Czy kiedykolwiek zadawałeś sobie pytanie – jak duży jest rynek produkcji części lotniczych? Według Raport z badań Grand View, w 2019 r. jego wielkość rynku wyniosła 907.2 mld USD. Ten sam raport wskazuje, że spodziewają się ekspansji w CAGR na poziomie 4.1% od 2020 do 2027 roku.
Konsekwencje takiej ekspansji są ogromne dla firm produkujących części lotnicze. Bycie na bieżąco z najnowszymi technologiami i trendami w produkcji części lotniczych ma kluczowe znaczenie, aby nadążyć za coraz bardziej ewoluującym popytem.
Produkcja części lotniczych to branża wrażliwa pod względem tolerancji i braku miejsca na błędy. Części do samolotów muszą być lekkie, precyzyjnie zwymiarowane, trwałe i odporne na temperaturę. Przy tych surowych wymaganiach nie dziwi fakt, że branża ta jest mocno uregulowana.
Zobaczmy więc, jakie są zasady i przepisy oraz co sprawia, że proces produkcji części lotniczych jest dobry i udany.
Wyjaśnienie branży produkcji części lotniczych
Kiedy mówimy o przemyśle produkcji części lotniczych, pomyśl o samolotach, statkach kosmicznych, pociskach kierowanych, jednostkach napędowych, silnikach itp. Wszystkie te pojazdy składają się z różnych maszyn i komponentów.
Jak sama nazwa wskazuje, branża produkcji części lotniczych zajmuje się produkcją części i komponentów do pojazdów lotniczych i kosmicznych.
Kiedy mówimy o statkach kosmicznych i samolotach, bezpieczeństwo jest najważniejszą rzeczą, która przychodzi każdemu na myśl. Ze względu na silne uderzenia, wahania temperatury i stres, z jakimi pojazdy lotnicze wytrzymują podczas całej podróży, ich elementy muszą być trwałe i odporne, a jednocześnie lekkie.
Ze względu na te warunki produkcja części lotniczych ma niewiarygodnie wąskie tolerancje dokładności.
Jakie technologie stosujemy w produkcji części lotniczych?
Mówiliśmy już o tym, jak ważne jest nadążanie za najnowszymi technologiami i rosnącymi trendami popytu w przemyśle lotniczym. Chociaż kilka technologii może nam pomóc w tworzeniu części lotniczych, obróbka CNC jest numerem jeden.
Z Obróbka CNC, możemy wyprodukować komponenty lotnicze o skomplikowanych kształtach geometrycznych. Co więcej, możemy to zrobić z materiałów stałych, takich jak metale czy tworzywa kompozytowe.
Zobaczmy teraz najlepsze technologie obróbki i produkcji CNC, jakie powinien posiadać nowoczesny, współczesny producent części lotniczych:
Obróbka CNC 3/4/5-osiowa
Dobry producent części lotniczych będzie dysponował wszystkimi tymi technologiami. Jednakże, aby zaspokoić dzisiejsze zapotrzebowanie na komponenty lotnicze o wąskich tolerancjach, zalecamy użycie 5-osiowej maszyny CNC.
5-osiowa maszyna CNC może tworzyć złożone formy geometryczne i kształty, które w innym przypadku wymagałyby wielu procesów. Dzięki temu możesz zaoszczędzić czas i zasoby oraz usprawnić cały proces produkcyjny.
Szwajcarska precyzja CNC
W przypadku najmniejszych, ale skomplikowanych części zalecamy użycie precyzyjnej maszyny CNC Swiss. Obracając część na ponad 7 osiach, ta maszyna może wykonywać wiele procesów jednocześnie: głębokie wiercenie, gwintowanie, dłutowanie i frezowanie – wszystko to za pomocą jednej konfiguracji.
Posiadanie szwajcarskiej maszyny CNC może zaoszczędzić mnóstwo czasu i umożliwić szybszy czas realizacji dla klientów.
Tokarka CNC (tokarka)
Aby osiągnąć symetrię obrotową, producenci części lotniczych stosują Toczenie CNC. Dzięki 5-osiowej tokarce CNC, która obraca części w poziomie iw pionie, możemy wykonać z jakością i precyzją.
