Dalam bidang peralatan aerospace dan energi, impeller, sebagai komponen daya utama, secara langsung menentukan efisiensi dan stabilitas operasional mesin fluida berdasarkan ketepatan profil sudu (profil yang dibutuhkan ≤ 0,03 mm) serta koaksialitas antara hub dan sudu (≤ 0,02 mm). Sebuah produsen impeller kelas atas menghadapi hambatan proses konvensional saat memproses impeller sentrifugal paduan titanium berdiameter Φ 300-500 mm: prosesnya harus melalui tiga tahap, yaitu "penggilingan kasar hub menggunakan mesin penggiling vertikal → penggilingan presisi sudu menggunakan pusat permesinan lima sumbu → perataan referensi menggunakan bubut horisontal", sehingga terjadi pemasangan ulang berkali-kali yang menyebabkan penyimpangan profil sudu melebihi 0,06-0,08 mm, kehilangan efisiensi aerodinamik sebesar 12% setelah perakitan impeller, serta siklus pemrosesan per unit mencapai 120 menit; di sisi lain, paduan titanium (TC4) memiliki kekuatan tinggi pada suhu tinggi dan deformasi pemotongan yang besar. Tingkat keausan alat potong tiga kali lebih tinggi dibandingkan komponen baja, dan biaya alat per roda sudu tunggal melebihi 800 yuan.
Untuk mengatasi dilema ini, perusahaan telah memperkenalkan Demagesen Precision VTC80B CNC Vertical Turning and Milling Composite Center untuk membangun sistem pemesinan eksklusif impeller "sekali penjepitan proses lengkap". Peralatan ini menggunakan bodi mesin dari mineral casting (dengan peningkatan 70% dalam performa peredaman getaran dibandingkan besi cor), yang dikompensasi secara dinamis oleh interferometer laser (akurasi posisi dikompensasi hingga ± 0,007 mm), dikombinasikan dengan sumbu-C yang digerakkan oleh motor torsi (akurasi indeks ± 2,5 "), kekakuan struktural dioptimalkan melalui analisis elemen hingga, dan kekakuan potong radial mencapai 28 kN/mm, mampu menahan secara stabil gaya radial 18 kN selama pemotongan kecepatan tinggi paduan titanium; dilengkapi sistem CNC Siemens 840D SL dan probe pengukur kontak pada mesin (akurasi pengukuran ± 0,001 mm), sehingga mampu melakukan pengukuran dan kompensasi profil sudu secara real-time, tepat memenuhi persyaratan ketat derajat kontur ≤ 0,025 mm. Menanggapi karakteristik pemrosesan paduan titanium, peralatan ini dilengkapi sistem pendingin nitrogen cair (dengan suhu zona pemotongan dikendalikan pada -10 ℃) serta alat potong karbida butiran ultra-halus (termasuk lapisan TaC, kekerasan HRC68), secara efektif menekan pengerasan permukaan dan pelekatan alat potong.
Skenario penggunaan pelanggan
Dalam hal inovasi teknologi, peralatan ini telah mencapai terobosan ganda dalam permesinan impeller yaitu "integrasi proses + kontrol permukaan presisi": mengintegrasikan spindle statis berdiameter Φ 1000mm (kecepatan maksimum 1000r/min), menara perkakas daya 8 stasiun (stroke sumbu Y ± 100mm), dan kepala frais lima sumbu (kisaran ayunan ± 120 °), yang mampu menyelesaikan secara satu kali pemasangan: pembubutan presisi lingkaran luar hub roda (toleransi IT6), pemillisan presisi permukaan sudu (kontur ≤ 0,025mm), pengeboran lubang keseimbangan (akurasi posisi ≤ 0,05mm), serta penggerindaan bidang referensi (kerataan ≤ 0,01mm). Untuk pemrosesan profil sudu kompleks, diadopsi "proses feeding adaptif": berdasarkan data pengukuran pada mesin, parameter pemotongan (kecepatan feeding 30-80mm/min) disesuaikan secara real time melalui algoritma AI, sehingga laju penghilangan material meningkat sebesar 40% sambil menjaga ketepatan; Mengatasi masalah deformasi sudu paduan titanium berdinding tipis (ketebalan dinding 3-5mm), diterapkan metode "pemotongan progresif bertahap", dengan kedalaman pemotongan tiap lapisan dikontrol pada kisaran 0,1-0,3mm, dikombinasikan dengan sistem tapping kaku (rentang tapping M6-M20), guna memastikan akurasi permesinan ulir tingkat 6H.
Pelanggan memproses produk jadi
Hasil implementasi sepenuhnya sesuai dengan standar peralatan kelas atas: siklus pemrosesan per unit telah dipadatkan dari 120 menit menjadi 65 menit, dan kapasitas produksi harian meningkat dari 30 unit menjadi 58 unit; Profil sudu impeller secara stabil dikendalikan pada ≤ 0,025 mm, koaksialitas antara hub dan sudu ≤ 0,015 mm, serta kekasaran permukaan mencapai Ra0,4 μm, sepenuhnya memenuhi persyaratan sistem manajemen mutu dirgantara SAE AS9100; Efisiensi aerodinamis impeller meningkat sebesar 10% dan telah lulus sertifikasi kinerja dinamika fluida dari TÜV Rheinland di Jerman; Usia pakai alat potong meningkat hingga 80% berkat pendinginan suhu rendah dan optimasi parameter, serta biaya alat roda sudu tunggal berkurang menjadi 450 yuan; Sistem perawatan cerdas yang terpasang pada peralatan dapat memantau getaran spindel (frekuensi pengambilan sampel 2 kHz) dan keausan alat secara real time. Dikombinasikan dengan analisis data besar pemrosesan, tingkat pemanfaatan komprehensif peralatan meningkat dari 72% menjadi 94%, serta waktu henti tahunan berkurang selama 520 jam.
VTC80B telah mencapai lompatan dari 'manufaktur yang memenuhi syarat' ke 'manufaktur presisi cerdas' untuk impeller paduan titanium. "Direktur teknis perusahaan menyatakan, 'Impeller kami kini telah berhasil diterapkan di bidang mesin aviasi dan turbin gas. Impeller ini tidak hanya lolos sertifikasi pemasok dari Pratt&Whitney, tetapi juga memenuhi persyaratan ketat berupa operasi tunggal mesin selama 20000 jam tanpa gangguan. Hal ini telah membentuk hambatan teknis bagi kami di pasar impeller kelas atas.' Kasus ini menegaskan bahwa bubut vertikal CNC telah menjadi peralatan inti untuk mengatasi hambatan kinerja dalam bidang manufaktur impeller kelas atas melalui integrasi mendalam antara "arsitektur kolaboratif multi sumbu + adaptasi proses material + kontrol presisi cerdas".
EN
