Инженеры сократили риск брака и ускорили производство деталей в 10 раз
Учёные Московского авиационного института (МАИ) разработали инновационную установку для высокоточной обработки деталей из хрупких, но чрезвычайно твёрдых керамик и керамоматричных композитов, широко применяемых в конструкциях современных летательных аппаратов и космических систем. Установка предназначена для сверления отверстий диаметром до 10 мм и уже проходит испытания на одном из предприятий авиационной отрасли.
Ключевым элементом технологии стала методика ультразвуковой обработки: на режущий инструмент — алмазные подковообразные свёрла — подаются высокочастотные колебания в диапазоне 18–20 кГц (до 20 тысяч микроударов в секунду). Колебания генерируются с помощью пьезокерамического преобразователя, который заставляет сверло не только вращаться, но и совершать микроскопические возвратно-поступательные движения.
Благодаря этому подходу нагрузка на обрабатываемую деталь значительно снижается, что минимизирует риск растрескивания хрупких компонентов, а износ инструмента уменьшается в разы. При этом качество обработки сохраняется на требуемом уровне, а производительность возрастает в среднем в десять раз по сравнению с традиционными методами.
Как пояснили в МАИ, применение такой технологии особенно актуально при изготовлении элементов двигателей, теплозащитных систем и несущих конструкций, где используются керамические композиты, способные выдерживать экстремальные температуры и механические нагрузки, но склонные к повреждению при обычной механической обработке.