Frezarka CNC
Aby w pełni wykorzystać zalety nowoczesnej frezarki CNC, powinieneś mieć plik CAD 3D, który pomoże Ci poprawnie zaprogramować kod maszyny.
Możemy tworzyć wszelkiego rodzaju projekty z jakością frezowanie CNC – od regularnych linii po misterne i ciasno tkane wzory i kształty.
Znaczenie obróbki CNC w produkcji części lotniczych
Obróbka CNC obsługuje kilka różnych branż. Jednak jego najważniejsza implikacja pozostaje dla przemysłu lotniczego.
Dzięki w pełni zoptymalizowanemu procesowi obróbki CNC eliminujemy możliwość błędu ludzkiego. Mówimy o procesie całkowicie zdigitalizowanym, ponieważ maszyna jest programowana w oparciu o plik CAD 3D. Nie ma miejsca na błędy, ponieważ cały proces komputeryzujemy.
Druk 3D to kolejne rozwiązanie do produkcji części lotniczych. Dzięki drukowi 3D możemy wykonać precyzyjne modele. Jednak pod względem trwałości obróbka CNC przoduje w produkcji części lotniczych.
Jaka jest przyszłość produkcji części lotniczych?
Rosnące ceny paliwa, dążenie do zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych oraz wpływ branży na zmiany klimatyczne mają duży wpływ na przyszłość produkcji części lotniczych.
Mając to na uwadze, zebraliśmy kilka najważniejszych trendów w produkcji części lotniczych.
Lekkie części nowej generacji
Widzimy znaczny wzrost popytu na lekkie części lotnicze nowej generacji, które zapewniają lepszą oszczędność paliwa.
Korzystanie z najnowocześniejszych procesów produkcyjnych i materiałów pozwoli Ci produkować części, które poprawią konstrukcję końcową samolotu, zmniejszą jego wagę i sprawią, że będzie on bardziej ekonomiczny i energooszczędny.
Samoloty oszczędne paliwowo
Aby samoloty były bardziej oszczędne, musimy budować je z lekkich części. Pamiętaj tylko – kiedyś komputer miał wielkość pokoju. W dzisiejszych czasach to wielkość twojej dłoni.
Odkrycie nowych, wydajniejszych technologii umożliwiło naukowcom wykorzystanie bardziej zaawansowanych części do budowy potężniejszych komputerów. To samo dzieje się teraz w branży produkcji części lotniczych. Aby wyprodukować oszczędny samolot, musisz zastosować najnowsze technologie produkcyjne i materiały.
Zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych
W dzisiejszych czasach największym wyzwaniem dla nas wszystkich na tej planecie jest jej zachowanie. Zmiany klimatyczne to prawdziwy problem, któremu firmy i osoby prywatne na całym świecie starają się zapobiec, jeśli nie odwrócić.
Jako branża o dużym wpływie na gazy palne, najważniejsi gracze w produkcji części lotniczych dążą obecnie do zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych.
Różne części lotnicze, które można wyprodukować
Za pomocą obróbki CNC producenci mogą wytwarzać wiele różnych rodzajów części lotniczych. Istnieje również różnica w użytych materiałach. Na przykład elementy konstrukcyjne pojazdów będą wykorzystywać materiały inne niż te przeznaczone do wysokotemperaturowych części silników odrzutowych.
Na przykład: zawór zwrotny, siłowniki, duże wały, ramy siedzeń do samolotów, osie, elementy skrzyni biegów, złącza elektryczne, tłoki, wirniki, tarcze separacyjne, pierścienie ustalające, zawiasy, rdzeń akumulatora, obudowy sprężarek turbin gazowych, wał wirnika pompy hydraulicznej, części do filtracji oleju lub paliwa, wirnik helikoptera piasty, elementy i obudowy przekładni i nie tylko.
