[Richieste fondamentali dei prodotti trasformati]
Una determinata azienda di tecnologia aerospaziale deve eseguire lavorazioni di precisione su pezzi di materiale composito a base di ceramica-in carburo di silicio, che coinvolgono fresatura di profili e perforazione di micro-fori con un diametro di 0,8-3,2 mm. Il materiale ha una densità di soli 2,7 g/cm³, una durezza Vickers di 28 GPa e un coefficiente di dilatazione termica prossimo allo zero. Viene utilizzato nel sistema di protezione termica dei nuovi aerei ipersonici.
[Punti critici nel settore della lavorazione]
Nel campo della lavorazione dei materiali compositi aeronautici, i processi tradizionali si trovano ad affrontare tre principali colli di bottiglia tecnici:
1) Restrizioni relative al divieto dei fluidi da taglio: il contatto tra materiali e mezzi liquidi causerà corrosione intergranulare, con conseguente diminuzione del 15%-22% della resistenza strutturale
2) Difetti di taglio a secco: quando la velocità del mandrino raggiunge i 18.000 giri/min, il tasso di usura dell'utensile è 8 volte superiore a quello della normale lavorazione dei metalli
3) Controllo della qualità della superficie: la rugosità superficiale del pezzo dopo la lavorazione deve essere inferiore o uguale a Ra0,4μm e la velocità di passaggio dei processi tradizionali è inferiore al 35%
[BISHENsoluzioni innovazione tecnologica]
In risposta alle difficoltà di lavorazione dei materiali compositi a base di ceramica ad alta temperatura--, il team di ricerca e sviluppo di BISHEN utilizza processi compositi innovativi:
1. Sistema di incisione e fresatura verde a ultrasuoni con collegamento multi-asse: taglio con vibrazione assiale con ampiezza ±5μm e frequenza di 20kHz
2. Tecnologia ausiliaria a bassa temperatura- di CO2 supercritica: controllo preciso della temperatura del getto di microparticelle da -78 gradi
3.Rivestimento personalizzato dell'utensile PCD: design della struttura a gradiente a tre-strati, raggio dell'arco del tagliente inferiore o uguale a 2μm
[Risultati dell'aggiornamento del processo]
Rispetto ai metodi di lavorazione tradizionali, questa soluzione ha raggiunto una serie di innovazioni:
■ Forza di taglio massima ridotta del 36% (dati misurati 412N→263N)
■ Durata dell'utensile estesa a 7,8 ore (originale 1,2 ore)
■ Rugosità superficiale Ra0,32μm Tasso di conformità 91%
■ L'efficienza di elaborazione è aumentata di 4,3 volte (ore lavorative per singolo-pezzo ridotte da 14 ore a 3,25 ore)
BISHENProfilo aziendale: 16 anni di esperienza nella lavorazione di materiali speciali, concentrandosi su soluzioni personalizzate per materiali difficili-da-lavorare come materiali compositi aerospaziali, componenti resistenti alle alte-temperature a base di ceramica-e plastica rinforzata con fibra di carbonio.
