# Stangdrejning i luft- og rumfartsindustrien: 4 nøglefaktorer for korrekt opsætning af applikationen

4 nøglefaktorer ved stangdrejning af komponenter til luft- og rumfartsindustrien

Luft- og rumfartsindustrien er et af de mest krævende anvendelsesområder inden for stangdrejning. Den store variation af komponenter, der fremstilles, det lige så brede udvalg af bearbejdningsoperationer, de anvendte materialers egenskaber og de strenge kvalitetsstandarder medfører en række tekniske krav til hele anlægget. Drejebænken, stangladeren og højtrykskølesystemet skal fungere sammen for at sikre en stabil proces og kvaliteten af det færdige emne.

Fire faktorer kræver særlig opmærksomhed: temperaturstyring, spånhåndtering, målnøjagtighed og minimering af materialespild.

1. Temperaturstyring ved bearbejdning af titanium og varmebestandige superlegeringer (HRSA)

Titaniumlegeringer og varmebestandige superlegeringer (HRSA), herunder Inconel 718, vælges til komponenter, der skal fungere under ekstreme forhold, netop fordi de kan bevare deres mekaniske styrke og hårdhed ved meget høje temperaturer. De samme egenskaber, der gør dem velegnede til anvendelser inden for luft- og rumfart, gør dem også vanskelige at bearbejde.

Ved drejning af disse materialer bliver den udviklede varme koncentreret ved værktøjsspidsen i stedet for at blive bortledt gennem spånen eller emnet. Nikkelbaserede legeringer har desuden tendens til gradvist at deformationshærde, så hvert efterfølgende snit bliver vanskeligere end det foregående. Under disse driftsforhold kan selv en forholdsvis lille temperaturændring få komponenten til at udvide sig ud over branchens meget snævre tolerancegrænser.

Præcis temperaturstyring har direkte indflydelse på processtabiliteten. Den mest effektive løsning er et højtrykskølesystem. Kølevæskestrålen trænger gennem den dampbarriere, der dannes i skærezonen, køler direkte ved kontaktpunktet mellem værktøj og emne og mindsker friktionen ved kontaktfladen, så varmeudviklingen begrænses ved kilden. Resultatet er længere værktøjslevetid og gentagelsesnøjagtighed for målene, som ellers ville være vanskelig at opnå.

2. Spånhåndtering og overfladekvalitet

I luft- og rumfartsindustrien er kravene til overfladekvalitet bestemt af strenge sikkerhedskrav og ikke af æstetiske hensyn. Konstruktionskomponenter og hydrauliske dele udsættes for cykliske belastninger: Mikrorevner eller restspændinger kan forringe deres pålidelighed. Selv mindre fejl kan føre til kassation af emnet, hvilket er uforeneligt med branchens strenge standarder.

Materialer til luft- og rumfartsindustrien giver også særlige udfordringer med hensyn til spånkontrol. Titanium har tendens til at hæfte på skæret under bearbejdningen og danne lange, trådformede spåner, som kan ridse emnets overflade eller beskadige værktøjet. Ophobning af spåner i bearbejdningsområdet er en af de vigtigste faktorer, der kan forringe den endelige overfladekvalitet, og skal derfor håndteres allerede ved konfigureringen af applikationen.

Højtrykskøling påvirker spåndannelsen direkte ved at hjælpe med at bryde spånerne i korte stykker og straks fjerne dem fra skærezonen. Højt tryk er særlig vigtigt ved dybhulsboring, hvor spånevakuering er afgørende. Den dynamiske opførsel af stangladeren spiller også en vigtig rolle: En høj vibrationsdæmpende evne bidrager til at stabilisere processen og opretholde en ensartet kvalitet af den bearbejdede overflade.

3. Målnøjagtighed i henhold til tolerancerne IT6 og IT7

Luft- og rumfartsindustrien kræver, at komponenter fremstilles ensartet og reproducerbart i overensstemmelse med den internationale standard ISO 286: IT6 og IT7 er toleranceklasser, der stilles som krav til processen. Dimensionstolerancer, som kan være helt nede på få mikrometer, kræver fuldstændig mekanisk stabilitet gennem hele bearbejdningscyklussen.

Ved drejning er den mest kritiske variabel temperaturen: Ændringer på blot få grader kan få emnet til at udvide sig og overskride specifikationerne. Ved konfigurering af en applikation til fremstilling af komponenter til luft- og rumfartsindustrien bør man derfor overveje at anvende et højtrykskølesystem til at fjerne den varme, der udvikles i skærezonen, og opretholde målnøjagtigheden over tid.

Set fra et mekanisk perspektiv bør betydningen af stangladeren ikke undervurderes. Den skal sikre yderst præcis styring af stangen og dæmpe vibrationerne, der overføres under bearbejdningen. Ved disse toleranceniveauer fører enhver ustabilitet direkte til målafvigelser og øget risiko for kassation.

4. Minimering af materialespild

Titaniumlegeringer og varmebestandige superlegeringer har generelt høje indkøbspriser og kan, især når det gælder certificerede kvaliteter, særlige diametre eller ikke-standardiserede partier, også medføre lange leveringstider. Optimering af råmaterialeudnyttelsen er derfor mere end en driftsmæssig detalje: Den har direkte betydning for applikationens samlede omkostninger.

Stangladerens længde er en af de faktorer, der bør vurderes ved konfigurering af applikationen, selv om den ofte undervurderes i forhold til andre parametre. En lang stanglader gør det muligt at indlæse stænger i fuld længde uden først at skære dem til, så der kun opstår én reststang pr. stang. Den eliminerer også behovet for at klargøre materialet ved maskinen: Materialet kan gå direkte fra levering til stangladeren uden mellemliggende operationer. Med stænger på 3 meter er fordelen allerede målbar; med stænger på 4 eller 6 meter bliver materialebesparelsen sammenlignet med kortere løsninger betydelig i absolutte tal.

Stangladerens længde påvirker også produktionsautonomien. Bearbejdningscyklusserne for komponenter til luft- og rumfartsindustrien er ofte lange: En stanglader med tilstrækkelig magasinkapacitet reducerer afbrydelser ved indlæsning af nye stænger og gør det muligt at forlænge ubemandede produktionsperioder.

Iemca hjælper producenter inden for luft- og rumfartsindustrien med stangladere og højtrykskølesystemer, der er udviklet til at opfylde kravene til disse krævende bearbejdningsopgaver. Sortimentet af stangladere dækker en bred vifte af stangdiametre og -længder med konfigurationer, der omfatter magasiner med høj kapacitet til lange produktionscyklusser. Iemcas højtrykssystemer leverer kølevæske direkte til skærezonen ved det tryk, der kræves til bearbejdning af titanium og varmebestandige superlegeringer (HRSA). Det tekniske team står til rådighed for at finde den bedst egnede konfiguration til hver enkelt applikation.