Manufaktur Komponen Rang Landi: Wawasan dari Pemimpin Industri Penerbangan & Pertahanan

Sebagai bagian 3 dari seri kami tentang manufaktur penerbangan, kami meninjau secara mendalam manufaktur komponen rang landi dengan perhatian pada apa yang dialami pembuat alat ketika bekerja dengan beberapa produsen pesawat dan subkontraktor terbesar dalam industri.

Sampai sekarang tahun ini, kami telah meninjau secara mendalam manufaktur sayap pesawat dan komponen mesin dalam penerbangan dan pertahanan. Sekarang kami meninjau secara mendalam komponen rang landi.

Salah satu bagian paling kritis dari pesawat, sistem rang landi menahan beban berat. Secara literal, semua berat pesawat, jet tempur, atau helikopter didukung oleh rang landi selama taksi,endaratan, dan lepas landas. Dan tergantung pada di mana pesawat mendarat, misalnya, di kapal induk di tengah Samudra Pasifik, bahan yang membentuk rang landi dapat berbeda.

"Rang landi tarik yang kini umum pada pesawat komersial dan militer pertama kali dikembangkan untuk pesawat Triad Glenn Curtiss pada 1911," tulis Museum Penerbangan dan Antariksa Nasional dalam sebuah pos blog.

Rang landi pesawat mengontrol bagaimana ia menangani di tanah, tetapi juga bagaimana pesawat menangani di langit, karena mempengaruhi area lain termasuk bobot, performa, dan keandalan.

Kami berbicara dengan tiga pembuat alat terkemuka dalam industri untuk perspektif tentang tantangan bahan dan nuansa pemesinan logam—dan membahas contoh nyata di mana alat dan pemesinan membuat perbedaan bagi produsen penerbangan.

Bahan yang Digunakan dalam Komponen Rang Landi Saat Ini

Secara predominan, pemasok alat mengatakan mereka melihat dua jenis bahan utama dalam komponen besar rang landi saat ini yang meliputi 300M, logam padat rendah yang sangat keras, atau Ti-5553, legasi titanium, yang dikenal karena kekuatan dan kemampuan kerasnya.

Pada pesawat komersial, Boeing dan Airbus masing-masing menggunakan kedua bahan ini, tetapi tergantung pada persyaratan beban dari model pesawat, kata Scott Causey, insinyur aplikasi untuk Seco Tools.

Sebagian besar jenis bahan ini digunakan pada berbagai macam komponen rang landi ini termasuk—balok truk, pengintai, link torsi, dan tiang, yang kadang juga disebut "silinder utama."

Sumber: Concordesst.com

Tetapi ada bahan lain yang digunakan dalam komponen lain rang landi, termasuk aluminium, logam padat 4340 dan beberapa titanium, yang sering ditemukan di bracket, pengintai, dan link rang landi, Causey menjelaskan.

Dan ada komponen kecil lainnya dalam rang landi, termasuk flang, kantong, lubang reamed, lubang bor, dan banyak titik koneksi, kata Mark Francis, staf insinyur untuk penerbangan dan pertahanan di Kennametal. Sebagai contoh, lubang bisa berdiameter 8 hingga 10 inci dan dalam 36 inci. Anda memerlukan alat dan proses spesifik untuk menyelesaikan tugas.

"Bahan lain yang kita lihat untuk kasus penggunaan kapal induk yang sangat spesifik adalah penggunaan AerMet 100—logam padat tinggi yang sulit diproses," kata Francis. "Itu dapat menahan beban dampak tinggi—pikirkan resistensi keretakan dan ketawanan yang diperlukan untukendaratan kapal induk di landasan pendek kapal—along with being very corrosion-resistant with salt and water on the ocean."

AerMet 100 digunakan hampir secara eksklusif pada jet tempur yang ditujukan untuk kapal induk.

Apakah Anda perlu pertanyaan teknis dijawab? Tanyakan kepada Tim Teknik Logam MSC di forum.

Area Paling Menantang dari Komponen Rang Landi untuk Diproses dan Diproduksi

Seperti yang mungkin Anda bayangkan, komponen terbesar dari rang landi dapat lambat diproses—namasalah karena ukurannya. Bagian seperti silinder utama dan balok truk, yang biasanya disebut "balok poros," dapat mencapai ketinggian sekitar 25 kaki.

Bagian lain yang sulit termasuk peluncur, atau "silinder dalam," kata Causey.

"Lubang ID pada bagian ini dapat mencapai panjang 70 inci," kata Atul Sharma, insinyur aplikasi penerbangan untuk Seco Tools. "Itu sangat besar dan panjang. Dan toleransi dapat sulit dipertahankan saat pemotongan. Penggantian dapat menjadi tantangan."

Semua pembuat alat yang kami wawancarai membuatnya sangat jelas bahwa bagian-bagian besar ini seringkali lambat diproses. Terdapat asumsi bahwa Anda dapat memproses bahan 300M dengan kecepatan permukaan tinggi per menit. Namun kenyataannya potongan besar ini terlalu berat dan besar—dan mereka memerlukan penyangga khusus untuk mencegah bagian bergetar dan mendapatkan hasil terbaik dari alat pemotong.

