磨料水刀有助于使波音公司能夠負(fù)擔(dān)得起復(fù)合材料

面臨的挑戰(zhàn)

在波音777上，復(fù)合材料的應(yīng)用包括水平尾翼和垂尾。 用復(fù)合材料制造這些大型結(jié)構(gòu)部件提出了幾個(gè)挑戰(zhàn)。 777 的水平安定面幾乎等于 737 機(jī)翼的面積。

由于刳刨機(jī)對(duì)零件施加了很大的機(jī)械力，因此需要大量的固定裝置。 機(jī)械切割器會(huì)導(dǎo)致復(fù)合材料邊緣磨損，從而增加制造成本并減慢生產(chǎn)速度。

制造商在使用刳刨機(jī)加工復(fù)合材料時(shí)會(huì)遇到許多其他問題。 這些問題包括：切割速度慢、切割通常需要兩到三遍才能完成、粗糙的邊緣需要二次操作才能獲得高質(zhì)量的成品邊緣以及機(jī)器產(chǎn)生的過多灰塵和噪音。

由于刳刨機(jī)對(duì)零件施加了很大的機(jī)械力，因此需要大量的固定裝置。 機(jī)械切割器會(huì)導(dǎo)致復(fù)合材料邊緣磨損，從而增加制造成本并減慢生產(chǎn)速度。

制造商在使用刳刨機(jī)加工復(fù)合材料時(shí)會(huì)遇到許多其他問題。 這些問題包括：切割速度慢、切割通常需要兩到三遍才能完成、粗糙的邊緣需要二次操作才能獲得高質(zhì)量的成品邊緣以及機(jī)器產(chǎn)生的過多灰塵和噪音。

解決方案

波音公司選擇使用 Flow International Corporation 制造的超高壓磨料水刀系統(tǒng)加工石墨/環(huán)氧樹脂部件。

Flow 的技術(shù)使用超高壓增壓泵，可將水加壓至 87,000 psi，并通過直徑通常在 0.003 英寸至 0.014 英寸之間的小噴嘴將水壓出。 這會(huì)產(chǎn)生速度高達(dá)每秒 3,000 英尺的高速水刀。 獲得的“Paser”系統(tǒng)將石榴石磨料夾帶到水刀流中。

波音公司選擇的系統(tǒng)是一個(gè) 6 軸龍門機(jī)器人，由一個(gè) 20XWD 雙增壓泵和一個(gè)專門設(shè)計(jì)的 Paser 切割頭提供動(dòng)力。 該系統(tǒng)的工作范圍在 X、Y 和 Z 軸上分別為 50 英尺乘 8 英尺乘 3 英尺。

結(jié)果

磨料水刀加工已被證明是波音切割復(fù)合材料的工具。 作為一種非接觸式切割技術(shù)，加砂水刀可限度地減少零件上的機(jī)械力。 由于沒有這些機(jī)械力，波音公司的夾具要求保持在限度。

波音公司通過消除工具和減少設(shè)置時(shí)間實(shí)現(xiàn)了大量的成本節(jié)約。 磨料水刀的可調(diào) Z 軸使波音公司能夠使用一臺(tái)機(jī)器切割六個(gè)不同的蒙皮面板和六個(gè)不同的翼梁，并使用一個(gè)通用夾具來固定零件。

波音實(shí)現(xiàn)的其他好處包括由于消除了空氣中的灰塵和降低了噪音而帶來的更安全的工作環(huán)境、由于提高了精度和更好的成品邊緣質(zhì)量而加快了生產(chǎn)速度和提高了零件質(zhì)量。

Flow 的 Paser 超高壓磨料水刀系統(tǒng)可提高復(fù)合材料制造商的生產(chǎn)率并降低加工成本。 磨料水刀切割消除了傳統(tǒng)加工復(fù)合材料方法所固有的許多問題，例如反作用機(jī)械力、邊緣分層和空氣中的灰塵。

好處

■ 消除空氣中的灰塵，因?yàn)槌羲偎淞鲗⑶锌诓牧侠胛挥谇懈钆_(tái)下方的收集器中

■ 與路由器相比噪音更低

■ 提高切割速度

■ 更高質(zhì)量的零件，因?yàn)槟チ纤淞饕淮吻懈?，材料成分和微觀結(jié)構(gòu)不受干擾

■ 提高準(zhǔn)確性

■ 形狀切割功能，包括半徑為 0.020 英寸的內(nèi)角

■ 成品邊緣質(zhì)量，無需二次精加工

■ 最小化工具