tarjota asiakkaillesi nopeamman toimitusajan.
CNC-sorvauskone
Pyörimissymmetrian saavuttamiseksi ilmailu- ja avaruusosien valmistajat käyttävät CNC-sorvaus. 5-akselisella CNC-sorvikoneella, joka pyörittää osia vaaka- ja pystysuunnassa, voimme suorittaa laadukkaasti ja tarkasti.
CNC-jyrsin
Jotta saat parhaan hyödyn nykyaikaisesta CNC-jyrsinkoneesta, sinulla tulee olla 3D CAD-tiedosto, joka auttaa ohjelmoimaan koneen koodin oikein.
Voimme luoda kaikenlaisia malleja laadukkaasti CNC-jyrsintä – säännöllisistä viivoista monimutkaisiin ja tiiviisti kudottuihin kuvioihin ja muotoihin.
CNC-koneistuksen merkitys ilmailun osien valmistuksessa
CNC-työstö palvelee useita eri toimialoja. Sen tärkein vaikutus on kuitenkin edelleen ilmailuteollisuudelle.
Täysin optimoidulla CNC-työstöprosessilla eliminoimme inhimillisen virheen mahdollisuuden. Puhumme täysin digitalisoidusta prosessista, koska kone on ohjelmoitu 3D-CAD-tiedoston perusteella. Virheille ei jää tilaa, koska tietokoneistamme koko tämän prosessin.
3D-tulostus on toinen ratkaisu ilmailun osien valmistukseen. 3D-tulostuksen avulla pystymme valmistamaan tarkkoja malleja. Kestävyyden kannalta CNC-koneistus on kuitenkin johtavassa asemassa ilmailu- ja avaruusosien valmistuksessa.
Mikä on ilmailun osien valmistuksen tulevaisuus?
Polttoaineen hinnannousu, tavoite vähentää kasvihuonekaasupäästöjä ja alan vaikutukset ilmastonmuutokseen vaikuttavat suurelta osin lentokoneosien valmistuksen tulevaisuuteen.
Tätä silmällä pitäen olemme koonneet useita merkittävimpiä ilmailu- ja avaruusteollisuuden osien valmistuksen suuntauksia.
Uuden sukupolven kevyet osat
Näemme kevyiden, uuden sukupolven ilmailuteollisuuden osien kysynnän kasvavan merkittävästi, mikä mahdollistaa paremman polttoainetehokkuuden.
Uusimpien valmistusprosessien ja -materiaalien avulla voit valmistaa osia, jotka parantavat lentokoneen päätyrakennetta, vähentävät sen painoa ja tekevät siitä kustannus- ja energiatehokkaamman.
Polttoainetehokas lentokone
Jotta lentokoneista tulisi entistä polttoainetehokkaampia, meidän on rakennettava ne kevyistä osista. Muista vain – ennen tietokone oli huoneen kokoinen. Nykyään se on kämmenen kokoinen.
Uusien, tehokkaampien tekniikoiden löytäminen antoi tutkijoille mahdollisuuden käyttää kehittyneempiä osia tehokkaampien tietokoneiden rakentamiseen. Sama asia tapahtuu nyt ilmailu- ja avaruusosien valmistusteollisuudessa. Polttoainetehokkaan lentokoneen tuottamiseksi sinun on otettava käyttöön uusimmat valmistustekniikat ja materiaalit.
Kasvihuonekaasupäästöjen vähentäminen
Nykyään suurin haaste meille kaikille tällä planeetalla on sen säilyttäminen. Ilmastonmuutos on todellinen ongelma, jota yritykset ja yksityishenkilöt maailmanlaajuisesti yrittävät ehkäistä, elleivät kääntää.
Polttokaasuihin voimakkaasti vaikuttavana toimialana ilmailu- ja avaruusteollisuuden osien valmistuksen merkittävimmät toimijat tähtäävät nyt kasvihuonepäästöjen vähentämiseen.
Erilaisia ilmailun osia, joita voidaan valmistaa
CNC-koneistuksen avulla valmistajat voivat valmistaa monenlaisia ilmailun osia. Myös käytetyissä materiaaleissa on eroja. Esimerkiksi ajoneuvojen rakenneosissa käytetään muita materiaaleja kuin korkean lämpötilan suihkumoottorin osille tarkoitettuja.
Esimerkiksi: takaiskuventtiili, toimilaitteet, suuret akselit, lentokoneiden istuinrungot, akselit, vaihdelaatikon komponentit, sähköliittimet, mäntä, roottorit, erotuslevyt, pidikerenkaat, saranat, akun ydin, kaasuturbiinikompressorikotelot, hydraulipumpun roottorin akseli, öljyn tai polttoaineen suodatusosat, helikopterin roottori navat, voimansiirron komponentit ja kotelot ja paljon muuta.
