LUFTFAHRT
LUFTFAHRT-MACHINING
Die Luftfahrtindustrie hat im Laufe der Jahre verschiedene Phasen des Wachstums und des Rückgangs durchlaufen. Laut dem Bericht "Global Fleet & MRO Market Forecast 2021-2031" wird die weltweite Flotte bis 2031 voraussichtlich 36.500 Flugzeuge erreichen. Führende Luft- und Raumfahrtunternehmen wie Lockheed Martin, Airbus, Raytheon Technologies, Boeing, General Dynamics, Northrop Grumman, BAE Systems, Thales, Safran oder Leonardo SpA setzen auf Innovation bei der Entwicklung neuer Technologien und Lösungen, um neue Märkte zu schaffen und Wachstumsmöglichkeiten zu erweitern. Was die maschinelle Bearbeitung in der Luftfahrt bei der Herstellung von Teilen anbelangt, so wird in einigen ihrer Phasen noch ein hohes Maß an handwerklichem Können bewahrt. Dabei ist zu bedenken, dass die zu produzierenden Flugzeugserien in der Regel nicht mehr als 1.000 Stück umfassen. Die derzeitigen Fertigungsverfahren gehen in Richtung effizienterer Technologien wie der additiven Fertigung.
MACHINING FÜR DIE LUFTFAHRT
Das Machining für die Luftfahrt umfasst ein breites Spektrum von Teilen, die für den Betrieb von Flugzeugen unerlässlich sind. Diese Teile erfordern außergewöhnliche Präzision und Qualität, und Drehmaschinen bieten die Möglichkeit, sie nach höchsten Standards zu fertigen. Werfen wir einen Blick auf einige der wichtigsten Teile, die in der Luft- und Raumfahrtindustrie auf Drehmaschinen bearbeitet werden. Triebwerkskomponenten, Strukturkomponenten, Steuersysteme, Verbindungen und Armaturen, Fahrwerkskomponenten, Kraftstoffsysteme, Instrumentierung ... sie alle spielen eine wichtige Rolle:
- Turbinenschaufeln: Diese Teile leiten den Abgasstrom in das Triebwerk und erzeugen die für den Antrieb des Flugzeugs erforderliche Kraft.
- Motorgehäuse: Motorgehäuse sind äußere Strukturen, die die inneren Komponenten des Motors schützen.
- Zargen: Zargen sind Strukturen, die Teil des Flugzeugstruktursystems sind. Sie bieten Halt und Steifigkeit und verteilen Lasten und Spannungen auf die gesamte Struktur.
- Aktuatoren: Diese Geräte werden zur Steuerung verschiedener Systeme im Flugzeug verwendet, z. B. Fahrwerk, Klappen und Ruder, damit sie sich bewegen und richtig funktionieren.
- Bolzen: Bolzen sind Verbindungselemente, die zum Zusammenfügen und Sichern der verschiedenen Teile des Flugzeugs verwendet werden.
- Wellen: Sie übertragen Bewegung und Energie zwischen verschiedenen Teilen des Systems, z. B. dem Motor und den Propellern.
- Verbinder: Diese Teile werden verwendet, um Systeme und Komponenten im Kraftstoffsystem des Flugzeugs zu verbinden und einen kontrollierten Kraftstofffluss zu gewährleisten.
- Instrumentenanzeigen: Diese visuellen Elemente werden auf den Bedienfeldern von Flugzeugen verwendet und liefern wichtige Informationen über den Status und die Leistung von Flugzeugsystemen.
- Halterungen: Halterungen werden verwendet, um verschiedene Komponenten und Systeme am Flugzeug zu halten und zu befestigen. Ihre Aufgabe ist es, eine sichere und zuverlässige Montage zu gewährleisten.
- Lager: Lager sind reibungsmindernde Elemente, die eine glatte und effiziente Bewegung der verschiedenen Teile des Flugzeugs, wie z. B. des Fahrwerks und der Steuerflächen, ermöglichen.
VORTEILE DER VERWENDUNG VON DREHMASCHINEN FÜR DAS MACHINING IN DER LUFTFAHRT
In einem Produktionsprozess, in dem jeder Mikrometer zählt, bringt die Ausstattung mit erstklassigen Maschinen einen unschätzbaren Mehrwert für die Qualität des Endprodukts. CNC-Drehmaschinen sind robuste, leistungsstarke und zuverlässige Maschinen, die die Herstellung von Teilen ermöglichen, die ein hohes Maß an Präzision erfordern. Dieser Mehrwert beruht auf den folgenden Vorteilen:
Präzision
Effizienz
Flexibilität
Wiederholgenauigkeit
Fehlerreduzierung
Optimierung der Ressourcen
- Präzision: Drehmaschinen ermöglichen eine hochpräzise Bearbeitung, die zu qualitativ hochwertigen Teilen mit perfekter Passform führt.
