Uzyskaj bezpłatną ofertę

Nasz przedstawiciel skontaktuje się z tobą wkrótce.
Adres e-mail
Mobilny
Nazwa
Nazwa firmy
Wiadomość
0/1000
BRAŃŻE
Strona główna> BRAŃŻE

Lotnictwo

Lotnictwo
Aerospace assembly bench with a clamped titanium and aluminium sheet stack, a stub-length precision drill and a tray of close-tolerance fasteners
Lotnictwo

Akcesoria do narzędzi lotniczych zapewniające stałość średnicy otworu w materiale węglowym, tytanowym oraz w warstwowych zestawach materiałów.

Wiertła, narzędzia do usuwania wyburz i akcesoria dobrane zgodnie z kolejnością warstw materiału i klasą tolerancji otworu.

Uzyskaj ofertę w ciągu 24 godzin Zażądaj bezpłatnego wzornika

Otwór lotniczy ocenia się dwukrotnie: po raz pierwszy pod względem osiągniętej średnicy, a po raz drugi pod względem uszkodzeń pozostawionych w materiale. Wiertło utrzymujące średnicę w aluminium może spowodować rozwarstwienie ostatnich warstw laminatu węglowego, a geometria działająca chłodno w aluminium może spalić tytanową powierzchnię warstwowego zestawu materiałów. Na tej stronie określono, który podkład, powłoka i geometria wierzchołka są zalecane dla każdej kolejności warstw materiału oraz podano podstawy, na których można zweryfikować każdą z tych decyzji.

Przegląd branży

Cztery zmienne decydujące o wyniku

Prace lotnicze są definiowane przez zestaw materiałów w otworze, a nie przez sam otwór: pojedyncze miejsce mocowania może przechodzić przez laminat węglowy, klej, tytan i aluminium przed wyjściem na zewnątrz. Dlatego też narzędzia dobiera się z uwzględnieniem całego ciągu materiałów, co oznacza, że specyfikacja opracowana dla jednego materiału w warstwie nie przetrwa kontaktu z pozostałymi.

Typowe wyposażenie
Zautomatyzowane jednostki wiercące i głowice wiercenia orbitalnego, frezarki portalowe do obróbki krawędzi paneli, pneumatyczne wiertła ręczne z klatkami mikrostop do countersinking, pistolety do nitowania, klucze dynamiczne z kontrolą momentu dokręcania, komórki robota do montażu skrzydeł.
Przetwarzane materiały
Laminat CFRP, zestawy CFRP i tytanu, zestawy CFRP i aluminium, tytan Ti-6Al-4V, aluminium 7075-T6 i 2024-T3, stal nierdzewna 15-5PH, stal A286, stop Inconel 718, aluminiowa rdzeń piankowy typu honeycomb, kompozyt włókno szklane.
Obowiązujące normy
AS9100 dla systemu jakości, w ramach którego realizowane jest zamówienie; ANSI B94.11M dla geometrii ostrza wierteł; NAS 907 i ISO 5855-1 tam, gdzie są one wymienione na rysunku; ISO 286-1 dla pasowania; ISO 1101 dla tolerancji geometrycznych; ISO 4287 dla tekstury powierzchni; ISO 6892-1 dla badań rozciągania; ASTM E384 dla twardości mikroodkształceniowej; ASTM E466 dla zmęczenia osiowego; ASTM B117 dla testu oporu na mgłę solną; ISO 9712 dla personelu wykonującego badania nieniszczące; ASTM E1417 i ASTM E1444 dla kontroli metodą cieczy penetrującej oraz metodą cząstek magnetycznych.
Zaobserwowane tryby uszkodzeń
Odwarstwianie i wybrzuszenia wylotowe w kompozytach CFRP; otwory o zbyt dużym średnicy spowodowane odchyleniem wierteł; tworzenie się warstwy alfa na stopie Ti-6Al-4V; zużycie boczne przy wysokiej temperaturze skrawania; zgrzeganie się aluminium; łamania krawędzi podczas przechodzenia ostrza przez granicę między laminatem a tytanem; wysokość wybrzuszeń przekraczająca dopuszczalne limity określone na rysunku; błąd położenia otworu wynikający z drgania długich wierteł.
Wyzwania eksploatacyjne

Trzy awarie powodujące koszty dla linii produkcyjnych

Każde wyzwanie określa najpierw, co się dzieje nieprawidłowo, a następnie przedstawia decyzję dotyczącą geometrii lub materiału, która to problem rozwiązuje.