Aerospace-osien valmistuksen standardit ja vaatimukset
Kaikilla ilmailu-avaruusalan osien valmistajilla on oltava tietyt sertifikaatit ja ne täytettävä useita alan standardeja. Tässä on mitä tarvitaan:
- AS 9100 | ISO 9001:2015 -sertifikaatti
- Hyvät CNC-koneet (mieluiten 5-akselinen CNC-kone, jonka toleranssi on ±0.001 mm
- Laadukas materiaalivalikoima, josta valita
- Insinöörit ja muut asiantuntijat johtamaan, valvomaan ja tarkastamaan valmistusprosessia ja lopputuotteita
- Tietosuoja- ja turvallisuuskäytännöt käyttöön
- CMM-tarkastus tuotetuille komponenteille – CMM tarkoittaa koordinaattimittauskonetta (kosketin tai laser) – varmistaakseen, vastaako valmistettu komponentti CAD-tiedostoa
Yllä mainittujen standardien ja vaatimusten lisäksi täyden palvelun ilmailu- ja avaruusosien valmistusliikkeenä oleminen auttaa. Asiakkaat suosivat aina valmistajaa, joka toimii keskitetysti. Täyden palvelun ilmailu-osien valmistaja kattaa koko tuotekehitysprosessin – suunnittelusta prototyypistä tuotantoon, lämpökäsittelyyn, maalaukseen, testaukseen jne.
Mitä materiaaleja voimme käyttää ilmailun osien valmistukseen?
Eri materiaaleilla on erilaisia ominaisuuksia, jotka tekevät niistä parempia joihinkin tarkoituksiin, mutta huonompia toisiin. Kun valitset sopivinta materiaalia ilmailu-avaruusosiin, ota huomioon sellaiset tekijät kuin lujuus, kestävyys, lämmönkestävyys, paino, korroosion/ruosteenkestävyys jne. Katsotaanpa yleisimmin käytetyt materiaalit ilmailun osien valmistuksessa.
Teräs
Sitkeydensä ja kestävyytensä vuoksi ruostumatonta terästä pidetään ihanteellisena tiettyjen ilmailuteollisuuden osien valmistukseen.
Suosittelemme käyttämällä ruostumatonta terästä hyvälaatuisena materiaalina erilaisiin moottorin osiin, säiliöihin, paneeleihin ja pakokaasukomponentteihin.
Alumiini
Alumiini on ehkä yksi tunnetuimmista materiaaleista ilmailun osien valmistuksessa. Itse asiassa ennen uusien komposiittien ja metalliseosten löytämistä alumiiniset ilmailu-osat olivat normi.
Vaikka uudemmat materiaalit korvasivat alumiinin tietyissä ilmailun osissa, niin kevyt, halpa, mutta vahva tarkoittaa, että se on silti loistava materiaalivalinta.
Titaani
Ilmailu- ja avaruusosien valmistajat käyttävät titaania eri moottoreiden osiin, lentokoneiden rakennerungoihin, hydraulijärjestelmiin ja konekomponentteihin. Tietenkin titaani on paljon raskaampaa kuin alumiini. Titaani on kuitenkin vahva materiaali, joten ilmailu-avaruusosien valmistajat voivat käyttää vähemmän ja silti säilyttää komponentin lujuuden ja kestävyyden. Lisäksi titaani on vaikuttavasti korroosionkestävä.
Toisaalta titaani on paljon kalliimpaa. Hintansa vuoksi valmistajat käyttävät sitä yleensä vain osiin, jotka vaativat äärimmäistä lämmön- tai korroosionkestävyyttä.
Volframi
Volframi materiaalina tunnetaan tasapainoisista ja tärinän minimoivista ominaisuuksistaan. Tämä huomioon ottaen ilmailu- ja avaruusosien valmistusliikkeet käyttävät yleensä volframia eri koneen osiin.
Koska volframi on uskomattoman raskasta, sillä on erinomaiset stabilointiominaisuudet. Nämä ominaisuudet tekevät materiaalista täydellisen tasapainotusmassaksi roottorialuksen siipissä tai esimerkiksi gyro-ohjauksessa.
superseoksiin
Korroosion, hapettumisen ja korkeiden lämpötilojen ylivertaisen suorituskyvyn ansiosta superseokset ovat kestävimpiä materiaaleja ilmailu- ja avaruusteollisuuden osien valmistuksessa.
Niiden korkean suorituskyvyn ankarissa olosuhteissa ansiosta käytämme yleensä superseoksia kompressorien, turbiinivaiheiden ja jopa suihkumoottoreiden kuumimpien osien valmistukseen.
komposiitit
Viime vuosina lentokonevalmistajat ovat osoittaneet lisääntynyttä kysyntää komposiittimateriaaleista, kuten lasi/hiilikuituvahvisteisesta muovista, valmistetuille osille.
Komposiitit sopivat erinomaisesti kevyiden ja tehokkaiden ilmailu-osien valmistukseen. Lisäksi ne ovat paljon kustannustehokkaampi vaihtoehto ilmailun osien valmistukseen.