- Effizienz: Die Automatisierung der Drehmaschinen ermöglicht eine schnellere und effizientere Produktion, wodurch die Stillstandszeiten in der Fertigung reduziert und die Produktivität erhöht werden. Das Gantry-Loader-System ist ein großartiger Verbündeter bei Prozessen, bei denen ein minimaler menschlicher Eingriff erforderlich ist und die unbeaufsichtigte Arbeit Vorrang hat.
- Flexibilität: Die Drehmaschinen können eine Vielzahl von Materialien bearbeiten und bieten somit Flexibilität bei der Herstellung von Teilen für die Luft- und Raumfahrtindustrie.
- Wiederholgenauigkeit: Die Drehmaschinen gewährleisten Wiederholgenauigkeit bei der Herstellung von Teilen ohne Abweichungen, wodurch hohe Qualitäts- und Konsistenzstandards aufrechterhalten werden können.
- Fehlerreduzierung: Durch die präzise Programmierung der numerischen Steuerung werden menschliche Fehler minimiert und die Möglichkeit von Fehlern oder Mängeln in den gefertigten Teilen verringert.
- Optimierung der Ressourcen: Drehmaschinen ermöglichen einen effizienten Materialeinsatz, minimieren den Ausschuss und optimieren die Ressourcen im Bearbeitungsprozess in der Luftfahrtindustrie.
DREHMASCHINEN FÜR DAS MACHINING IN DER LUFTFAHRT: DAS MEISTGEFRAGTE
MOTORKOMPONENTEN IM MACHINING FÜR DIE LUFTFAHRT
In der Luftfahrtindustrie spielen Triebwerkskomponenten eine entscheidende Rolle für den Betrieb und die Leistung von Flugzeugen. Diese Teile sind für die Erzeugung der für den Flug notwendigen Energie und des Antriebs verantwortlich. Im Folgenden werden einige spezifische Beispiele für Triebwerkskomponenten beschrieben, die in der Luftfahrt verwendet werden:
- Zapfwellen: Zapfwellen sind mechanische Elemente, die die vom Motor erzeugte Leistung auf andere Teile des Flugzeugs, wie Propeller oder Hilfssysteme, übertragen. Drehbänke ermöglichen Dreh- und Fräsarbeiten, um die erforderliche präzise Form und die erforderlichen Toleranzen zu erreichen.
- Verdichterschaufeln: Die Schaufeln dienen der Erhöhung des Luftdrucks vor dem Eintritt in die Verbrennungskammer. Dreh- und Fräsarbeiten an zähen Werkstoffen wie Titanlegierungen oder Superlegierungen sorgen für eine optimale aerodynamische Form der Schaufeln und die erforderlichen engen Toleranzen.
- Aktuatoren für Auslassdüsen: Auslassdüsen sind Bauteile, die die vom Motor erzeugten Abgase kanalisieren und so die Antriebseffizienz maximieren, indem sie für einen angemessenen Gasfluss und optimale Leistung sorgen. Die Drehmaschinen werden hier für Dreh- und Fräsarbeiten an hitzebeständigen Werkstoffen wie Nickellegierungen eingesetzt.
STRUKTURKOMPONENTEN IM MACHINING FÜR DIE LUFTFAHRT
Strukturelle Komponenten im Luftfahrtmachining sind für die Festigkeit, Steifigkeit und strukturelle Abstützung des Flugzeugs verantwortlich und gewährleisten seine Integrität und Tragfähigkeit. Dies sind die wichtigsten Strukturbauteile, bei deren Herstellung Drehmaschinen eingesetzt werden können:
- Halterungen: Halterungen sind Strukturelemente, die anderen Bauteilen oder Systemen im Flugzeug Halt und Festigkeit geben. Es kann sich dabei unter anderem um Triebwerkshalterungen, Halterungen für elektronische Geräte, Halterungen für Hydrauliksystemen handeln. Bei der Bearbeitung mit Drehmaschinen werden geometrische Details präzise bearbeitet und enge Toleranzen erreicht, um den ordnungsgemäßen Einbau und Funktion der Halterungen zu gewährleisten.
