航空航天工业的CNC加工:完整指南

航空航天制造商需要稳定供应高质量的航空航天零件。这些零件必须满足我们熟知的行业严格要求和标准。我们谈论的是有时属于任务关键类别的零件。

航空航天业对测试的要求非常严格,零件故障的后果非常严重。因此,准确和优质的零件是该行业的代名词。事实证明,航空航天业的 CNC 加工是制造商的宝贵资产。

但是航空航天数控加工需要什么呢?

本指南深入介绍了航空航天 CNC 加工的细节。继续阅读,了解该行业 CNC 加工零件的应用、所用材料和最受欢迎的表面处理。

什么是 航空航天是数控加工吗?

简单回顾一下,CNC 加工是航空航天加工公司用来从固体工件上去除材料的一种方法。材料去除过程是系统性的。其目标是从材料中创建特定的形状和尺寸。该过程由能够创建复杂几何形状的快速移动和旋转切削工具定义。CNC 加工操作由计算机控制,具有更高的重复性、速度和质量。

在航空航天工业中,CNC加工是制造过程的基本组成部分。它可能不是该行业唯一的制造方法。但是,这种制造方法因其无与伦比的公差而受到航空航天公司的广泛欢迎。

瑞士加工在航空航天 CNC 加工领域特别受欢迎。我们可以说 CNC 加工在航空航天加工中几乎无处不在。访问我们的博客部分,了解有关 瑞士加工 的过程。

什么是材料 用于航空航天加工?

各种航空航天制造材料

航空航天加工公司使用各种材料。这些材料必须满足多项标准,才能保证在敏感环境中安全耐用。除了高强度外,材料还必须重量轻。耐腐蚀性也是航空航天材料的一项基本特性。

另一个常见的要求是,要使用这些材料,您需要对其进行机械加工。

飞机零件加工

说到航空航天加工,人们会想到各种特殊材料。这是因为该行业容易受到环境和其他因素的影响。它是对材料性能要求较高的行业之一。

以下是航空航天环境中的一些因素,这些因素使得材料选择变得至关重要:

高度腐蚀

粗糙表面冲击

极端温度——炎热和寒冷

航空航天零件的机械师必须选择能够承受这些问题和极端情况的材料。在本指南的这一部分中,我们将回顾几种符合航空航天 CNC 加工要求的材料。

铝及铝合金

正如您所猜测的,铝和铝合金是最适合航空航天 CNC 加工的材料之一。铝及其合金在航空航天领域的使用可能近年来有所减少。然而,这种材料仍然是航空航天工业成功的关键。

铝及铝合金的优点

人们可能想知道,为什么这种材料在飞机和航天飞机制造中更受欢迎,尽管钢材等材料更坚固、更便宜。这一切都归结于铝及其合金的重量轻。

高强度重量比适合要求严格的航空航天环境。这里最好的材料是强度更高、重量更轻的材料。铝及其合金具有高强度重量比。

为了更好地适应这个行业的要求,铝和铝合金具有相对耐热和耐腐蚀的特性。难怪许多结构部件都是由这种材料制成的。

不同的铝合金

当铝不能满足特定材料要求时,航空航天 CNC 机械师可能会使用合金。铝的常用合金元素是锰、镍、镁和硅。由于该行业对强度的要求很高,因此最坚固的铝合金通常是最优选的。

7xxx系列铝合金在航空航天CNC加工项目中很常见。该材料坚固且具有高屈服强度。通常,以锌为主要合金元素的铝合金强度最高。

用于数控加工航空航天零件的钢材

钢材是航空航天 CNC 加工中同样重要的材料。它重量轻、坚固且耐磨。钢材还具有耐高温性。由于这些吸引人的特性,它可用于不同的航空航天部件。

为了适用于航空航天 CNC 加工应用,钢材必须满足严格的要求。更高的屈服强度和抗拉强度是主要标准。航空航天级钢材还必须具有高耐腐蚀性和出色的延展性。此外,用于航空航天加工的钢材应具有理想的物理和化学性能。

钢材等级

那么,哪些钢材等级最适合航空航天加工?