Oppiminen ero titaanin ja alumiinin välillä ja muiden materiaalien ominaisuudet voivat auttaa sinua päättämään, mikä on paras käytettävä osiin.
Mitkä ovat ilmailu- ja avaruusosien valmistuksen suurimmat haasteet?
Ilmailu- ja avaruusteollisuuden osien valmistus on monimutkainen ala, jota säännellään voimakkaasti. Ilmailualalla yksikin pieni virhe voi osoittautua tuhoisaksi. Ilmailu- ja avaruusosien valmistusliikkeet kohtaavat monia haasteita, mutta kolme niistä on merkittävimpiä: jäsentämätön valmistusprosessi, huonolaatuiset materiaalit ja vaatimattomat laitteet.
Strukturoimaton valmistusprosessi
Hyvin määritelty prosessi- ja työnkulkurakenne ovat ratkaisevan tärkeitä ilmailu- ja avaruusteollisuuden osateollisuuden standardien ja vaatimusten täyttämiseksi.
Kaikki ilmailun osat tarvitsevat CAD-tiedoston ohjelmoidakseen CNC-koneen ja saavuttaakseen tiukan toleranssin ja laadun. Lisäksi lentokoneosien valmistajana sinun tulee aina tarkastaa jokainen valmistamasi komponentti.
Materiaalien huono laatu
Ilmailu- ja avaruusosien valmistuksessa käytettyjen materiaalien on oltava tarkoituksenmukaisia käyttötarkoitukseensa. Esimerkiksi jotkin materiaalit kestävät korkeita lämpötiloja, joten ne sopivat parhaiten suihkumoottorin osiin.
Jotkut materiaalit ovat kestävämpiä, toiset kuumuutta kestävämpiä ja toiset ovat kestäviä. Kun valitset sopivaa materiaalia, varmista aina, että se on oikea tähän tarkoitukseen ja sen laatu täyttää alan standardit.
Epätyydyttävä koneistuslaitteisto
Ja lopuksi kolmas haasteemme on nykyaikaisten koneistuslaitteiden puute. Usein ilmailu-avaruusosilla on monimutkainen geometrinen muoto, joka vaatii enemmän kuin vain 3-akselisen CNC-koneen.
Monimutkaisten geometristen ja rakenteellisten muotojen tuottaminen vaatii tarkkuutta ja monisuuntaista leikkausta. Voit saavuttaa sen vain uusimmilla 5-akselisilla CNC-koneilla. 5-akselisen CNC-koneen käyttö voi korvata useita muita prosesseja, mikä vähentää tuotantoaikaa.
Onko kaikilla ilmailu-osien valmistajilla MOQ?
Vaikka useimmilla ilmailu-osien valmistajilla on MOQ, voit löytää myös joitain, joilla ei ole. Jotkut tilattavat ilmailu- ja avaruusteollisuuden osien valmistusliikkeet, kuten KYMMENEN, sinulla ei ole MOQ:ta.
Huippuluokan koneet, kuten 5-akselinen CNC, korvaavat useita valmistusprosesseja yhdeksi toimenpiteeksi. Tämä lyhentää tuotantoaikaa ja tekee siitä kustannustehokkaampaa, jolloin ilmailu- ja avaruusosaliikkeet voivat ottaa vastaan pieniä tai jopa yksittäisiä tilauksia.
Yhteistyö lentokoneosien valmistusliikkeen kanssa, jolla on alhainen (tai nolla) MOQ, ja vähäisten tilausten tekeminen voi olla paras vaihtoehto laadun suhteen. Voit olla varma, että tällaiset valmistajat huolehtivat laadusta sen sijaan, että täyttäisivät määrällisen kiintiön.
Yhteenvetona
Ilmailuajoneuvojen matkoillaan kokema suuri isku ja rasitus selittää parhaiten laadukkaiden, kestävien, vakaiden ja kestävien osien tarpeen. Turvallisuus on keskeinen ohjaava periaate ilmailu- ja avaruusosien valmistuksessa.
Jatkossa voimme nähdä, että trendi laskee kestäviin, polttoainetehokkaisiin ilmailu-avaruuskomponentteihin. Lisäksi uusimmat tekniikat antavat valmistajille mahdollisuuden lyhentää tuotantoaikaa ja jätemateriaalia.
Uusimman 5-akselisen CNC-työstötekniikan edut ja suoritusnopeus mahdollistavat nopeamman toimituksen, mutta laadukkaamman tuotannon. Vastineeksi meillä on varaa työskennellä ilman MOQ:ita ja valmistaa ilmailu-avaruusosia pieninä tilauksina. Yksilöllinen ja yksilöllinen lähestymistapa, joka vastaa asiakkaiden toiveita, on viimeinen vinkkimme ilmailu- ja avaruusosien valmistukseen.