- Gleitschienen: Gleitschienen werden in Bewegungs- und Verschiebungssystemen verwendet, wie z. B. bei Schiebesitzen in der Flugzeugkabine. Diese Schienen ermöglichen eine reibungslose und sichere Bewegung der Sitze und bieten Komfort und Funktionalität für die Passagiere. Die Verwendung von Drehmaschinen bei der Bearbeitung der Schienen in der Luftfahrt ermöglicht die Herstellung von Laufwerksteilen mit besseren Passungen, um ein reibungsloses Gleiten zu gewährleisten.
- Querträger: Querträger sorgen für Steifigkeit und Abstützung in der Flugzeugstruktur. Sie befinden sich im Rumpf, in den Flügeln oder in anderen Teilen des Flugzeugs und dienen dazu, Lasten und Kräften während des Flugs zu widerstehen.
- Holme: Diese Elemente erstrecken sich über die gesamte Länge des Flugzeugs und sind für die Aufnahme der Lasten und Zugbelastungen während des Flugs verantwortlich. Dreharbeiten ermöglichen die Bearbeitung von Löchern, Nuten und strukturellen Details, die für eine ordnungsgemäße Integration und Festigkeit in der Flugzeugstruktur erforderlich sind.
MECHANISCHE SYSTEME IN DER LUFTFAHRT
Die mechanischen Systeme in der Luftfahrt gewährleisten den sicheren und effizienten Betrieb von Flugzeugen, da sie für die Steuerung und Regelung verschiedener Aspekte des Fluges, wie Bewegung, Stabilität, Lenkung und andere kritische Funktionen, verantwortlich sind. Diese sind einige der am häufigsten verwendeten Komponenten:
- Aktuatoren: Aktuatoren sind für die Umwandlung von hydraulischer, pneumatischer oder elektrischer Energie in mechanische Bewegung zuständig. Diese Geräte werden zur Steuerung von Steuerflächen wie Querruder, Seitenruder und Klappen verwendet und ermöglichen Änderungen der Fluglage und der Manövrierfähigkeit. Drehmaschinen sind an der Herstellung der wichtigsten Teile beteiligt, z. B. der Antriebsstange und der Kraftübertragungselemente.
- Kardangelenke: Diese Teile, die auch als Universalgelenke bezeichnet werden, sind mechanische Vorrichtungen, die die Übertragung von Bewegung und Kraft zwischen Wellen mit variablem Winkel ermöglichen. Sie übertragen die Bewegung von den Aktuatoren auf die Steuerflächen.
- Wellen: Es handelt sich um zylindrische Bauteile, die in Steuersystemen verwendet werden, um Bewegungen von Aktuatoren auf verschiedene Teile des Flugzeugs zu übertragen. Sie sind in Lenkmechanismen, Bremssystemen, Landesystemen und anderen Steuersystemen enthalten. Drehmaschinen eignen sich für die Bearbeitung von zylindrischen Oberflächen, Befestigungsbohrungen und Verbindungsdetails, um die für einen zuverlässigen und dauerhaften Betrieb der Welle erforderliche Maßgenauigkeit, Oberflächengüte und enge Toleranzen zu gewährleisten.
- Hebel: Hebel sind Steuerelemente, die die Übertragung und Verstärkung von Kräften und Bewegungen in Steuersystemen ermöglichen, die in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden, z. B. in Lenksystemen, Bremssystemen und Flugsteuerungssystemen. Drehmaschinen helfen bei der Bearbeitung von präzisen Formen, Befestigungslöchern und -details.
VERBINDUNGEN UND ARMATUREN IM LUFTFAHRTMACHINING
Verbindungen und Armaturen gewährleisten die strukturelle Integrität, Sicherheit und Festigkeit des Flugzeugs während des Flugs. Die folgenden sind in der Luftfahrt am häufigsten anzutreffen:
- Bolzen: Bolzen sind Verbindungselemente, die zum Verbinden von Flugzeugteilen und -komponenten verwendet werden. Sie haben auf der einen Seite einen Kopf und auf der anderen Seite ein Gewinde und werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, z. B. zum Verbinden von Paneelen, zum Zusammenbau von Strukturen und zur Befestigung von Komponenten. Drehmaschinen werden häufig zur Bearbeitung des Gewindeteils der Schraube sowie zur Herstellung des entsprechenden Kopfes verwendet, der je nach gewünschter Ausführung unterschiedliche Formen haben kann.
- Muttern: Muttern sind Komponenten, die in Kombination mit Schrauben verwendet werden, um eine sichere und starke Verbindung herzustellen. Sie haben in der Regel eine sechseckige Form und verfügen über ein Innengewinde, das in das Bolzengewinde eingreift. Muttern sichern die Verbindung von Komponenten in der Flugzeugstruktur, wie z. B. Paneele, Halterungen und andere Elemente. Drehmaschinen sind der beste Verbündete, um das Innengewinde und die Sechskantform der Mutter mit absoluter Präzision zu bearbeiten.