Wyzwanie 1

CFRP ulega rozwarstwieniu po stronie wyjścia, podczas gdy wiertło nadal przetwarza materiał.

Gdy wierzchołek wiertełka przebija ostatnie warstwy laminatu, siła osiowa odpycha nieprzecięty laminat od narzędzia zamiast go przecinać, co powoduje rozdzielenie się warstw. Otwór ulegający rozwarstwieniu, ale nadal mieszczący się w dopuszczalnym zakresie średnicy, nie spełnia wymagań kontroli jakości, ponieważ uszkodzenie ocenia się oddzielnie od dopasowania wymiarowego; konsekwencją jest konieczność naprawy, a nie ponownego wiercenia. Uszkodzenie rozpoczyna się po stronie wyjścia, czyli tam, gdzie operator nie może go obserwować w trakcie wiercenia.
Odpowiedź Amsuo

Rozwarstwienie po stronie wyjścia w materiale CFRP → Wiertła wykonane ze spieku wolframowego z powłoką diamentową.

Warstwa diamentowa zachowuje twardość krawędzi tnącej wobec ścierania przez włókno węglowe znacznie dłużej niż niepokryta krawędź, dzięki czemu geometria tnąca pozostaje niezmieniona przez cały czas obróbki całej partii, zamiast ulec zużyciu i zmienić kształt. Geometria wierzchołka została zaprojektowana tak, aby ograniczyć siłę osiową w chwili, gdy wierzchołek zbliża się do warstw wyjściowych, a zewnętrzne narożniki umieszczono w taki sposób, aby ostatnie warstwy włókien były przecinane przy wspieranej powierzchni, a nie dociskane. Ta sama geometria jest dostępna zarówno z chłodzeniem wewnętrznym, jak i z trzpieniem mikrostopowym, dzięki czemu wiercenie ręczne odbywa się tym samym wierzchołkiem o tej samej średnicy nominalnej.
Wyzwanie 2

Jedna geometria musi przejść od włókna węglowego do tytanu w trakcie wiercenia jednego otworu.

Włókno węglowe jest ścierne i odprowadza ciepło razem z wiórkami jedynie powoli, podczas gdy tytan jest chemicznie reaktywny i utrzymuje ciepło na krawędzi. Tam, gdzie geometria narzędzia, która wytrzymuje laminat, styka się z powierzchnią metalu, zużycie powierzchni przypodstawowej zachodzi szybko; tam, gdzie krawędź jest wystarczająco wytrzymałą, aby przetwarzać tytan, ma tendencję do wypychania warstw włókna węglowego zamiast ich tnąć. Eksploatacja narzędzia aż do końca jego żywotności wewnątrz pakietu oznacza również, że kolejne otwory są wiercone krawędzią, której wymiary już uległy zmianie – stąd otwór, który początkowo mieścił się w dopuszczalnych tolerancjach, staje się zbyt duży i wymaga dodatkowej operacji korekcyjnej.
Odpowiedź Amsuo

Wiercenie pakietów → Wiertła z wielowarstwowym powłoką oraz precyzyjnie wyprofilowaną krawędzią tnącą.

