Pemesinan CNC: Transformasi Produksi Militer & Pertahanan

Sebagai sumber pendapatan manufaktur yang besar, industri pertahanan dan militer bergantung pada beberapa teknologi yang sangat fleksibel, hemat biaya, dan andal. Dengan pengeluaran pertahanan global yang diperkirakan tumbuh dengan CAGR sekitar 3 persen selama periode 2019–2023, mencapai US$2,1 triliun pada tahun 2023, mereka juga berinvestasi besar dalam solusi pemesinan modern di berbagai sektor alur kerja mereka.

Persyaratan umum dari peralatan militer dapat bervariasi sangat, tetapi beberapa hal berlaku secara menyeluruh. Secara umum, peralatan kelas militer perlu tahan lama, kokoh, dan bekerja baik di dalam medan yang sulit. Banyak peralatan besar terbuat dari logam dan memerlukan bagian logam, tetapi juga ada tempat untuk perlengkapan medis (yang harus disetujui oleh otoritas militer, FDA, atau regulasi pemerintah apa pun yang mungkin berlaku tergantung pada wilayah).

Karena aplikasi pertahanan dapat saling melintasi dengan industri lain seperti komunikasi, medis, dan penerangan dll., ini sering berarti mereka menggunakan semua fasilitas pemesinan yang spesifik untuk industri-industri ini juga. Mesin-mesin ini sering kali harus besar dan mampu memproses material seperti legasing dan logam keras yang tahan lama.

Berikut adalah beberapa cara industri pertahanan menerapkan mesin CNC dan bagaimana mereka membawa sesuatu yang unik ke meja:

Aplikasi Penerbangan

Salah satu pengguna utama teknologi manufaktur CNC adalah Lockheed Martin. Tidak hanya Lockheed Martin secara anggapannya adalah nama terbesar dalam manufaktur pertahanan, mereka juga adalah perusahaan penerbangan ketiga terbesar di dunia, di belakang Boeing dan Airbus. Namun, perusahaan ini memiliki kebutuhan yang sedikit berbeda dari yang lain karena fokusnya jauh lebih besar pada pertahanan. Di sinilah teknologi pemesinan presisi hadir, menyediakan akurasi bagian utama, keandalan proses, dan penghematan biaya.

Sementara mesin CNC telah digunakan dalam aplikasi militer sejak awalnya, mesin frais dan bor modern menawarkan sesuatu yang unik yang tidak dapat dicocokkan oleh sebagian besar teknologi manufaktur lainnya. Presisi saja memungkinkan aplikasi militer yang jauh lebih inovatif. Kulit komposit pada F35, misalnya, di frais dan bor dengan toleransi yang sangat ketat sehingga permukaan yang dirangkapnya menghindari ketidakcocokan yang dapat muncul pada radar.

Dalam kasus F-35, produsen menggunakan mesin frais lima sumbu dengan gantry di atas, yang memberikan daya yang cukup untuk operasi pemesinan presisi mereka pada kulit komposit pesawat. Ini juga mengelola bagian plastik terkuat serat karbon yang kompleks bersama dengan pasi vakum aluminium yang memegang bagian selama manufaktur. Satu mesin saja mem-bor berbagai macam bagian untuk semua bagian pesawat dan untuk proses manufaktur itu sendiri.

Demikian pula, Northrop Grumman adalah kontraktor penerbangan pertahanan lainnya yang menemukan mesin CNC sebagai cara terbaik untuk mencapai tujuan mereka. Mereka memiliki kemitraan yang berkelanjutan dengan konglomerat manufaktur kelas dunia Siemens untuk menggunakan sistem mereka dan telah menanamkan banyak uang dalam mengembangkan teknologi baru untuk penggunaan mereka sendiri. Penelitian Northrop Grumman menunjukkan bahwa kategori utama yang harus dipenuhi mesin CNC (untuk aplikasi pertahanan) adalah desain mesin yang tangguh, repeatabilitas alat mesin, responsivitas alat mesin, stabilitas suhu lingkungan, dan fondasi mesin yang stabil.

