Аэрокосмические приборы, изготовленные из материалов военного назначения

Компания Aero-Tec Industries, базирующаяся в Семиноле, штат Оклахома, производит аэрокосмические приборы, в том числе широкий спектр панелей управления с внутренней подсветкой для использования в самолетах, вертолетах и ​​симуляторах. Большой процент из них изготовлен для совместимости с очками ночного видения. Для этого требуется специальная ламповая фильтрация и краски.

В 2005 году президент Aero-Tec Чарльз Харберт решил найти станок с ЧПУ, способный производить серийную обработку дисплеев с подсветкой для средств связи самолетов из литого акрила. Но это должны были быть необычные дисплеи, и для их производства в соответствии со строгими спецификациями компании Aero-Tec нужно было найти необычное оборудование.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ АЭРОКОСМИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ С ПОДСВЕТКОЙ

По словам Харберта, «внутри детали заключены два герметичных 5-вольтовых ламповых модуля — один обеспечивает подсветку для УВЧ, а другой [вверху] освещает дисплей, который находится за прозрачным окном. Модули ламп фильтруются, чтобы быть совместимыми с очками ночного видения, которые носят военные летчики… а надпись внизу не подсвечивается».

Показанные здесь детали включают готовую деталь (за исключением двух проводов, выходящих из утопленных клемм на задней панели), а две другие детали показывают внутреннюю часть и иллюстрируют сложные этапы, необходимые для изготовления этой детали.

Когда компания Aero-Tec наткнулась в Интернете на компанию DATRON Dynamics, Inc. (Милфорд, Нью-Гэмпшир), надежда Харберта на превосходные технологии была подкреплена веб-сайтом, на котором были представлены передовые высокоскоростные обрабатывающие центры… и, возможно, что более важно, шведский стол с интегрированными функциями. это попахивало
настоящее решение под ключ. «В частности, — сказал Харберт, — меня интересовало, как высокоскоростная технология DATRON и встроенный вакуумный стол могут повлиять на нашу эффективность и общее качество всей нашей линейки продуктов».

На самом деле, оправка DATRON VacuMate™ в конечном счете имела такое же отношение к успеху Aero-Tec с этой конкретной аэрокосмической деталью, как и сама технология обработки со скоростью 60 000 об/мин. VacuMate предназначен для быстрой и эффективной фиксации плоских заготовок на станине обрабатывающей системы. Тонкий запас, который раньше можно было закрепить с большим трудом, теперь можно закрепить буквально за секунды. Сюда входят пластиковая фольга толщиной от 0,001 дюйма или алюминиевые листы толщиной до 0,250 дюйма. Вакуумный стол оснащен портами с оптимизированным потоком воздуха и утопленными камерами для обеспечения превосходного распределения вакуума. Недорогая газопроницаемая подложка служит жертвенным вакуумным диффузором, позволяя резчику обрабатывать заготовку, не разрезая стол. При размещении одного сегмента VacuMate 18 x 12 дюймов (или до 4 соединенных сегментов, всего 24 x 36 дюймов) на станине машины каждый раз сохраняется одно и то же положение. Это связано с тем, что ключи VacuMates имеют скошенную систему выступов в полости для обеспечения повторяемости местоположения.

По словам президента DATRON Dynamics Билла Кинга, «большинство производителей ЧПУ просто не занимаются заготовкой. Они продают вам свою машину и позволяют найти способ хранить ваши детали, как только они прибудут. Что ж, DATRON использует более целостный подход и рассматривает закрепление как часть общего решения».

Именно эта интеграция убедила Aero-Tec закупить систему обработки DATRON в комплекте с 3D-датчиками и VacuMate — и Харберт и группа исследований и разработок приступили к совершенствованию процесса.

ВОЕННЫЕ АЭРОКОСМИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ

Первым шагом было серийное машинное производство или «вырезание печенья» листа армейского литого акрила размером 24 x 36 дюймов для создания задней стороны детали. С помощью QuadraMate™ (4 соединенных сегмента VacuMate) материал фиксируется. Зонд сканирует поверхность материала, чтобы проверить положение заготовки, и в то же время передает любые неровности в контроллер DATRON. Любые неровности поверхности динамически компенсируются в параметрах обработки — без вмешательства оператора и еще до начала обработки. Это гарантирует, что, несмотря на различия в толщине, глубина реза останется неизменной. Это очень важно для этой аэрокосмической детали и для Aero-Tec, поскольку они врезаются в акрил с точностью до четырех тысячных до разрушения материала. После вырезания основных «заготовок» для аэрокосмических приборов отдельные детали перекрепляются на вакуумном патроне для фрезерования зазоров для размещения электрических клемм на лицевой стороне.

Детали аэрокосмических приборов снимаются с станины, а две специальные клеммы устанавливаются с лицевой стороны и заливаются каталитическим полиэстером. Излишки заливочного материала удаляются влажным шлифованием, чтобы поверхность оставалась гладкой. Затем лампы в сборе и связанная с ними проводка устанавливаются с особым вниманием к их положению, чтобы электроника не была повреждена на последующих этапах производства, выполняемых на высокоскоростном обрабатывающем центре DATRON. Затем эти компоненты снова заливаются полиэстером, чтобы зафиксировать их на месте.

Затем детали помещаются обратно на станок DATRON и закрепляются с помощью вакуумного приспособления, чтобы можно было обработать все детали, которые появляются на задней стороне — прямоугольное окно вырезается до ступеньки. Затем оператор переворачивает деталь и помещает ее в специальное приспособление на
отдельная станция в рабочей зоне машины DATRON. Здесь завершается сквозной вырез окна, обрабатывается фаска вокруг отверстия, а уступ вырезается с помощью концевой фрезы со сферическим концом. В сквозное отверстие (окно) помещается дополнительный зажим, удерживающий деталь при вырезании периферии — освобождая деталь от блока армейского акрила.

Затем отдельные дисплеи для аэрокосмических приборов окрашиваются в черный цвет поверх белого. После покраски надпись наносится с помощью лазерной системы с диодной накачкой, которая удаляет черную краску, обнажая белую под ней. Обрабатывающий центр DATRON использовался для изготовления приспособления для совмещения, необходимого для лазерной системы.

Детали возвращаются на машину DATRON, где срезаются черный и белый слои краски на верхней стенке оконного проема с обратной стороны. Это позволяет безопасному свету NVG попадать на дисплей, который будет установлен за окном. Наконец, само окно (тоже изготовленное из литого акрила на DATRON) вклеивается, провода впаиваются и заливаются. Конструкция Aero-Tec позволяет вставлять проволоки последними, поэтому операторам станков DATRON не приходится возиться с ними во время различных процессов обработки. Харберт восхваляет долговечность DATRON, говоря:«Я действительно не могу засвидетельствовать качество работы сервисной службы DATRON, потому что за полтора года работы над этим проектом машина ни разу не сломалась — так что нам не понадобилось никакого обслуживания… является исключительным.”

Далее он объясняет:«Удивительно, сколько труда уходит на создание аэрокосмических инструментов или готовой военной детали. Но если это то, что обеспечивает всем нам безопасность, то это стоит затраченных усилий — и если качество этой детали имеет решающее значение для этой безопасности, то DATRON буквально спасает жизни».