Mecanizado de un bastidor de propulsor de titanio para ingeniería de precisión con Sendot Technology

La experiencia de Sendot Technology en mecanizado CNC llevó al éxito a un proyecto de sistema de propulsión de motor. Descubra cómo mecanizamos bastidores de propulsor de titanio complejos para cumplir distintos requisitos.

Resumen del proyecto

	Información
Sector	Aeroespacial
Producto	Bastidor de propulsor de motor
Retos	Espesor de pared delgado, agujeros en las paredes laterales, dificultad para achaflanar
Tecnología	Torneado CNC, mecanizado de 5 ejes
Acabado superficial	Chorreado con arena
Material	Titanio grade 5
Cantidad	4 juegos
Plazo de entrega	10 días hábiles

Sobre el proyecto

Este proyecto es un proyecto de sistema de propulsión para microsatélites y naves espaciales, impulsado por el motor, a través del sistema de transmisión hasta el propulsor, con el fin de lograr que el vehículo aéreo despegue y vuele.

El pequeño sistema de propulsión requiere ligereza, alta resistencia y resistencia al calor para entornos espaciales extremos. Esto requiere un fabricante especializado y experimentado para producirlos. Veamos cómo Sendot Technology abordó este proyecto.

Considerar las estrategias de mecanizado

Se trata de un bastidor cilíndrico de titanio con diferentes detalles en el lateral. Según esta estructura, Sendot Technology consideró primero utilizar un torno para mecanizar aproximadamente la forma del contorno. Después, se utilizará una fresadora CNC de 5 ejes para procesar las características en diferentes direcciones en el lado exterior.

Además, debido al espesor de pared delgado del bastidor de propulsor del motor y a las propiedades del material, es necesario un tratamiento antideformación antes del mecanizado de acabado. Por lo tanto, elegimos realizar el desbaste CNC de los diámetros exterior e interior de las piezas, luego realizar el tratamiento antideformación y, finalmente, refinar los detalles utilizando una máquina de 5 ejes.

Puntos clave de mecanizado y soluciones de Sendot Technology

Ahora que se ha elegido la estrategia general de mecanizado, analicemos los puntos clave que deben resolverse y sus soluciones:

Espesor de pared inconsistente

En el procesamiento, Sendot Technology se centró en el espesor de pared de la pieza, ya que afectaba a la viabilidad de fabricación y a la posible deformación.

En este proyecto, la mayor parte del bastidor de titanio presenta un espesor de pared que va de 2 mm a 8 mm. Sin embargo, algunas estructuras concretas tienen solo 0,8 mm de espesor de pared. Como sabemos, las estructuras de pared delgada sin soporte pueden estar en riesgo de deformación y rotura durante el procesamiento.

Para la zona de 0,8 mm de espesor, Sendot Technology adoptó dos pasos de mecanizado. En primer lugar, todas las estructuras de los lados interior y exterior se procesaron para mantener una cara de extremo uniforme de 2 mm. Luego, se fresaron las zonas indicadas de 2 mm a 0,8 mm. Para evitar que la pared delgada se rompiera, hicimos ajustes en la trayectoria de corte, como reducir el avance y ralentizar el corte.

Enganches/clips y agujeros profundos

En el interior de esta pieza de bastidor, hay 6 enganches/clips con una profundidad de casi 70 mm y un espesor de 2 mm. Cada enganche/clip tiene un agujero de instalación de 2,4 mm. Debido a la estructura especial de las características, necesitamos utilizar fresas de pequeño diámetro y amarres personalizados para el mecanizado, lo que puede dar lugar a riesgos de vibración (chatter) y sobrecorte. Además, la alta resistencia y la difícil maquinabilidad del titanio aumentan aún más el reto de fabricación.

Sendot Technology optimizó el proceso modificando la programación de la simulación y los parámetros de mecanizado, evitando eficazmente el chatter y el sobrecorte.

Al mecanizar estas características, también nos centramos en la alta tolerancia (70±0,05 mm) entre la cara de extremo y el fondo de esta pieza de bastidor, que es la clave para ensamblar otros componentes. Para garantizar tolerancias precisas, completamos el proceso de mecanizado en una única operación y localizamos bien el datum antes del mecanizado.

Procesar los agujeros de las paredes laterales y achaflanar los agujeros de los extremos

El mayor reto de este proyecto fue mecanizar los agujeros de las paredes laterales y achaflanar los agujeros de los extremos. Aunque se utilizó la tecnología de mecanizado de 5 ejes, era imposible encontrar un ángulo de mecanizado adecuado debido a las obstrucciones de características importantes en otras paredes laterales y en la otra cara de extremo.

Para abordar esto, Sendot Technology diseñó y optimizó amarres especiales para el proyecto, de modo que mecanizamos estas estructuras a la perfección.

Garantizar las tolerancias geométricas

En aplicaciones aeroespaciales prácticas, este bastidor de titanio requiere el montaje con otros componentes. Por lo tanto, la posición de los agujeros, la coaxialidad de la pieza y la precisión del perfil superficial son cruciales para un montaje de alta calidad.

Garantizar estas precisiones puede ser difícil debido al riesgo de deformación de la pared delgada y a los efectos de la tensión del titanio. Con la amplia experiencia de Sendot Technology en el mecanizado de titanio, tomamos medidas para lograrlo, incluidas:

• Mecanizado de desbaste primero, seguido de un tratamiento de envejecimiento para eliminar la tensión. Luego, el acabado tras la estabilización dimensional.
• Para las dimensiones de alta precisión, intentamos realizar el procesamiento único y utilizar palpadores para detectar las posiciones exactas antes del mecanizado.
• Cuando las piezas estaban terminadas, las inspeccionamos utilizando MMC especializadas para las tolerancias geométricas. Para abordar las dificultades de medir GD&T con alta precisión, Sendot Technology utilizó equipos MMC Zeiss para garantizar que las piezas mecanizadas cumplieran los requisitos.

Opinión del cliente

«Estoy contento con el bastidor del propulsor. ¡Excelente trabajo! Gracias por mecanizar el bastidor de titanio tan bien y con tanta precisión que encaja perfectamente con los demás componentes. Al mismo tiempo, me alegra que la prueba de las piezas fuera bien». Dijo el ingeniero del proyecto.

Con capacidades de fabricación integrales y un equipo dedicado, Sendot Technology es su proveedor de mecanizado CNC de confianza, que ofrece servicios integrales desde el prototipo hasta la producción. También optimizamos constantemente nuestras capacidades de producción e inspección. Si desea conocer más sobre nuestros proyectos de mecanizado CNC, contáctenos y explore más detalles.