Powłoka odprowadza temperaturę cięcia od krawędzi w tytanie, dzięki czemu podłoże nie jest narażone na temperaturę, przy której przyspiesza się zużycie boczne; układ warstw umieszcza wytrzymałszą warstwę pod twardszą, aby zwiększyć odporność na uderzenia na granicy łączenia laminatu z metalem. Promień zaokrąglenia krawędzi tnącej jest utrzymywany na poziomie zapobiegającym mikrołupaniu w miejscu przejścia między dwoma materiałami, a wewnętrzne otwory chłodzące kierują ciecz chłodzącą bezpośrednio na wierzchołek – jest to praktyczna metoda kontrolowania temperatury tytanu, gdy głębokość otworu przekracza średnicę wiertła.
Wyzwanie 3

Tytan zapala się, a aluminium tworzy grudki (galling), przy dwóch różnych temperaturach.

W stopie Ti-6Al-4V temperatura krawędzi przekraczająca bezpieczną strefę powoduje szybki zużycie powierzchni bocznej oraz tworzenie się utwardzonej, wzbogaconej tlenem warstwy na ścianie otworu, którą należy usunąć przed montażem elementu łączącego. W aluminium ten sam wiertło pracujące przy tej samej posuwie powoduje nagromadzenie materiału na powierzchni natarcia i jego przenoszenie na ścianę otworu, co prowadzi do rozrywania powierzchni oraz zmniejszenia średnicy otworu po rozwiercaniu. Dwa materiały, dwa różne mechanizmy zużycia i jedno wiertło, które musi wytrzymać oba przypadki bez konieczności wymiany w trakcie obróbki.
Odpowiedź Amsuo

Zgrzebienie w aluminium oraz uszkodzenie ściany otworu w tytanie → narzędzia do usuwania wyprasek i zaokrąglania krawędzi dobrano odpowiednio do materiału.

W przypadku aluminium powierzchnia cięcia jest szlifowana i pozostawiana bez powłoki, ponieważ powłoka zwiększa tarcie względem miękkiego, reaktywnego materiału obrabianego i staje się powierzchnią, do której spawa się aluminium. W przypadku tytanu ściankę otworu chroni się poprzez kontrolę temperatury krawędzi, a nie wyłącznie za pomocą powłoki – w praktyce oznacza to określony zakres prędkości skrawania oraz posuw wystarczająco duży, aby utrzymać krawędź poza strefą tarcia i przypalania. Usuwanie wykańczaka podlega tej samej logice co wiercenie, ponieważ wykańczak usunięty przy niewłaściwej geometrii pozostawia ślad wymagający ponownej kontroli. Oba rodzaje narzędzi są szlifowane do tolerancji wałka h6 zgodnie z wymaganiami rysunku, dzięki czemu dopasowanie w gniazdzie mikrostoppowym lub w jednostce zautomatyzowanej jest powtarzalne od narzędzia do narzędzia.
Macro view of a countersunk hole through a clamped metal stack with a flush fastener head
Rodziny produktów

Rodziny narzędzi odpowiadające temu zastosowaniu

Drill Bits

Główki wiertnicze

Wiercenie laminatu CFRP oraz stosów mieszanych

Odpowiedzi: Odspojenie warstw przy wyjściu i otwory o zbyt dużym średnicy

Standard: ANSI B94.11M

Jobber Length Drill Bits

Wiertła typu jobber

Standardowe wiercenie części szczegółowych z aluminium i stali

Odpowiedzi: Odchylenie osi wierteł i wykańczak przy wyjściu

Standard: ANSI B94.11M

Multi-Stepped Drill Bits

Wiertła wielostopniowe

Otwory stopniowane do zapewnienia luzu pod głowicę elementu łączącego i trzpienia

