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Verwendung von Wolframelektroden in einer schwierigen Luft- und Raumfahrtanwendung

Verwendung von Kupfer-Wolfram in Senkelektroden für EDM

Maßlich weit entfernt von Wolframdraht mit einem Durchmesser von 0,0010“ (0,025 mm) ist die Verwendung von Wolfram für Senkerodierelektroden. In umgekehrter Form müssen Die-Sinker-Elektroden formstabil, aber auch mit sehr feinen Merkmalen bearbeitbar sein – manchmal so dünn wie feiner Draht selbst. Mit der Fähigkeit, Teile in unzähligen Formen mit dem Senkerodierverfahren herzustellen, wurde Metal Cutting von einem Kunden mit einer schwierigen Anwendung für die Luft- und Raumfahrt angesprochen, die sowohl ein hohes Volumen als auch feine Merkmale erforderte.

Herausfinden, wie man Keramik für einen Dichtungsring verwendet

Der Kunde wurde beauftragt, einen neuartigen Dichtungsring herzustellen, der die traditionellen Wabenringe ersetzt, die bei Strahltriebwerken verwendet werden. Die hohe Leistungsfähigkeit dieses neuen Dichtungsrings würde durch die Verwendung von Keramik als Dichtungsmaterial erreicht. Die Herausforderung bestand darin, wie man dorthin gelangt – insbesondere, wie man Keramik in die Form von sehr großen, kreisförmigen Ringen bringt.

Keramik ist bekannt für ihre bemerkenswerten Verschleiß- und Hochtemperaturbeständigkeitseigenschaften. Es ist jedoch auch bekannt, dass es spröde ist und leicht splittert. Damit der neue Dichtungsring des Kunden funktioniert, benötigte die Keramik also ein Substrat, das sie an Ort und Stelle hält und die erforderliche Grundlage und Festigkeit bietet, anstatt nur einen reinen Keramikring zu haben. Es entstand die Idee, Flossen zu verwenden, ein sehr häufiges Merkmal des Düsentriebwerksdesigns. in diesem Fall dienten die Rippen jedoch nur zu Haftungszwecken, wobei Keramik in die Zwischenräume zwischen den Rippen floss.

Lösung einer Produktionsherausforderung mit Kupfer-Wolfram

Natürlich war es eine eigene Herausforderung, die besondere Art von Keramik für ihren Einsatzzweck zu entwickeln und sie in die Rippen zu fließen. Aber für uns in der Metallbranche bestand unsere Herausforderung darin, die Rippen herzustellen – und nicht nur ein paar, sondern Tausende und Abertausende von identischen Rippen, die in Segmenten hergestellt werden mussten und mit den verschiedenen absteigenden Umfängen übereinstimmen, die für diese Anwendung erforderlich sind. Wie wäre es möglich, diese hohen und dünnen Rippen mit tiefen Kanälen zu bearbeiten, die sie nur um den Bruchteil eines Millimeters trennen?

Die Lösung bestand darin, die Rippen mit Senkerodierelektroden herzustellen. Diese Elektroden werden unter Verwendung sehr präziser Verhältnisse von gleichmäßig verteiltem und perfekt gleichmäßigem Kupfer-Wolfram hergestellt. Die höhere Pulverkonsistenz und -verteilung sowie die notwendige homogene Dichte über den gesamten Elektrodenblock erfordert die normale Produktion dieser neuen Anwendung jedoch nicht. Außerdem sollten die Elektroden für diese Anwendung sehr groß sein und jede musste perfekt an die angrenzenden angepasst werden.

Gewährleistung der richtigen Grundlage für EDM

(Spoiler-Alarm:Sie sollten vielleicht aufhören zu lesen, wenn Sie Flugangst oder Angst vor dem Zahnarztbesuch haben.)

Stellen Sie sich vor, Sie fliegen in einem Düsenflugzeug und haben von Ihrem Sitz aus einen direkten Blick direkt in eines der Triebwerke. Sicher hoffen Sie, dass keine kleinen Metallstücke aus dem Inneren des Motors herausgeschleudert werden!

Was hat das mit CuW zu tun, das in Senkerodierelektroden zum EDM-Trennen von Rippen für keramische Dichtringe verwendet wird? Wenn das primäre EDM-Elektrodenmaterial übergroße, unvermischte Metallbrocken oder unentdeckte Hohlräume hätte, besteht ein Dominoeffekt darin, dass das resultierende Rippenmuster Lücken aufweisen würde und Designmerkmale fehlen würden, die zum Stützen und Befestigen der Keramik erforderlich sind. Aus diesem Grund musste in dieser Anwendung so genau auf die Konsistenz, Verteilung und Homogenität der CuW-Nutzung geachtet werden.

Es ist ein bisschen wie Zahnmedizin und das Einsetzen einer Krone. Egal wie gut die Krone aussieht, wenn die darunter liegende Arbeit nicht richtig gemacht wurde – wenn Krone und Basis nicht richtig geformt waren, nicht genug Klebstoff verwendet wurde oder es Lücken gab im Kronensiegel – dann wird die Fähigkeit, den Zahn wiederholt zu verwenden, beeinträchtigt. Ebenso begann die Integrität des Dichtungsrings und der ihn umgebenden Keramik mit diesem Fundament, das durch einen EDM-Prozess geschaffen wurde, der auf dem perfekten Ausgangsmaterial beruhte.


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