Metallin lastuamisratkaisut ilmailuteollisuuden innovointiin

Sandvik Coromant – ilmailuteollisuuden luotettava kumppani.
Monet ilmailuteollisuuden edistysaskeleet perustuvat ennen kaikkea materiaali-innovaatioihin. Ilmailuteollisuuden valmistuksessa nojataan tulevaisuuden ilma-alusten rakentamiseksi pitkälti uusien tekniikoiden ja materiaalien kehitykseen, ja kehitysaskelia vauhdittavat esimerkiksi vastuullisuus, tehokkuuden tavoittelu ja digitaaliset työkalut. Metallin lastuamisen johtaja Sandvik Coromant on ilmailuteollisuuden läheinen kumppani, joka on hyödyntänyt koneistusosaamista ja työkaluratkaisuja jo vuodesta 1942 lähtien.

Vaikka Wrightin veljesten ensimmäinen lento vuonna 1903 kestikin vain 12 sekuntia ennen lentokoneen laskeutumista, lennosta alkoi ilmailuteollisuuden jo yli vuosisadan ajan jatkunut tutkimus- ja kehitystoiminta. Ilmailuteollisuus on maailman ensimmäisen onnistuneen moottorikäyttöisellä lentokoneella tehdyn lennon jälkeen mukautunut monien uusien haasteiden ratkaisemiseksi.
Uudet materiaalit ovat ratkaisevan tärkeitä ilmailuteollisuuden haasteiden voittamisessa. Uusien materiaalien tutkimisessa ja kehittämisessä on kuitenkin omat haasteensa. Siksi ilmailuteollisuuden valmistajien on tehtävä yhteistyötä kokeneiden, osaavien työkalutoimittajien kanssa, jotta uusiin vaatimuksiin voidaan vastata.

Uusi aikakausi

Ilmailuteollisuuden pääasiallisena haasteena 1900-luvun alussa oli lentokoneiden saaminen ilmaan. Nyt valmistajille on asetettu lukuisia uusia vaatimuksia. Paine pienentää lentomatkustuksen hiilijalanjälkeä on johtanut lentokoneiden keventämisen painotukseen, jotta polttoaineen kulutusta saadaan pienennettyä.
Kun lentokoneet kehittyvät kevyemmiksi, myös niiden suuri polttoaineen kulutus pienenee. Esimerkiksi United Airlines onnistui säästämään yli 644 000 polttoainelitraa vuodessa, kun sen lennoilla jaettavia lehtiä alettiin valmistaa kevyemmästä paperista. Ilma-alusten keventämisessä jokaisella grammalla on väliä muun muassa siipilaatikoiden kaltaisissa suuremmissa osissa sekä esimerkiksi säädettävien matkustajaistuimien monimutkaisissa moottoreissa. Jatkossa myös polttoainetta säästävillä ilma-aluksilla on tärkeä osa polttoaineen kulutuksen vähentämisessä, ja ilma-aluksista pyritään vähitellen kehittämään täyssähköisiä.
Toisaalta ilmailuteollisuuden kunnossapito-, korjaus- ja käyttötoiminnot ovat olleet yksi sen monimutkaisemmista näkökohdista. Siksi monet valmistajat ovat etsineet keinoja vähentää kunnossapidon kustannuksia. Ongelman ratkaisemisessa auttaa tietojen simuloiminen, jonka ansiosta lentoyhtiöt voivat suunnitella kunnossapitoa ja korjauksia etukäteen.

Lentokoneteollisuuden HRSA-turbiinikiekko-osa.

Materiaalien kehitysaskeleet ovat tarjonneet ilmailualan yrityksille lukuisia uusia mahdollisuuksia. Ne näkyvät esimerkiksi komposiittien ja grafeenin sekä titaanin kaltaisten kevyiden materiaalien suosion kasvussa. Muita materiaalitekniikan innovaatioita ovat esimerkiksi metallivoimien ja lisäävän valmistuksen tekniikoiden käyttäminen kevyiden ja kestävämpien metalliosien suunnittelussa.
Titaani on 30 prosenttia vahvempaa kuin teräs mutta liki puolet kevyempää, eli sillä on keskeinen osa tehokkuuteen ja kestävyyteen liittyvien haasteiden ratkaisemisessa. Titaanin kaltaisten materiaalien koneistuksessa on kuitenkin omat haasteensa. Titaaniseokset saattavat olla kaksi kertaa kovempia kuin terässeokset, joten kun myös titaanin heikko lämmönjohtokyky otetaan huomioon, metallin työstämisessä käytettäviin työkaluihin kohdistuu korkeita mekaanisia ja lämpökuormituksia.