Odpowiedzi: Zużycie stopni zmieniające profil otworu

Miniature Straight Shank Drill Bit

Miniatury wierteł o prostej trzpieniowej

Wiercenie otworów pilotowych i praca z detalami o małym średnicach

Odpowiedzi: Pęknięcia przy wierceniu w trudno dostępnych miejscach

Burrs

Zadziory

Usuwanie wykańczania i zaokrąglanie krawędzi po wierceniu

Odpowiedzi: Wysokość wykańczania przekraczająca limit określony na rysunku

Screw Driver Bits

Gwintowniki

Wkręcanie elementów złącznych podczas montażu

Odpowiedzi: Zaokrąglenie końcówki narzędzia i wyskakiwanie z główki śruby

Standard: DIN 3126-C 6.3 / ISO 1173

Screw Extractors

Wyciągacze śrub

Usuwanie uszkodzonych elementów złącznych bez uszkadzania otworu

Odpowiedzi: Uszkodzenie ścianki otworu podczas usuwania elementu

Normy i specyfikacje

Liczby stojące za deklaracjami

W tabeli podano nazwę parametru, normę określającą jego wartość oraz powód, dla którego funkcja zapewnienia jakości zakładu sprawdza ten parametr.

Parametr Standard odniesienia Co norma określa Dlaczego nabywca to sprawdza
Geometria punktu wiertła ANSI B94.11M Kąty punktu i kształt podzielonego punktu wiertła ślimakowego Punkt decyduje o sile docisku, dryfowaniu oraz stanie otworu przy wyjściu
Wielkości i uchwyty wiertła stosowane w przemyśle lotniczym NAS 907 Wielkości i wymagania wymiarowe dla wiertła o jakości lotniczej Narzędzie wymienione zgodnie z tą normą na rysunku musi być wykonane zgodnie z tą podstawą
Wymagania dotyczące gwintów MJ ISO 5855-1 Ogólne wymagania dotyczące gwintów MJ (metrycznych stosowanych w przemyśle lotniczym i kosmicznym) Elementy mocujące do zastosowań lotniczych są określone w systemie MJ, a nie w ogólnym systemie metrycznym
Pasowania i odchyłki graniczne ISO 286-1 Międzynarodowy system tolerancji pasowań i odchyłek Oznaczenia otworów H8 odczytywane są z tych samych tabel przez obie strony
Tolerancje geometryczne ISO 1101 Sposób wyrażania tolerancji kształtu, orientacji, położenia i bicia Wymagania dotyczące położenia otworu i współśrodkowości muszą być mierzalne w ten sam sposób
Tekstura powierzchni ISO 4287 Sposób definiowania i wyrażania parametrów chropowatości powierzchni Stan powierzchni ścianki otworu ocenia się na podstawie zdefiniowanych parametrów
Twardość mikrowgnięć ASTM E384 Metoda badania twardości mikrowgnięć Warstwy utwardzone, w tym obszary tzw. warstwy alfa, są ilościowo określone zgodnie z podaną metodą
Badania zmęczeniowe osiowe ASTM E466 Weryfikacja zmęczeniowa osiowa materiałów z kontrolą siły Wyniki badań zmęczeniowych próbek są porównywane zgodnie ze wskazaną metodą badawczą
Testowanie w obecności soli ASTM B117 Urządzenie do testów w atmosferze solnej i procedura testowa Elementy stalowe są porównywane zgodnie ze wskazaną metodą narażenia
Testowanie wytrzymałości na rozciąganie ISO 6892-1 Metoda badania wytrzymałości na rozciąganie materiałów metalowych Certyfikaty materiałowe są odczytywane na wspólnej podstawie
Personel wykonujący badania nieniszczące ISO 9712 Kwalifikacja i certyfikacja personelu wykonującego badania nieniszczące Wynik badania nieniszczącego jest tak dobry, jak kwalifikacje osoby go wykonującej
Badania penetracyjne i magnetyczno-proszkowe ASTM E1417 / ASTM E1444 Metody inspekcji ciekłym penetrantem i cząstkami magnetycznymi Wady powierzchniowe wykrywane są zgodnie z określoną metodą
System Jakości AS9100 Wymagania systemu zarządzania jakością dla dostawców w przemyśle lotniczym Audyt zamawiającego przeprowadzany jest w odniesieniu do systemu, w ramach którego realizowane jest zamówienie
Sposób weryfikacji

