정밀 금형은 항공 부품의 R&D를 강화합니다

대규모 항공기, 민간 드론, eVTOL 등 프로젝트의 발전이 가속화됨에 따라- 정밀 복합 성형 금형복합 부품 개발을 위한 핵심 도구 역할을 합니다. 이는 샘플의 치수 정확도, 내부 다공성 결함 및 조립 호환성을 직접 결정하며, 실험실 기반 R&D에서 감항성 인증 및 소규모 배치 시험 생산으로 전환하는 항공우주 복합재의 중요한 병목 현상이 되었습니다.- 국내 금형 기업은 오토클레이브 툴링, 항공우주-등급 RTM 정밀 금형, 저팽창-Invar 금형 및 탄소-섬유 툴링 분야에서 지속적인 발전을 이루었습니다. 이러한 발전은 항공우주 복합 부품의 R&D 주기를 단축하고 시행-및-오류 비용을 절감하며 항공우주 복합 산업 체인의 현지화를 가속화합니다.

I. 프로세스 규모

1. 항공우주 복합 부품엄격한 감항성 접근 요구 사항이 적용되며, 치수 공차 형성, 캐비티 진공 기밀성, 전체-도메인 온도-필드 균일성 및 부품 다공성을 포함한 핵심 지표에 엄격한 필수 표준을 부과합니다. 완전한 디지털 및 정밀-지향 프로세스 조치를 통해 "고정밀, 낮은 결함, 반복 기능 및 안정적인 대량 생산"을 특징으로 하는 항공우주 복합 금형용 R&D-및-제조 시스템이 확립되었습니다. 이는 복합 부품의 개발 효율성과 품질 안정성을 종합적으로 향상시킵니다.

2. CAE 시뮬레이션을 통한 공정 사전-판단:금형{0} 설계 단계에서는 경화 변형, 열{1}}기계적 결합 및 온도{2}}장 분포를 포괄하는 시뮬레이션 분석을 도입하여 복합재 성형 중 변형, 불균일한 온도 구배 및 비정상적인 수지 흐름과 같은 잠재적인 결함을 예측합니다. 물리적 시험-및-오류 성형이 줄어들어 부품 R&D 주기가 30% 이상 단축되고 시험 실행을 위한 개발 비용이 크게 절감됩니다.

3.5{1}}축 연계 고속-가공 공정:단일 설정 통합 5축 가공-을 채택하여 복잡한 곡면이 있는 대형 캐비티에 대한 정밀 밀링이-수행됩니다. 반복적인 재클램핑으로 인해 발생하는 누적 위치 오류가 완전히 제거되어 복잡한 공기역학적 프로파일과 항공우주 부품의 고정밀 곡면에 대한 성형 요구사항을 정확하게 충족합니다.-

4.3D 스캐닝과 좌표 측정기(CMM)를 결합한 폐쇄형-루프 검사 프로세스:전체-프로세스 정밀도-검사 폐쇄 루프가 설정됩니다. 금형이 완성되면 3D-스캐닝 및 CMM 장비를 사용하여 전체{3}}차원 정확성 검증이 수행됩니다. 시험 성형 후 복합 부품에 대한 리버스 엔지니어링 스캐닝 및 모델링이 수행됩니다.- 캐비티 매개변수는 경화 수축 및 변형에 대한 데이터에 따라 수정되어 전체-링크 폐쇄-루프 최적화를 실현합니다."설계-가공-검사-보상". 이는 항공우주 복합 부품의 규정을 준수하는 R&D를 위한 필수 프로세스입니다.

5. 모듈러 인서트-조립 공정:초대형-항공우주 패널-유형 구성 요소의 금형에는 분할된 인서트-조립 모듈식 복합 구조가 채택됩니다. 이는 어려운 가공, 높은 잔열-처리 응력 및 변형 경향과 같은 모놀리식 대형 금형에 대한 오랜 업계 문제를 효과적으로 해결합니다.- 부품 구조에 반복과 최적화가 필요한 경우 전체 금형 재제조 대신 로컬 인서트만 교체하면 됩니다. 이 솔루션은 항공우주 제품의-빈도가 높은 R&D 반복에 적합하고 수정 비용을 줄여줍니다.