Pabrik Hawthorne Northrop Grumman menggunakan dua gantry, router CNC vertikal Cincinnati 5-sumbu dengan pemasangan CNC yang dapat disesuaikan untuk melewati biaya pembuatan dan pengaturan untuk tooling keras. Tiga ranjang dapat disesuaikan dari Pemegang Universal POGO (UHF) yang baru memotong waktu pengaturan sekitar dua pertiga pada operasi pemotongan dan pembuatan lubang pada lebih dari 100 bagian kulit fuselage yang berbeda. Sistem ini merupakan bagian penting dalam mempercepat operasi mereka dan bekerja bersama mesin NC di klaster mereka.

General Atomics juga merupakan pendukung antusias pemesinan CNC (di antara banyak teknologi lainnya) dalam pengembangan pesawat mereka. Kerja mereka dengan pesawat Predator adalah contoh yang bagus. Ini berfungsi sebagai pesawat komposit semua yang ditempa tangan di salah satu fasilitas fabrikasi mereka di selatan Rancho Bernardo, Calif., menggunakan terutama prepreg karbon/epoxy, dan dikurangi di autoklaf. Bahan prepreg dipotong pada mesin pemotongan dan pemotongan komputerisasi dan pemotongan inti dilakukan pada mesin pemotongan CNC 5-sumbu.

Pengembangan Senjata

Mesin CNC 4-sumbu digunakan untuk mengembangkan roket Tomahawk sejak perang Teluk. Tren ini semakin dalam seiring kemajuan teknologi, membawa mesin multi-sumbu dengan ruang kerja dan volume besar yang dapat menciptakan kulit roket dalam satu alur kerja. Selain presisi, sistem seperti ini membutuhkan banyak torsi sehingga dapat memproses material yang lebih keras. Tidak perlu dikatakan, roket seperti Tomahawk membutuhkan sistem besar dan berat yang juga perlu bekerja dengan beberapa material yang cukup kuat karena senjata ini sering perlu menahan perjalanan kapal dan bahkan kondisi selam.

Untuk mengembangkan ini, Raytheon menggunakan robot FANUC enam sumbu. Ini memungkinkan satu departemen untuk memproduksi seluruh roket krus 20 kaki sendiri, dengan robot melakukan sebagian besar pengangkat berat. Seperti yang dapat dibayangkan, ini adalah tugas yang berbahaya, jadi memiliki sedikit pekerja manual adalah manfaat besar bagi perusahaan. Menggunakan rangkaian robot oleh karena itu tidak hanya lebih murah, lebih cepat dan lebih akurat, tetapi juga secara aktif lebih aman.

Komponen kecil untuk roket dan kendaraan sedang dikembangkan sepanjang waktu menggunakan teknologi pemesinan multi-sumbu. Komponen helikopter seperti swashplate berputar dan diam, poros rotor utama dan ekor dan kerah rotor utama semuanya sedang dikembangkan dengan mesin CNC di fasilitas Sikorsky misalnya.

Bahkan kendaraan seperti Hummer H2 menggunakan beberapa komponen yang di-frais. Contoh yang bagus adalah gril di depan, menggunakan aluminium dan baja toleransi tinggi. Ini jauh lebih cepat dibuat dan dirangkap berkat keuntungan unik pemesinan CNC.

Sistem Deteksi & Teknologi Radar

Sistem deteksi dan perangkat komunikasi selalu diperlukan untuk fasilitas pertahanan dan militer. Sebagai such, menyediakan dan memeliharanya selalu menjadi tanggung jawab teknologi manufaktur terbaru. Ini adalah area lain di mana pemesinan CNC dapat unggul ketika digunakan sebagai benteng untuk kebutuhan operasional militer.

Pengembangan Radome dan piring radar memerlukan bentuk yang sangat rumit dan finishing halus. Ini sehingga mereka dapat menangkap sinyal yang sangat kecil, yang dibutuhkan untuk sistem deteksi senjata. Ini sering berarti komponen yang diproses CNC harus halus dan lengkung dengan tepat dengan cara yang tepat.

Bahkan di luar sistem deteksi ini, casing mereka juga diproses dan di-frais. Memiliki daya tahan tinggi menjadi sangat diperlukan karena mereka sering harus menjadi bagian dari kendaraan militer yang akan berjalan dengan kecepatan tinggi atau perlu menahan tingkat aus yang besar. Radar dapat terdiri dari beberapa logam dan legasing, jadi mesin CNC apa pun yang menangani ini harus membawa sejumlah keversatan ke meja.