Zorganizowane wokół metody, a nie wokół opublikowanej wartości

W pracach lotniczych metoda stanowi część specyfikacji, dlatego nasze kontrole są nazwane jeszcze przed ich wykonaniem. Pomiar wymiarów i geometrii odbywa się na podstawie rysunku oraz norm go określających: AS9100 reguluje system jakości, w ramach którego realizowane jest zamówienie; ANSI B94.11M oraz, tam gdzie rysunek tego wymaga, NAS 907 określają wymagania dotyczące punktu i trzpienia; ISO 286-1 definiuje dopasowanie, a ISO 1101 – geometryczne oznaczenia. Wykończenie ścian otworu, tam gdzie jest to określone, mierzone jest zgodnie z ISO 4287.

Gdy pojawia się pytanie metalurgiczne dotyczące warstwy utwardzonej lub wzbogaconej tlenem, badanie przeprowadza się metodą mikroodciśnięć zgodnie ze standardem ASTM E384. Wyniki badań zmęczeniowych i korozyjnych – tam, gdzie program ich wymaga – uzyskuje się metodami zmęczenia osiowego (ASTM E466) oraz rozpylania solnego (ASTM B117). Kontrola wad powierzchniowych odbywa się zgodnie ze standardami ASTM E1417 i ASTM E1444; personel wykonujący badania posiada kwalifikacje zgodne z normą ISO 9712, a właściwości mechaniczne materiału określano zgodnie z normą ISO 6892-1. Śledzalność partii umożliwia powiązanie dostarczonego narzędzia z konkretną partią karbidu lub stali, a dokumentacja pierwszego egzemplarza towarzyszy zamówieniom specjalnym. Gdy dana kontrola nie ma zastosowania do dostarczonego przedmiotu – np. badanie penetracyjne narzędzia, które nie zawiera odpowiedniej cechy – zamiast raportowania niewykonanej czynności, wyraźnie to stwierdzamy. Każde informacje wykraczające poza standardową dokumentację są udostępniane na żądanie.

Dostosowanie i dostawa

Trzy poziomy zaangażowania, jedna sekwencja

Zamówienia lotnicze przechodzą przez te same trzy poziomy.

Poziom 1 — Marka własna
etykieta kupującego jest stosowana do narzędzi już zakwalifikowanych do danego ciągu warstw, przy niezmienionej geometrii i zachowanym dokumencie kwalifikacji.
Poziom 2 — Opakowanie i specyfikacja
geometria pozostaje niezmieniona, natomiast liczba sztuk w opakowaniu, identyfikacja narzędzia oraz oznaczenia umożliwiające śledzenie są dostosowywane do systemu kupującego, co pozwala przypisać narzędzie do konkretnej partii podczas audytu.
Poziom 3 — Wzór i rysunek jako podstawa
specjalna geometria punktowa, stopień, średnica prowadząca lub modyfikacja trzpienia jest szlifowana na podstawie próbki lub rysunku klienta, przy wsparciu przeglądu projektu pod kątem wykonalności produkcyjnej oraz raportu z inspekcji pierwszego egzemplarza przed wycenieniem jakiegokolwiek kolejnego zamówienia. Niezależnie od poziomu złożoności, sekwencja przebiega zawsze w ten sam sposób. Kolejność ułożenia elementów, średnice oraz kryteria akceptacji są ustalone pisemnie; przeprowadzany jest przegląd rysunku lub próbki; określane jest ścieżka szlifowania, honowania i powlekania tak, aby każdy etap można było mierzyć względem kontrolowanego przez niego cechy; pierwszy egzemplarz podlega inspekcji zgodnie z rysunkiem oraz pakietem certyfikacyjnym; partia zostaje zwolniona do dostawy z oznaczeniem śledzonym, które łączy dostarczony element z jego partią. W przypadku zmiany geometrii w trakcie przeglądu sekwencja rozpoczyna się od nowa na podstawie zaktualizowanego rysunku, a klient jest informowany o tym w momencie zmiany, a nie w terminie dostawy.
PYTANIA ZAKUPUJĄCEGO

Co zespoły zakupowe pytają najpierw

W jaki sposób ustala się cenę narzędzia dla konkretnej sekwencji ułożenia?