- Stehbolzen: Stehbolzen sind Verbindungselemente, die Bolzen ähneln, aber keinen Kopf haben. Sie haben an beiden Enden ein Gewinde und werden zur Befestigung von Flugzeugteilen und Komponenten verwendet, bei denen ein hervorstehender Kopf nicht erforderlich ist. Stehbolzen werden z. B. für die Befestigung von Paneelen, Halterungen und Strukturbauteilen verwendet.
- Rohrschellen: Diese Befestigungselemente werden zum Verbinden, Sichern und Befestigen von Kabeln, Rohren und anderen Gegenständen am Flugzeug verwendet. Diese Teile bestehen aus einem ringförmigen Metallband mit einer Klemme oder einem Verschlusssystem, um einen festen Halt zu gewährleisten. Rohrschellen werden in Kabelsystemen, Kraftstoffsystemen, Hydrauliksystemen und anderen Flugzeugsystemen verwendet.
FAHRWERKSKOMPONENTEN IM LUFTFAHRTMACHINING
Das Fahrwerk spielt in der Luftfahrt eine entscheidende Rolle, da es für den sicheren Start und die sichere Landung des Flugzeugs verantwortlich ist. Diese Art von Bauteil stützt und führt das Flugzeug während der Start-, Lande- und Rollphase. Die Hauptbestandteile des Fahrwerks sind:
- Achsen: Diese zylindrischen Elemente, die im Fahrwerk als Verbindung und strukturelle Stütze zwischen den Rädern und der Aufhängung dienen, zeichnen sich durch ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber Belastungen und Verschleiß aus. Der Einsatz von Drehmaschinen ermöglicht die Bearbeitung der zylindrischen Oberflächen, der Gewinde und der erforderlichen Befestigungsdetails.
- Buchsen: Es handelt sich um zylindrische Elemente mit einer Innen- und einer Außenbohrung, die als Lager dienen und die Reibung zwischen den beweglichen Teilen des Fahrgestells, wie Achsen und Halterungen, verringern. Ihre Hauptfunktion besteht darin, die Leichtgängigkeit der Bewegung und die Verschleißfestigkeit zu gewährleisten.
- Lager: Lager ermöglichen die reibungslose und kontrollierte Bewegung von beweglichen Teilen wie Rädern und Achsen. Diese Bauteile bestehen aus einer Kugel- oder Rollenstruktur auf einem Außen- und Innenring. Bei der Herstellung von Lagern werden CNC-Drehmaschinen eingesetzt, um die Außen- und Innenringe sowie die Kontaktflächen der Kugeln oder Rollen zu bearbeiten.
- Gehäuse: Diese Bauteile werden zur Befestigung und Lagerung von Fahrwerksteilen wie Achsen, Rädern und Buchsen verwendet. Sie sind stabil und halten den Belastungen und Kräften stand, die beim Starten, Landen und Rollen auftreten. Während des Herstellungsprozesses werden Drehmaschinen zur Bearbeitung der Montageflächen, der Strukturformen und der Befestigungsdetails verwendet.
TREIBSTOFFSYSTEME IM LUFTFAHRTMACHINING
Die Treibstoffsysteme stellen die für den Betrieb von Flugzeugtriebwerken erforderliche Treibstoffversorgung sicher und sind für die sichere und effiziente Lagerung, Beförderung und Verteilung des Treibstoffs verantwortlich. Die häufigsten Komponenten sind:
- Kraftstoffeinspritzdüsen: Sie zerstäuben den Kraftstoff und leiten ihn kontrolliert und effizient in den Verbrennungsraum des Motors. Kraftstoffeinspritzdüsen haben eine Reihe von Öffnungen und Düsen, die eine feine Zerstäubung des Kraftstoffs ermöglichen. Der Einsatz von Drehmaschinen bei der Herstellung hilft bei der Bearbeitung der Düsen, Öffnungen und Verbindungsflächen.
- Fittinge: Sie verbinden verschiedene Rohrabschnitte und Schläuche miteinander. Sie sorgen für eine sichere, dichte Verbindung des Kraftstoffflusses. Fittinge gibt es in verschiedenen Formen und Größen und werden in geraden, abgewinkelten oder abzweigenden Verbindungen eingesetzt. Bei der Herstellung von Fittingen werden Drehmaschinen verwendet, um die erforderlichen Gewinde, Dichtflächen und Formen zu bearbeiten.