Luotettava kumppani

Jo pitkään ilmailuteollisuuden kanssa yhteistyötä tehnyt Sandvik Coromant kehittyy aina innovaatioidensa ja kohtaamiensa haasteiden myötä sekä aikoo jatkaa tukensa tarjoamista alan siirtyessä kohti uusia kehityssuuntia. Tähän mennessä yli 1 800 patenttia kerryttänyt Sandvik Coromant voi tarjota työkalujen ja ratkaisujen lisäksi syvällistä käyttöalueosaamistaan. Sandvik Coromantilla on vankka asema tutkimus- ja kehitystyön saralla, ja yritys tekee tiivistä yhteistyötä sekä asiakkaiden että koneenvalmistajien kanssa, joten Sandvik Coromant voi tarjota todella kilpailukykyisiä ratkaisuja ilmailuteollisuudelle.
Sandvik Coromant esimerkiksi panostaa sellaisten työkalujen kehittämiseen, jotka on tarkoitettu erityisesti vaikeasti koneistettavien materiaalien käsittelyyn. Suurisyöttöinen sivujyrsintä on tehokas menetelmä haastavien materiaalien koneistukseen. Alhaisemman lämmön, kapeampien lastujen ja pienempien radiaalivoimien ansiosta pieni radiaalikosketus mahdollistaa suuremman lastuamisnopeuden, syötön ja lastuamissyvyyden. CoroMill® Plura ‑työkalusarja on vain yksi esimerkki Sandvik Coromantin erityisesti kuumalujille superseosmateriaaleille (HRSA) kehitetystä valikoimasta.

Suurisyöttöistä sivujyrsintää CoroMill Pluralla.

Sandvik Coromant tarjoaa ilmailualan valmistajille oikeat fyysiset työkalut ja ymmärtää valmistajien tarvitsevan digitaalisia työkaluja, joilla voidaan tehostaa toimintaa ja parantaa tuottavuutta. Monilla ilmailualan valmistajilla voi olla haasteita sen varmistamisessa, että oikeat työkalut ovat käytettävissä oikeaan aikaan. Saatavuuden suunnitteleminen työpajoissa edellyttää kaiken toiminnan seuraamista. Tietojen ja asiakirjojen manuaalinen kerääminen voi käydä työlääksi ja aikaa vieväksi, mutta digitaalinen ratkaisu voi helpottaa toiminnan seurantaa, suunnittelun optimointia ja tuotannon tehostamista.

Sandvik Coromantin CoroPlus® Machining Insights tuo tarvittavat tiedot suoraan valmistajan ulottuville, jotta työpajan toimintaa voidaan tehostaa ja laitteiden yleistä tehokkuutta parantaa. Kun työkalujen käytön, konetietojen ja prosessien tehokkuuden kaltaiset tiedot ovat aina saatavilla, ilmailuteollisuuden kunnossapito-, korjaus- ja käyttötoimintojen kannalta keskeistä työkalujen käyttöä voidaan tehostaa merkittävästi.
Ilmailuteollisuudessa on tapahtunut yli sadan vuoden aikana suuria edistysaskelia, joiden ansiosta aiemmin mahdottomilta tuntuneet asiat ovat nyt mahdollisia. Ala on kuitenkin jatkuvassa muutoksessa, ja sen on pystyttävä sopeutumaan yhteiskunnan vaihtuviin vaatimuksiin jatkossakin. Kilpailukyvyn säilyttäminen ei onnistu pelkästään alan kehityssuuntien vankan tuntemuksen avulla, sillä nousuun siivittäminen edellyttää myös ilmailuteollisuuden innovaatioiden ytimessä olevien materiaalien ja tekniikoiden ymmärtämissä.