Normy i wymagania dotyczące produkcji części lotniczych
Wszyscy producenci części lotniczych muszą posiadać określone certyfikaty i spełniać kilka norm branżowych. Oto, co jest potrzebne:
- AS 9100 | Certyfikat ISO 9001:2015
- Dobre maszyny CNC (najlepiej 5-osiowa maszyna CNC z wąską tolerancją ± 0.001 mm)
- Bogata oferta materiałów do wyboru
- Inżynierowie i inni specjaliści do prowadzenia, nadzorowania i kontrolowania procesu produkcyjnego i produktów końcowych
- Wdrożone polityki prywatności i bezpieczeństwa
- Inspekcja CMM produkowanych komponentów – CMM oznacza współrzędnościową maszynę pomiarową (kontaktową lub laserową) – aby sprawdzić, czy wyprodukowany komponent pasuje do pliku CAD
Oprócz wspomnianych powyżej standardów i wymagań, pomocne będzie również posiadanie kompleksowego warsztatu produkującego części lotnicze. Klienci zawsze wolą producenta, który działa jako punkt kompleksowej obsługi. Producent części lotniczych oferujący pełen zakres usług obejmie cały proces rozwoju produktu – od projektu, prototypu po produkcję, obróbkę cieplną, malowanie, testowanie itp.
Jakich materiałów możemy użyć do produkcji części lotniczych?
Różne materiały mają różne cechy, które czynią je lepszymi w niektórych celach, ale gorszymi w innych. Wybierając najbardziej odpowiedni materiał na części lotnicze, weź pod uwagę takie czynniki, jak wytrzymałość, trwałość, odporność na ciepło, waga, odporność na korozję/rdzę itp. Zobaczmy najczęściej używane materiały w produkcji części lotniczych.
Stal
Ze względu na swoją wytrzymałość i trwałość stal nierdzewna jest uważana za idealną do produkcji niektórych części lotniczych.
Polecamy przy użyciu stali nierdzewnej jako dobrej jakości materiał na różne części silnika, zbiorniki, panele i elementy układu wydechowego.
Aluminium
Aluminium jest prawdopodobnie jednym z najbardziej znanych materiałów w produkcji części lotniczych. W rzeczywistości, przed odkryciem nowych kompozytów i stopów, aluminiowe części lotnicze były normą.
Chociaż nowsze materiały zastąpiły aluminium w przypadku niektórych części lotniczych, jest tak lekki, tani, ale mocny, co oznacza, że nadal jest to świetny wybór.
Tytan
Producenci części lotniczych używają tytanu do różnych części silników, ram konstrukcyjnych samolotów, układów hydraulicznych i komponentów maszyn. Oczywiście tytan jest dużo cięższy od aluminium. Tytan jest jednak mocnym materiałem, dlatego producenci części lotniczych mogą zużywać mniej i nadal zachować wytrzymałość i trwałość komponentu. Co więcej, tytan jest imponująco odporny na korozję.
Z drugiej strony tytan jest znacznie droższy. Ze względu na cenę producenci zwykle stosują go tylko do części, które wymagają ekstremalnej odporności na ciepło lub korozję.
Wolfram
Wolfram jako materiał znany jest ze swoich właściwości równoważących i minimalizujących wibracje. Mając to na uwadze, zakłady produkujące części lotnicze zwykle używają wolframu do różnych części maszyn.
Ze względu na swoją niezwykłą wagę wolfram ma doskonałe właściwości stabilizujące. Właściwości te sprawiają, że materiał doskonale sprawdza się jako masa wyważająca w łopatach wiropłatów lub na przykład w sterowaniu żyroskopem.
Nadstopy
Dzięki niezrównanej wydajności w zakresie korozji, utleniania i wysokich temperatur superstopy są jednymi z najtrwalszych materiałów do produkcji części lotniczych.
Ze względu na ich wysoką wydajność w trudnych warunkach, zwykle używamy superstopów do produkcji sprężarek, stopni turbin, a nawet najgorętszych części silników odrzutowych.
Kompozyty
W ostatnich latach producenci samolotów wykazali zwiększone zapotrzebowanie na części wykonane z materiałów kompozytowych, takich jak tworzywo sztuczne wzmocnione włóknem szklanym/węglowym.
Kompozyty są idealne do produkcji lekkich i wydajnych części lotniczych. Ponadto są znacznie bardziej opłacalną opcją do produkcji części lotniczych.
Nauki różnica między tytanem a aluminium a cechy innych materiałów mogą pomóc w podjęciu decyzji o wyborze najlepszego do wykorzystania w określonych częściach.
Jakie są największe wyzwania związane z produkcją części lotniczych?