- Ventile für das Kraftstoffsystem: Diese Teile regeln den Durchfluss und den Druck des Kraftstoffs im System und gewährleisten eine angemessene Versorgung unter verschiedenen Flugbedingungen. Es gibt verschiedene Arten von Ventilen, z. B. Absperrventile, Druckregulierventile und Ablassventile.
INSTRUMENTIERUNG IM LUFTFAHRTMACHINING
Die Instrumentierung spielt in der Luftfahrt eine grundlegende Rolle, da sie wichtige Informationen über den Zustand und die Leistung des Flugzeugs während des Flugs liefert. Diese Systeme ermöglichen die Messung, Kontrolle und Anzeige verschiedener Parameter wie Geschwindigkeit, Höhe, Temperatur, Druck, unter anderem. Zu den Bauteilen, an deren Herstellung Drehmaschinen beteiligt sind, gehören:
- Display-Halterungen: Ihre Aufgabe ist es, Displays und Anzeigen in der Flugzeugkabine zu befestigen und zu stützen, um eine sichere und einstellbare Befestigung für eine optimale Informationsanzeige zu gewährleisten. Drehmaschinen bearbeiten die strukturellen Teile der Halterung, wie z. B. die Befestigungsarme und Befestigungsplatten.
- Messgerätegehäuse: Sie schützen und beherbergen die Messgeräte und Anzeigen der Flugzeuginstrumentierung. Diese Gehäuse bieten eine robuste Struktur und Schutz vor der Flugumgebung. Die äußere Form, die Öffnungen für die Messgeräte und die Montageflächen können auf Drehmaschinen bearbeitet werden.
- Bedienfeldkomponenten: Bedienfeldkomponenten dienen der Unterbringung und Organisation von Schaltern, Tasten und Bedienelementen im Cockpit des Flugzeugs. Diese Komponenten ermöglichen einen bequemen Zugang und eine intuitive Bedienung von Systemen und Funktionen.
GRÜNDE FÜR DEN KAUF VON DREHMASCHINEN FÜR DAS LUFTFAHRTMACHINING
Die strategischen Vorteile, die sich aus dem Kauf von Maschinen, insbesondere von numerisch gesteuerten Drehmaschinen, ergeben, sind unbestreitbar. Der Kauf von Drehmaschinen für die Bearbeitung in der Luftfahrt hat zahlreiche Vorteile, von denen die folgenden hervorzuheben sind:
- Interne Produktionskapazitäten: Eigene Drehmaschinen ermöglichen eine bessere Kontrolle über den Herstellungsprozess und verringern die Abhängigkeit von externen Zulieferern.
- Verbesserte Wettbewerbsfähigkeit: Die Fähigkeit, qualitativ hochwertige Teile intern herzustellen, verbessert die Wettbewerbsfähigkeit des Unternehmens auf dem Luftfahrtmarkt.
- Anpassungsfähigkeit an die Nachfrage: Drehmaschinen bieten die Flexibilität, sich an Veränderungen der Nachfrage anzupassen, und ermöglichen eine flexiblere und effizientere Reaktion auf die Bedürfnisse der Kunden.
- Innovation und Entwicklung: Der Besitz von Drehmaschinen öffnet die Tür für Innovationen und die Entwicklung neuer Lösungen und Produkte im Bereich der Luftfahrtbearbeitung.
- Langfristige Einsparungen: Die anfänglichen Investitionen in Drehmaschnen können zwar beträchtlich sein, aber langfristig führen sie zu Einsparungen bei den Produktionskosten und zu einer höheren Rentabilität. CMZ-Drehmaschinen zum Beispiel haben eine Lebensdauer von mehr als 20 Jahren. Die Investition lohnt sich also auf jeden Fall.
Die zerspanende Fertigung in der Luftfahrt spielt eine Schlüsselrolle bei der Herstellung von Teilen für die Luft- und Raumfahrtindustrie. Drehmaschinen sind in diesem Prozess unverzichtbare Werkzeuge, da sie die präzise und effiziente Herstellung hochwertiger Teile ermöglichen. Von Triebwerkskomponenten bis hin zu Steuerungssystemen, Verbindungen und Hardware deckt das Machining in der Luft- und Raumfahrt ein breites Spektrum von Schlüsselteilen für die Luft- und Raumfahrtindustrie ab. Die Anschaffung von CNC-Drehmaschinen bietet zahlreiche strategische Vorteile und verbessert die Wettbewerbsfähigkeit und die Anpassungsfähigkeit an die Marktanforderungen.