Namun dibandingkan dengan banyak nikel, Waspalloys, dan bahan Rene, bahan logam padat dan titanium ini tidak sulit secara luar biasa, menjelaskan Bill Durow, manajer kantor proyek teknik global untuk penerbangan, di Sandvik Coromant.

"Dalam banyak kasus, itu skala komponen. Itu massal," kata Durow. "Dan tidak ada yang seragam. Mereka sering memiliki bentuk aneh, jadi Anda tidak dapat langsung meletakkannya di pengerindaan. Seringkali, produsen penerbangan menggunakan pengerindaan lubang besar atau mesin gantry besar, yang memakan banyak waktu."

Lihat sistem rang landi dari desain hingga manufaktur dan bagian jadi. Sumber: Safran Landing Systems

Pembuat alat melihat tren beberapa produsen penerbangan berpindah dari mesin gantry dan pengerindaan lubang menuju pemesinan sumbu B dan menggunakan aplikasi turn mill untuk pengaturan lebih sedikit dan penyangga lebih sedikit—dan melakukan profil 4-ke-5 sumbu di sekitar bagian.

Tetapi metode yang lebih baru ini memerlukan pemrograman lebih banyak—dan pemikiran baru tentang geometri pemotongan untuk membantu meningkatkan efisiensi dalam produksi rang landi. Tidak jarang rang landi membutuhkan waktu bulanan untuk diselesaikan dari awal hingga akhir.

Apa yang baru dalam penerbangan? Inovasi dalam manufaktur aditif. Baca "The Amazing Evolution of 3D Printing in Aerospace and Defense."

Pemesinan Rang Landi di Dunia Nyata

Ini adalah tiga contoh bagian dan komponen rang landi yang dibuat di dunia nyata di mana alat yang tepat atau pendekatan baru membuat dampak.

Link Torsi

Tantangan: Pelanggan Seco Tool kesulitan dengan link torsi—area rang landi yang menyatukan silinder dalam dan luar—saat memotong bahan titanium 10-2-3. Waktu siklus 60 jam dengan enam pengaturan berbeda. Pelanggan selalu sangat tertinggal dalam pengiriman bagian dan hampir kehilangan kontrak dengan OEM.

Solusi: Seco Tools bekerja dengan pelanggan dan mitra untuk mengatasi pemesinan pelanggan melalui kemitraan dengan DMG Mori. Seco Tools membantu menemukan pendekatan baru mulai dari nol dengan gambar, model, dan alat.

Hasil: Pelanggan mengurangi pembuatan bagian dan pengaturan alat dari enam menjadi dua—dan menurunkan waktu siklus dari 60 jam menjadi 23 jam, atau 62 persen. Ini meningkatkan produksi dan memungkinkan pengiriman bagian tepat waktu. Akhirnya, solusi ini memungkinkan produsen penerbangan untuk mempertahankan kontraknya.

Alat yang Dirancang untuk Bahan

Tantangan: Komponen rang landi yang dipukul berat 400 pound terbuat dari Ti-5553 membakar alat untuk pelanggan Kennametal. Pelanggan memprogram penggantian alat baru setiap 30 menit. Selesai, bagian ini sekitar 210 pound. Tetapi bahan titanium ini memiliki alpha case yang sulit ditembus.

Solusi: Kennametal menggunakan pemotong frais dengan desain heliks dengan pemasang 8 sisi dan bor yang dirancang khusus untuk grade titanium tertentu dan sulit ini.

Hasil: Waktu gerus kasar turun dari 25 jam menjadi 15 jam. Waktu siklus dikurangi 40 persen. Umur alat ditingkatkan 300 persen: Alat kini bertahan 120 menit sebelum tepi pemotong baru diperlukan.

Pendekatan Segar Menggunakan Alat yang Ada

Tantangan: Bagian untuk komponen rang landi mendapatkan banyak gerakan 5 sumbu dan alat karena alat yang ada menangkap bagian belakang pemasang—dan memecah sekrup karena pemotong memiliki kunci mata untuk menjaga tetap rapat. Pelanggan penerbangan harus menghentikan produksi terlalu sering, karena bagian membutuhkan intervensi manual terlalu banyak dan pengawasan. Hal-hal bergerak terlalu lambat.

Solusi: Sandvik Coromant menerapkan alat yang awalnya dirancang untuk pemesinan baling-baling dalam pemesinan horizontal dan menerapkannya pada aplikasi vertikal ini—dan menyarankan ramping atau "penyembuhan" alat sehingga diangkat sedikit, dua hingga tiga derajat, untuk menghindari pemotongan balik alat. Ini juga menggunakan teknik untuk bulosing bundar dan melakukan dengan sangat baik.

Hasil: Keamanan proses. Gerakan pemasang hilang. Sekrup pemasang tidak lagi pecah. Dan pelanggan dapat berhenti mengawasi proses dan beralih ke lingkungan produksi "lights out" yang lebih. Operator dapat bekerja pada beberapa mesin secara bersamaan.

Bagaimana Anda menangani waktu siklus yang menyusut dalam manufaktur penerbangan Anda? Bicarakan dengan rekan Anda di forum logam. [pendaftaran diperlukan]