Военно-аэроспейсовые приборы Aero-Tec: Точные панели управления для самолётов и симуляторов

Aero-Tec Industries, базирующаяся в Семиноле, Оклахома, производит аэроспейсовые приборы, включая широкий спектр внутренне освещаемых панелей управления для использования в самолётах с фиксированным крылом, вертолётах и симуляторах. Большой процент из них производится для совместимости с очками ночного видения. Для этого требуются специальная ламповая фильтрация и краски.

В 2005 году президент Aero-Tec Чарльз Харберт отправился искать CNC-станок, способный к пакетной обработке освещаемых дисплеев для авиационной связи из литьёного акрила. Но это были не обычные дисплеи, и для их производства по точным спецификациям Aero-Tec нуждался в необычном оборудовании.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОСВЕЩАЕМЫХ АЭРОСПЕЙСОВЫХ ПРИБОРОВ

По словам Харберта, «Внутри детали помещены два герметичных 5-вольтовых ламповых модуля — один обеспечивает подсветку для UHF, а другой [сверху] освещает дисплей, сидящий за прозрачным окном. Ламповые модули отфильтрованы для совместимости с очками ночного видения, носимыми военными пилотами… а надпись внизу неосвещаема».

Показанные здесь детали включают завершённую деталь (минус два провода, выходящие из впалых терминалов сзади) и две другие детали показывают внутренности и иллюстрируют сложные шаги, необходимые для производства этой детали.

Когда Aero-Tec наткнулись на DATRON Dynamics, Inc. (Милфорд, НХ) в интернете, надежда Харберта на превосходную технологию укрепилась сайтом, показывающим авангардные высокоскоростные machining-центры… и, возможно, более важно, смесь интегрированных функций, пахнущая настоящим turn-key решением. «В частности», сказал Харберт, «меня интересовало, как высокоскоростная технология DATRON и интегрированный вакуумный стол могут повлиять на нашу эффективность и общее качество всей нашей продуктовой линейки».

Фактически, вакуумное зажима VacuMate™ от DATRON в конечном счёте имело столько же отношения к успеху Aero-Tec с этой конкретной аэроспейсовой деталью, сколько сама 60 000 об/мин технология обработки. VacuMate спроектирован для быстрого и эффективного закрепления плоских заготовок на станине machining-системы. Тонкий материал, который раньше можно было закрепить только с большими трудностями, теперь закрепляется буквально за секунды. Это включает пластиковые фольги толщиной 0,001″ или алюминиевые листы до 0,250″ толщины. Вакуумный стол имеет оптимизированные по потоку воздуха порты с углублёнными камерами для обеспечения превосходного распределения вакуума. Низкозатратный газо-прницаемый субстрат служит жертвовальным вакуумным диффузором, позволяя резаку фрезеровать сквозь заготовку, не резая в стол. При размещении одного сегмента 18″x12″ VacuMate (или до 4 соединённых сегментов для общего 24″ x 36″) на станине станка, та же позиция сохраняется каждый раз. Это потому, что VacuMates ключируются с использованием скошенной системы boss-in-cavity для обеспечения повторяемости локации.

По словам президента DATRON Dynamics Билла Кинга, «Большинство CNC-производителей просто не вовлекаются в зажимы. Они продают вам свой станок и пусть вы найдёте способ держать ваши детали, когда он приезжает. Ну, DATRON принимает более холystyczный подход и рассматривает зажимы как часть общего решения».

Именно эта интеграция убедила Aero-Tec приобрести систему обработки DATRON с 3D-зондированием и VacuMate — и Харберт с R&D группой сразу приступили к совершенствованию процесса.

ВОЕННО-АЭРОСПЕЙСОВЫЕ ПРИБОРЫ

Первым шагом была пакетная обработка или «cookie cut» листа 24″ x 36″ военного литьёного акрила для создания задней стороны детали. Используя QuadraMate™ (4 соединённых сегмента VacuMate), материал закрепляется. Зонд сканирует поверхность материала для валидации позиции заготовки, одновременно вводя любые неправильности в контроллер DATRON. Любые поверхностные неправильности динамически компенсируются в параметрах обработки — без вмешательства оператора и до начала обработки. Это гарантирует, что несмотря на вариации толщины, глубина реза останется прежней. Это критично для этой аэроспейсовой детали и для Aero-Tec, так как они фрезеруют в акриле в четыре тысячных дюйма от пробоя материала. После резки базовых «заготовок» для аэроспейсовых приборов, отдельные детали перезакрепляются на вакуумном зажиме для фрезеровки клиренсовых резов для размещения электрических терминалов на лицевой стороне.

Детали для аэроспейсовых приборов снимаются со станины станка и два специальных терминала устанавливаются с лицевой стороны и заливаются катализированным полиэстером. Излишки материала заливки мокро шлифуются, чтобы оставить гладкую грань. Далее, ламповые сборки и связанная проводка устанавливаются с особым вниманием к их позиции, чтобы электроника не была порезана во время последующих фаз производства на высокоскоростном machining-центре DATRON. Затем эти компоненты снова заливаются полиэстером для фиксации.

Детали затем возвращаются на станок DATRON и закрепляются вакуумной оснасткой для фрезеровки всех детальных особенностей, появляющихся на задней стороне — прямоугольное окно резается до ступени. Затем оператор переворачивает деталь и помещает её в выделенную оснастку на отдельной станции в пределах рабочего конверта станка DATRON. Здесь сквозной разрез окна завершается, фаска вокруг отверстия фрезеруется и плечо резается шаровой фрезой. Дополнительный зажим помещается в сквозное отверстие (окно) для удержания детали, пока периферия резается — освобождая деталь от блока военного акрила.

Индивидуальные дисплеи для аэроспейсовых приборов затем проходят процесс покраски — чёрное поверх белого. После покраски надписи наносятся диодно-накачанной лазерной системой, которая аблатирует чёрную краску, exponiendo белую ниже. Станок DATRON использовался для изготовления регистрационной оснастки, требуемой для лазерной системы.

Детали возвращаются на станок DATRON, где чёрные и белые слои краски фрезеруются со верхней стенки оконного отверстия на задней стороне. Это позволяет NVG-безопасному свету пролиться на дисплей, который будет установлен за окном. Наконец, само окно (также фрезерованное из литьёного акрила на DATRON) клеится, и проводы паяются и заливаются. Дизайн Aero-Tec позволил проводам идти последними, чтобы операторы станка DATRON не боролись с ними во время различных процессов обработки. Харберт поёт хвалы долговечности DATRON, говоря: «Я действительно не могу засвидетельствовать качество сервисного отдела DATRON, потому что через полтора года в этом проекте станок ни разу не чихнул — так что нам не нужно было никакого сервиса… что исключительно».

Далее он объясняет: «Удивительно, сколько работы вкладывается в аэроспейсовые приборы или готовые военные детали. Но если это то, что держит нас всех в безопасности, то это стоит усилий — и если качество этой детали критично для этой безопасности, то DATRON буквально спасатель жизней».