Cena jest podawana za każde narzędzie w odniesieniu do określonej sekwencji i określonego średnicy, ponieważ podłoże, powłoka oraz geometria wierzchołka zmieniają się wraz z kombinacją materiałów w otworze. Wiertło przeznaczone do laminatu węglowego i wiertło do wiercenia węgla oraz tytanu nie mogą być traktowane jako jedna pozycja, a ich łączenie w ofercie ukrywałoby istotne różnice. Prześlij sekwencję, średnice oraz kryteria akceptacji – oferta zostanie przygotowana na tej podstawie.

Jaka jest minimalna wielkość zamówienia dla narzędzia o specjalnej geometrii?

Standardowe rozmiary są wyceniane na podstawie istniejącej trasy produkcyjnej, natomiast specjalna geometria wierzchołka lub stopień, który musi zostać po raz pierwszy wykonany metodą szlifowania, wymaga własnego przygotowania (setupu) procesów szlifowania, wykańczania i nanoszenia powłoki – i jest wyceniany osobno. Na etapie wyceny poinformujemy, czy dana specjalna geometria może współdzielić setup z istniejącą geometrią, czy też wymaga osobnego setupu.

Czy możemy przeprowadzić kwalifikację próbek na własnych próbkach testowych przed złożeniem zamówienia?

Tak. Próbki są dostarczane zgodnie z sekwencją warstw i kryterium akceptacji określonymi na piśmie, dzięki czemu wyniki prób mogą być porównywane z ustalonymi przez Państwa limitami, a nie z podsumowaniem dostawcy. Poinformujcie nas o konfiguracji próbek oraz kryteriach akceptacji – w oparciu o te dane przygotujemy ofertę.

Jaki jest czas realizacji partii produkcyjnej?

Standardowe średnice są wprowadzane do produkcji po zatwierdzeniu próbek, natomiast niestandardowe średnice są gotowe po zakończeniu szlifowania, docierania i nanoszenia powłoki; nanoszenie powłoki traktowane jest jako osobny etap. W przypadku programów zależnych od tempa produkcji harmonogram nanoszenia powłoki oraz inspekcja pierwszego egzemplarza to dwa kluczowe punkty wymagające potwierdzenia na etapie składania zamówienia, ponieważ oba znajdują się na ścieżce krytycznej.

Jakie dokumenty towarzyszą wysyłce?

Każda przesyłka zawiera protokół kontroli partii obejmujący sprawdzenie dopasowania trzpienia, średnicy i geometrii wierzchołka zgodnie z rysunkiem oraz certyfikat materiału dla partii węglików spiekanych lub stali szybkotnącej. Raporty dotyczące pierwszego egzemplarza, dane o trwałości narzędzi oraz wyniki badań odwarstwiania lub wysokości wypraski są przechowywane osobno dla każdej rodziny narzędzi i udostępniane na żądanie.

Gotowy do określenia parametrów?

Prześlij kolejność warstw oraz granicę akceptacji. Podaj nam kolejność materiałów, średnicę oraz ograniczenie dotyczące wypraski lub odwarstwiania na rysunku — podamy wówczas, jaki podkład, powłoka i geometria wierzchołka są do tego określone oraz gdzie nasz zakres nie spełnia wymaganego przez Ciebie limitu.

Uzyskaj ofertę w ciągu 24 godzin Zażądaj bezpłatnego wzornika

Uzyskaj bezpłatną ofertę

Nasz przedstawiciel skontaktuje się z tobą wkrótce.
Adres e-mail
Mobilny
Nazwa
Nazwa firmy
Wiadomość
0/1000