不锈钢 是一些航空航天部件中铝的良好替代材料。请记住,不锈钢有很多种,具有独特的性能。

对于航空航天工业的数控加工, 304不锈钢 是一种流行的选择。它耐腐蚀,极限抗拉强度高。与铝相比,唯一的缺点是钢的重量大约是铝的三倍!

航空航天公司可用的其他不锈钢合金是 316、316L 和 304L。

值得注意的是,每种不锈钢合金在飞机中都有特定的应用领域。航空航天钢材数控加工在接头、起落架和发动机等部件中很受欢迎。

钛及钛合金

航空航天可能是全球范围内钛和钛合金最受欢迎的应用领域。对于腐蚀性、高温和受力应用而言,钛是一种近乎完美的金属。由于其高强度重量比,该金属在业界广受欢迎。

确实,高强度重量比是钛和钛合金适合航空航天 CNC 加工的一个突出原因。它比铝和钢轻得多。使用这种材料的飞机具有卓越的燃油效率。

钛和钛合金的另一个显著特点是具有出色的耐高温性能。它是一种理想的界面金属。与铝相比,这种金属可以承受更高的温度。这种材料在航天飞机部件(尤其是压缩机部件)的制造中很受欢迎。

耐腐蚀性是钛金属的另一个优势。钛在腐蚀环境中自然表现出色。如果不是合金形式,钛金属的耐腐蚀性就很好。

由于这些特点,航空航天钛及钛合金数控加工始终是关键精密加工部件的特点。

工程塑料

航空航天业是高性能塑料的代名词。这些材料也称为工程塑料,用于各种领域。常见的应用包括顶篷、窗户、内饰部件和密封件。

塑料在某些领域要取代金属,其性能必须可靠。通常,其动机是实现与减轻重量和降低成本相关的节约。与金属替代品相比,工程塑料相对较轻。例如,聚合物的密度可能仅为钢的六分之一。

工程塑料的优势

工程塑料用于航空航天CNC加工的好处包括:

表面纹理和颜色选择范围更广

适用于复杂的几何形状

耐化学性和耐燃料性

更好地抵抗温度变化的影响

具有很强的抗疲劳、抗振动和抗磨损能力。

完美满足密封要求

在需要的地方提供透明度,例如在天篷中

那么,这些塑料到底是什么?

工程塑料的种类

航空航天 CNC 加工工程塑料的一个很好的例子是 缩醛。聚甲醛的另一个名称是聚甲醛 (POM)。这种材料以低摩擦和高强度而闻名。其在干燥和潮湿条件下的耐磨特性都令人印象深刻。除了耐化学性外,这种工程塑料还易于进行航空航天 CNC 加工。

由于这些特性,您会发现这种塑料适用于需要严格公差的应用。聚甲醛航空航天 CNC 加工的热门领域是齿轮、歧管和轴承。

另一种常见的工程塑料是 Acrylic。除了透明之外,这种塑料还坚固而坚硬。它易于 CNC 加工和制造。没有多少塑料可以与丙烯酸的耐候性相匹配。这种工程塑料的一个突出特点是它像玻璃一样工作。有趣的是,它明显更轻,并且具有出色的抗冲击性。这种工程塑料有助于制造框架和相关部件。

航空航天 CNC 加工的最佳工程塑料名单上还有 聚醚醚酮。大多数航空航天制造商都喜欢这种材料。这种塑料非常适合低温环境。其耐水解性无与伦比。它耐辐射性也非常出色。这种工程塑料还具有良好的机械性能和热性能。

航空航天 CNC 加工也使用聚酰胺酰亚胺 (PAI)。PAI 是各种航空航天部件中金属的完美替代品。这种工程塑料的最大特点是阻燃和耐辐射。只要温度低于 500°F,其高机械强度就保持不变。

用于航空航天 CNC 加工的其他工程塑料包括聚四氟乙烯 (PTFE)、聚氯三氟乙烯 (PCTFE) 和热固性聚酰亚胺。

表面处理 用于 CNC 飞机零件

CNC 飞机部件的常见表面处理概述如下:

阳极氧化

阳极氧化是 CNC 加工飞机部件的一种常用表面处理方法。我们可以将此过程与通常的氧化过程进行比较。氧化会导致黑色金属部件腐蚀。现在,在受控实验室条件下对有色金属使用相同的概念。结果是更耐腐蚀的金属。铝是阳极氧化工艺的常用候选材料。

我们通常将金属浸入硫酸浴中。纳米孔在金属表面形成。当我们在电连接器上施加电流时,氧离子会附着在铝表面并形成氧化层。

阳极氧化非常适合 7075 铝和其他适用于飞机部件的等级。您可以使用这种表面处理方法获得不同的颜色色调。您可以阳极氧化的其他材料是锆和钛。

钝化

后 CNC加工航空零件,您还可以对它们进行钝化处理。在我们描述该过程之前,有必要说一下,目标是在航空航天加工过程之后提高零件的耐腐蚀性。

钝化是指在零件经过钝化处理后,去除零件上的杂质。 数控加工工艺随后应用保护涂层,不仅可以防止腐蚀,还可以延长航空航天零件的使用寿命。

在此过程之前,复杂的航空航天部件很可能被杂质覆盖。这些表面杂质的范围从灰尘到油污。

航空航天机械零件在电化学溶液中进行处理。该行业中,进行这种表面处理的最流行的材料之一是不锈钢。

抛光

您可以在航空零件生产过程中使用抛光方法来平滑表面。该技术还有助于去除精密加工零件上的任何残留 CNC 工具痕迹。您可以手动或使用专用设备进行抛光。我们通常使用抛光轮和研磨材料来实现所需的表面光洁度。

粉末涂料

这是我们工厂用于制造航空航天零件的另一种表面处理方法。我们将此涂层用作防磨损保护层。此涂层含有细小的颜料颗粒和树脂。

涂装粉末涂料相对简单。首先,我们彻底清洁 精密加工零件 使用研磨剂和溶剂。

零件清洁干燥后,即可进行粉末喷涂。使用基于静电充电的专用喷枪,可确保涂层均匀。

涂层步骤完成后,我们将航空航天部件进行烘烤。这个高温过程持续约 20 分钟。根据航空航天部件的复杂程度,可能需要更长或更短的时间。

烘烤过程为冷却做好准备。经过充分冷却后,航空部件便可发运至相关航空航天公司。

应用 航天数控加工

航空航天工业使用 CNC 加工解决方案来制造不同的部件。其中一些是复杂部件,而另一些则不那么复杂。

以下是部分 CNC 航空航天部件的概述:

电连接器

电连接器是航空航天工业中的关键部件之一。它们是决定该行业性能的复杂机器安全可靠的保障。

CNC 加工广泛应用于航空航天电连接器制造。电连接器可用于商用飞机的通信、飞行控制和导航。

阀门组件

另一组关键的飞机部件是阀门。航空航天制造商需要用于不同应用的阀门部件。阀门适用于燃料、推进、气动和流体的流量管理。

考虑到这些类别,航空航天制造所需的阀门部件种类繁多。用户可以通过从以下供应商采购部件来降低制造成本 航空航天 CNC 制造商 例如 Aria。我们使用 CNC 机械加工的航空零件精确可靠。

制氧组件

制氧系统是航空航天工业中的关键系统之一。该系统旨在为乘客和机组人员提供氧气。

无论是商务飞机、军用飞机还是商用飞机,系统都必须由先进的 CNC 加工设备提供最佳质量。 CNC加工航空航天 制氧部件零部件均符合相关法规和标准。

基于多轴数控机床的制造工艺确保这些组件坚固、轻便且安全。

航空航天工业中的轴起着重要的动力传输作用。制造商使用合适的材料来制造轴。一个很好的例子是高强度钢,它可以满足严格的性能要求。CNC加工工艺是制造这些轴的理想选择。

结论

正如我们在此所述,CNC 加工和后续工艺对于全球航空航天业的成功至关重要。该行业使用的许多材料都经过 CNC 加工。通过本指南,您现在知道了向 CNC 加工工艺服务提供商询问的问题。