Une nouvelle façon de traiter au laser les composants aérospatiaux

Precision Aerospace, Phoenix, est un fournisseur mondial de fabrications de tôlerie usinées complexes, conçues pour l'impression. L'entreprise se spécialise dans les assemblages soudés et mécaniques destinés à l'industrie aérospatiale, principalement pour les applications de moteurs et d'échappement. Ceux-ci incluent des diffuseurs, des boîtiers de compresseur, des buses, des joints et des stators, des carters de boîte de vitesses, des conduits d'entrée et d'échappement, des chambres de combustion et des revêtements, des plénums et des éjecteurs, des carénages de turbine et d'autres assemblages 3D complexes.

Les fabricants de moteurs aérospatiaux se tournent de plus en plus vers Precision Aerospace pour son expertise et ses capacités de fabrication afin de fournir ces composants et assemblages de moteurs fabriqués.

Precision Aerospace a récemment installé un nouveau système de traitement laser Laserdyne 795 avec table rotative. Cette technologie est la clé d’une expansion majeure de l’entreprise visant à fournir des composants de moteurs avancés aux constructeurs aérospatiaux, alors que l’industrie a connu une augmentation des commandes de moteurs d’avion depuis la mi-2021. Le dernier Laserdyne a été acquis dans le cadre d'un échange récemment annoncé d'un Laserdyne 780, que Precision Aerospace a exploité pendant plus de 15 ans.

« Notre utilisation initiale du nouveau système Laserdyne 795 était destinée aux grands couvercles de chambre de combustion nécessitant un traitement laser », a déclaré Mark Miller, directeur marketing de Precision Aerospace. « Les chambres de combustion du secteur aérospatial sont des composants qui coûtent des milliers de dollars chacun, il n'y a donc aucune marge d'erreur et la qualité est la principale exigence. Nous avons connu une croissance de 18 pour cent au cours de la dernière année auprès des principaux constructeurs de moteurs et de l'aérospatiale, ainsi que d'autres. Ainsi, l'ajout du Laserdyne 795 nous offre un niveau de productivité encore plus élevé avec des résultats de haute qualité.

Le Laserdyne 795 est un système d'usinage laser à 5 axes conçu pour souder, percer et couper des pièces 3D de moyenne à grande taille avec un système de mouvement de faisceau mobile unique, connu sous le nom de BeamDirector.

Combinant une vitesse et une accélération plus élevées, le BeamDirector fournit un mouvement (rotatif) sur l'axe C de 900 degrés et un mouvement (inclinaison) sur l'axe D de 300 degrés. Le BeamDirector présente une précision et une répétabilité améliorées, éliminant ainsi les erreurs de traitement potentielles pour Precision Aerospace. Le BeamDirector est doté d'un débit d'air de gaz d'assistance plus élevé, de miroirs réglables pour un alignement facile et précis du faisceau, ainsi que d'une lentille montée sur cassette et de glissières de couvercle pour un changement rapide et précis. La conception robuste et le contrôle de mouvement amélioré permettent aux systèmes Laserdyne de maintenir les spécifications de précision et de répétabilité à toutes les pressions de gaz d'assistance jusqu'à 20 bars (300 psi).

Construit pour un fonctionnement à grande vitesse sans compromettre la précision mécanique, le Laserdyne 795 est le seul système laser de construction standard à garantir la précision volumétrique dans tous les axes, selon l'entreprise. Une caractéristique clé de la nouvelle machine est sa capacité unique à percer des trous cylindriques et profilés, ainsi qu'à couper en biseau dans une large gamme de matériaux, en particulier les matériaux aérospatiaux tels que le titane et l'Inconel. Le laser à fibre du système, combiné aux SmartTechniques et au contrôleur S94P, fournit la puissance de crête pulsée requise pour les applications de perçage ou une sortie CW pour les applications de découpe. Avec son architecture à cadre ouvert et sa poutre mobile, le système 795 entièrement équipé (sans boîtier pour une flexibilité maximale de taille de pièce/configuration) est bien adapté à la large gamme de composants et d'assemblages aérospatiaux de Precision Aerospace.

« Le changement entre plusieurs ensembles de paramètres s'effectue à l'échelle de la milliseconde, de sorte que différents processus laser et plusieurs opérations peuvent être effectués dans la même configuration. Aucun autre système n'a fourni le niveau de contrôle et de précision nécessaire pour fournir systématiquement la qualité spécifiée par notre client », a déclaré Miller de Precision Aerospace.

« La fonction de cartographie OFC2 Absolute de Prima Power Laserdyne était une nouvelle fonctionnalité importante pour nous permettre de garantir la qualité », a-t-il ajouté. "C'est particulièrement important car nous traitons des centaines de ces pièces, qui sont essentielles au fonctionnement fiable du moteur."

OFC2 Absolute est une fonction de précision, sans contact, de sondage optique, de cartographie de surface et de mesure avec une résolution de 25 µm. Le système identifie la véritable position de mise au point de manière répétitive avec une plage de travail plus longue, quelles que soient les caractéristiques et l'état de la surface de la pièce, a déclaré Miller, ajoutant que cela permet à l'entreprise de fournir systématiquement des pièces de haute qualité à ses clients.