Produkcja części lotniczych to złożona branża, która podlega ścisłym regulacjom. W lotnictwie pojedynczy, drobny błąd może okazać się katastrofalny. Zakłady produkujące części lotnicze i kosmonautyczne borykają się z wieloma wyzwaniami, ale trzy z nich są najbardziej widoczne: nieustrukturyzowany proces produkcyjny, materiały niskiej jakości i nieskomplikowany sprzęt.
Nieustrukturyzowany proces produkcyjny
Dobrze zdefiniowana struktura procesu i przepływu pracy ma kluczowe znaczenie dla spełnienia standardów i wymagań przemysłu części lotniczych.
Wszystkie części lotnicze wymagają pliku CAD, aby zaprogramować maszynę CNC i osiągnąć ścisłą tolerancję i jakość. Ponadto, jako producent części dla przemysłu lotniczego, powinieneś zawsze sprawdzać każdy wytwarzany komponent.
Niska jakość materiałów
Materiały użyte do produkcji części lotniczych muszą być odpowiednie do ich przeznaczenia. Na przykład niektóre materiały są odporne na wysokie temperatury, więc najlepiej nadają się na elementy silników odrzutowych.
Niektóre materiały są bardziej wytrzymałe, niektóre są bardziej odporne na ciepło, a inne wyróżniają się trwałością. Wybierając odpowiedni materiał, zawsze upewnij się, że jest on odpowiedni do tego celu, a jego jakość spełnia standardy branżowe.
Niezadowalający sprzęt do obróbki
I wreszcie, naszym trzecim wyzwaniem, któremu musimy sprostać, jest brak nowoczesnego sprzętu do obróbki. Często części lotnicze mają złożoną formę geometryczną, która wymaga czegoś więcej niż tylko 3-osiowej maszyny CNC.
Wytwarzanie skomplikowanych kształtów geometrycznych i konstrukcyjnych wymaga precyzji i wielokierunkowego cięcia. Możesz to osiągnąć tylko dzięki najnowszym maszynom 5-osiowym CNC. Korzystanie z 5-osiowej maszyny CNC może zastąpić kilka innych procesów, a tym samym skrócić czas produkcji.
Czy wszyscy producenci części lotniczych mają MOQ?
Chociaż większość producentów części lotniczych ma MOQ, można również znaleźć takie, które tego nie robią. Niektóre sklepy produkujące części lotnicze na żądanie, takie jak DZIESIĘĆ, nie mam żadnego MOQ.
Najnowocześniejsze maszyny, takie jak 5-osiowe CNC, zastępują wiele procesów produkcyjnych w jednej operacji. Skraca to czas produkcji i czyni ją bardziej opłacalną, umożliwiając sklepom z częściami lotniczymi przyjmowanie zamówień o małej objętości lub nawet pojedynczych pozycji.
Współpraca z zakładem produkującym części lotnicze i kosmonautyczne o niskim (lub zerowym) MOQ i produkowanie zamówień na małą skalę może być najlepszym wyborem, jeśli chodzi o jakość. Możesz być pewien, że tacy producenci zadbają o jakość, a nie tylko wypełnianie kontyngentu ilościowego.
Sumować
Duży wpływ i stres, jakie pojazdy lotnicze przechodzą podczas swoich podróży, najlepiej wyjaśniają potrzebę posiadania wysokiej jakości, trwałych, stabilnych i odpornych części. Bezpieczeństwo jest kluczową zasadą przewodnią w produkcji części lotniczych.
Idąc dalej, widzimy, że trend spada na zrównoważone, oszczędne pod względem zużycia paliwa komponenty lotnicze. Co więcej, najnowsze technologie pozwalają producentom skrócić czas produkcji i zmniejszyć ilość odpadów.
Zalety najnowszej technologii obróbki 5-osiowej CNC oraz szybkość wykonania pozwalają nam na szybszą dostawę przy lepszej jakości produkcji. W zamian możemy sobie pozwolić na pracę bez MOQ i produkcję części lotniczych w małych zamówieniach. Indywidualne i spersonalizowane podejście, które odpowiada życzeniom klientów, to nasza ostatnia wskazówka dotycząca produkcji części lotniczych.