II. 기술적인 차원

(1) 금형모재 기술의 반복

성형 정확도와 안정성항공우주 복합 부품고급-등급 금형 기판 재료의 성능에 크게 의존합니다. 국내 항공우주 툴링 기술의 지속적인 업그레이드를 통해 금형 기판은 복합재 경화 변형, 치수 편차 및 비용 제어와 같은 주요 과제를 해결하면서 차별화되고 국부화된 고성능 개선을 달성했습니다.{2}} 다양한 R&D 및 대량 생산 시나리오에 맞는 기판{4}}선택 시스템이 형성되었습니다.

인바 합금 기판:열팽창 계수는 탄소-섬유 복합재의 열팽창 계수와 거의 일치하여 복합재 경화로 인해 발생하는 변형 편차를 최대한 상쇄합니다. 이는 항공우주 부품을 지지하는 1차 하중-대량 생산-을 위한 표준 핵심 공구 재료 역할을 합니다. 인바 블랭크 소재의 국내 혁신이 실현되어 해외 독점을 깨뜨렸습니다.

탄소 섬유 BMI 수지 몰드 기판:경량 툴링과 열팽창 특성의 이중 장점을 제공하여 대형 부품을 성형하는 동안 전반적인 변형을 효과적으로 완화합니다. 특히 초대형, 고곡률 항공우주 복합 부품의 R&D 및 시험 제조에 적합한 이 제품은 성형 정확성과 툴링 적응성의 균형을 유지하며 대규모 항공우주 복합 부품 제조에 선호되는 기판 중 하나입니다.

하이브리드 Invar-철강 공구:현재 국내 항공우주 복합 R&D 프로젝트에 배포되는 주류 솔루션인 이 솔루션은 정밀하게 형성된 Invar 페이스 시트와 고강도{1}}강철 백플레이트-를 결합한 복합 구조를 특징으로 합니다. 이 설계는 성형 정확도, 툴링 강성 및 제조 비용 간의 최적의 균형을 유지합니다. Invar 페이스 시트는 복합재 성형을 위한 열{5}}정합 정밀도를 보장하고, 강철 백플레이트는 전체 금형 강성을 향상시키고 재료 소비 비용을 낮춥니다. 이는 항공우주 보조-하중-및 주요 구조 구성요소에 대한 대부분의 R&D 및 소규모-일괄 시험-생산 시나리오에 적합합니다.

(2) 디지털 전체-프로세스 R&D 시스템

-심층적인 디지털-기술 구현을 통해 업계에서는 설계부터 검증까지 엔드{4}}투{5}}데이터 연결과 지능형 최적화를 실현하는 전체{2}}프로세스 폐쇄형-루프 R&D 시스템을 구축했습니다.

전체 시스템은 다음과 같습니다부품의 DFM(제조 가능성을 위한 설계) 성형성 분석, 정밀 금형의 구조 설계, 복합 경화 시뮬레이션, 5-축 정밀 가공, 전체-차원 3D 검사 및 시험-성형 검증 및 최적화. 가상-시뮬레이션 기술은 성형 결함, 구조적 편차, 비정상적인 수지 흐름 및 기타 문제를 사전에 식별하여 기존의 물리적 시행-및-오류를 대체하고 프로토타입 반복 및 R&D 주기를 대폭 단축합니다. 이를 바탕으로 디지털-트윈 기술이 적용됩니다. 금형에 장착된 고정밀-온도 및 압력 센서는 시뮬레이션 시스템에 공급되는 실시간-성형-상태 데이터를 수집합니다. 실제 시험용{10}}성형 데이터는 금형 실행기, 온도{11}}제어 및 밀봉{12}}구조 설계를 반복적으로 최적화합니다. 긍정적인 순환"가상 시뮬레이션 - 물리적 가공 - 데이터 피드백 - 지속적인 최적화"항공우주 복합금형의 설계 정밀도와 성형 안정성을 종합적으로 높여주는 제품입니다.