Lucht- en ruimtevaartinstrumenten gemaakt van materiaal van militaire kwaliteit

Aero-Tec Industries, gevestigd in Seminole, OK, produceert lucht- en ruimtevaartinstrumenten, waaronder een breed scala aan intern verlichte bedieningspanelen voor gebruik in toepassingen met vaste vleugels, draaivleugels en simulatoren. Een groot percentage hiervan is vervaardigd om compatibel te zijn met nachtkijkers. Hiervoor zijn speciale lampfiltratie en verf nodig.

In 2005 ging Charles Harbert, president van Aero-Tec, op zoek naar een CNC-machine die in staat is om verlichte displays voor vliegtuigcommunicatieapparatuur in batches te machinaal bewerken van gegoten acryl. Maar dit mochten geen gewone displays zijn en ze produceren volgens de veeleisende specificaties die Aero-Tec nodig had om een ​​buitengewoon apparaat te vinden.

VERLICHTE LUCHTVAARTINSTRUMENTEN MAKEN

Volgens Harbert:"In het onderdeel zijn twee verzegelde 5-volt lampmodules ingekapseld - de ene biedt achtergrondverlichting voor UHF en de andere [aan de bovenkant] verlicht het display dat achter een helder venster zit. De lampmodules zijn gefilterd om compatibel te zijn met nachtkijkers die door militaire piloten worden gedragen … en de letters aan de onderkant zijn niet verlicht.”

De hier getoonde onderdelen bevatten een voltooid onderdeel (minus de twee draden die uit de verzonken aansluitingen aan de achterkant komen) en de twee andere onderdelen tonen de ingewanden en illustreren de gecompliceerde stappen die nodig zijn voor het vervaardigen van dit onderdeel.

Toen Aero-Tec DATRON Dynamics, Inc., (Milford, NH) op internet tegenkwam, werd Harberts hoop op superieure technologie gesterkt door een website die geavanceerde hogesnelheidsbewerkingscentra liet zien … en misschien nog belangrijker, een weelde aan geïntegreerde functies dat riekte naar een
echte turn-key oplossing. "In het bijzonder," zei Harbert, "was ik geïnteresseerd in hoe DATRON's hogesnelheidstechnologie en geïntegreerde vacuümtafel onze efficiëntie en de algehele kwaliteit van onze hele productlijn zouden kunnen beïnvloeden."

In feite had de VacuMate™ werkstukopspanning van DATRON uiteindelijk net zoveel te maken met het succes van Aero-Tec met dit specifieke lucht- en ruimtevaartonderdeel als de 60.000 RPM-bewerkingstechnologie zelf. VacuMate is ontworpen om snel en efficiënt vlakke werkstukken aan het bed van een bewerkingssysteem te bevestigen. Dunne voorraad, die voorheen alleen met grote moeite kon worden veiliggesteld, kan letterlijk binnen enkele seconden worden veiliggesteld. Dit omvat plastic folies zo dun als 0,001 inch of aluminiumplaten tot 0,250 inch dik. De vacuümtafel is voorzien van voor luchtstroom geoptimaliseerde poorten, met verzonken kamers, voor een superieure vacuümverdeling. Een goedkoop, gasdoorlatend substraat dient als een opofferingsvacuümdiffusor, waardoor de snijplotter door het werkstuk kan worden bewerkt, zonder in de tafel te snijden. Bij het plaatsen van een enkel 18”x12” VacuMate-segment (of tot 4 verbonden segmenten voor een totaal van 24” x 36”) op het machinebed, wordt elke keer dezelfde positie behouden. Dat komt omdat de VacuMates zijn gecodeerd met behulp van een afgeschuind boss-in-cavity-systeem om herhaalbaarheid van de locatie te garanderen.

Volgens Bill King, president van DATRON Dynamics:"De meeste CNC-fabrikanten houden zich gewoon niet bezig met werkstukopspanning. Ze verkopen je hun machine en laten je een manier vinden om je onderdelen vast te houden zodra deze arriveert. Welnu, DATRON hanteert een meer holistische benadering en beschouwt werkholding als een onderdeel van de algehele oplossing.”

Het was deze integratie die Aero-Tec overtuigde om het DATRON-bewerkingssysteem aan te schaffen, compleet met 3D-tasters en VacuMate - en Harbert en de R&D-groep gingen meteen aan de slag om het proces te perfectioneren.

MILITAIRE LUCHTVAARTINSTRUMENTEN

De eerste stap was om een ​​batchmachine of "cookie cut" van een 24 "x 36" plaat van gegoten acryl van militaire kwaliteit om de achterkant van het onderdeel te maken. Met behulp van een QuadraMate™ (4 verbonden VacuMate segmenten) wordt het materiaal vastgezet. De sonde scant het oppervlak van het materiaal om de positie van de blanco te valideren en voert tegelijkertijd eventuele onregelmatigheden in de controller van DATRON in. Eventuele oppervlakte-onregelmatigheden worden dynamisch gecompenseerd in de bewerkingsparameters - zonder tussenkomst van de operator en voordat de bewerking zelfs maar begint. Dit zorgt ervoor dat ondanks variaties in dikte, de diepte van de snede hetzelfde blijft. Dit is van cruciaal belang voor dit lucht- en ruimtevaartonderdeel en voor Aero-Tec, omdat ze binnen vierduizendste van het materiaal in het acryl worden verwerkt. Na het snijden van de basis "blanks" voor de lucht- en ruimtevaartinstrumenten, worden de afzonderlijke onderdelen opnieuw vastgezet op de vacuümspankop voor het frezen van spelingsnedes om de elektrische klemmen aan de voorkant op te nemen.

De onderdelen voor de lucht- en ruimtevaartinstrumenten worden van het machinebed verwijderd en twee speciale terminals worden vanaf de voorkant geïnstalleerd en op hun plaats ingegoten met gekatalyseerd polyester. Het overtollige potmateriaal wordt nat weggeschuurd om het gezicht glad te maken. Vervolgens worden de lampassemblages en de bijbehorende bedrading geïnstalleerd met speciale aandacht voor hun positie, zodat de elektronica niet wordt verbroken tijdens volgende productiefasen die worden uitgevoerd op het DATRON hogesnelheidsbewerkingscentrum. Vervolgens worden deze componenten opnieuw ingegoten met polyester om ze op hun plaats te houden.

De onderdelen worden vervolgens terug op de DATRON-machine geplaatst en vastgezet met de vacuüminrichting, zodat alle gedetailleerde functies die op de achterkant verschijnen, kunnen worden bewerkt - het rechthoekige venster is tot op de trede ingekort. Vervolgens draait de operator het onderdeel om en plaatst het in een speciaal daarvoor bestemde armatuur op een
apart station binnen het werkbereik van de DATRON-machine. Hier wordt de raamdoorsnede afgewerkt en een afschuining rond de opening machinaal bewerkt en de schouder wordt gesneden met behulp van een kogelfrees. Een extra klem wordt in het doorgaande gat (venster) geplaatst om het onderdeel vast te houden terwijl de omtrek wordt gesneden - waardoor het onderdeel wordt bevrijd van het blok militair acryl.

De afzonderlijke displays voor de ruimtevaartinstrumenten doorlopen vervolgens een schilderproces - zwart op wit. Na het schilderen wordt de belettering aangebracht met een lasersysteem met diodepomp dat de zwarte verf wegneemt om het witte eronder bloot te leggen. Het DATRON-bewerkingscentrum werd gebruikt om de registratie-inrichting te vervaardigen die nodig is voor het lasersysteem.

De onderdelen gaan terug naar de DATRON-machine waar de zwart-witte verflagen op de bovenwand van de raamopening aan de achterzijde worden weggefreesd. Hierdoor valt veilig NVG-licht op het display dat achter het raam wordt geïnstalleerd. Ten slotte wordt het raam zelf (ook vervaardigd uit gegoten acrylaat op de DATRON) erin gelijmd en worden de draden erin gesoldeerd en ingegoten. Het Aero-Tec-ontwerp zorgde ervoor dat de draden als laatste naar binnen gingen, zodat de machinisten van DATRON er tijdens de verschillende bewerkingsprocessen niet mee hoeven te worstelen. Harbert prijst DATRON's duurzaamheid door te zeggen:"Ik kan echt niet getuigen van de kwaliteit van de DATRON-serviceafdeling, omdat de machine anderhalf jaar na dit project nog geen enkele keer de hik heeft gehad - dus we hebben geen service nodig gehad ... wat is uitzonderlijk.”

Verder legt hij uit:"Het is verbazingwekkend hoeveel werk er wordt besteed aan ruimtevaartinstrumenten of een voltooid militair onderdeel. Maar als dat is wat ons allemaal veilig houdt, dan is het de moeite waard - en als de kwaliteit van dit onderdeel cruciaal is voor die veiligheid, dan is DATRON letterlijk een redder in nood.”