AS9100 항공우주 CNC 선삭: 티타늄 합금 및 경량 구조 부품을 위한 정밀 가공 솔루션

항공우주 CNC 선삭 가공은 항공기 엔진의 주요 회전 부품 제조에 매우 중요한 역할을 합니다. 이러한 부품에는 엔진 터빈 디스크, 랜딩 기어 샤프트 등이 있으며, 높은 강도를 요구하는 동시에 매우 가벼워야 합니다.

항공우주 분야에서 재료와 제조 공정은 안전과 성공 모두에 영향을 미칩니다. 티타늄 합금은 뛰어난 강도 대 무게 비율과 내식성 때문에 선택되지만, 가공성이 매우 떨어진다는 점이 큰 문제점입니다.

본 가이드는 AS9100 인증을 받은 항공우주용 CNC 선삭 가공 옵션을 검토하고, 특히 티타늄 합금 선삭 및 대구경 부품의 고정밀 가공에 중점을 둡니다. 또한 최신 기술 설계를 신뢰할 수 있는 부품으로 구현하고 최적의 제조 파트너를 선정하는 데 도움을 드리고자 합니다.

핵심 요약

핵심 요약

• AS9100 인증은 항공우주 CNC 가공 공급업체가 시장에 진출하기 위해 필요한 최소 표준이며, 부품의 추적성과 안전성 및 신뢰성을 체계적으로 보장하는 방법입니다.
• 티타늄 합금을 정밀하게 가공하는 핵심은 합금의 낮은 열전도율과 높은 화학적 반응성을 고려한 정확한 CNC 선삭 기술 과 공정 전략입니다.
• 대구경 CNC 선삭을 위해서는 장비의 절대적인 강성, 특수 공구, 그리고 얇은 벽 부품의 처짐을 제어하기 위한 온라인 보정 기술이 필요합니다.
• 잠재적 공급업체를 선정할 때, 해당 업체의 기술 포트폴리오와 보유 장비 목록 (특히 최고급 CNC 선반)을 매우 신중하게 검토하는 것이 필수적입니다. 이러한 요소들이 해당 업체의 역량을 가늠하는 중요한 기준이 되기 때문입니다.
• 항공우주 분야 경험이 있는 공급업체와의 DFM(설계 제조성 검토) 협업은 비용, 성능 및 프로젝트 일정 최적화 에 매우 효과적입니다.

이 가이드를 신뢰해야 하는 이유? JS Precision의 항공우주용 선삭 솔루션

JS Precision은 항공우주 CNC 선삭 가공을 주력 분야로 삼고 있습니다. 15년 이상 이 분야에서 오랜 경험을 쌓아왔으며, AS9100 Rev D 인증을 획득한 품질 시스템과 1,000가지가 넘는 소재 데이터베이스를 보유하고 있습니다. 티타늄 합금뿐만 아니라 가공하기 어려운 다양한 소재에 대한 가공 경험도 풍부합니다.

저희 장비에는 DMG MORI NT 시리즈 5축 밀링 및 터닝 센터가 다수 포함되어 있으며, 이 장비들은 10mm에서 1500mm 범위의 정밀 부품을 0.002mm 이내의 반복 정밀도 와 0.001mm의 런아웃 오차 로 단일 또는 세트 가공할 수 있어 항공우주 산업의 정밀도 요구 사항을 충족합니다.

항공우주 분야에서 TC4 및 Ti-6Al-4V와 같은 티타늄 합금을 가공할 때, 당사는 70~100bar의 고압 냉각을 적용하고 공구 경로를 최적화하여 공구 수명을 30% 이상 연장하고 가공 효율을 25% 향상시키며 단위 비용을 거의 20% 절감합니다.

저희 고객사에는 세계 5대 항공기 엔진 제조업체 와 주요 군용기 착륙장치 제조업체가 포함됩니다. 저희가 취급해 온 주요 부품은 터빈 디스크와 하중 베어링 샤프트입니다. 10만 개 이상의 부품을 공급했으며, 모든 제품은 FAA 감항 인증을 획득했습니다. 또한 AS9100 Rev D 표준을 충족하며, 품질 관련 불만은 단 한 건도 접수되지 않았습니다.

저희 팀은 항공 프로젝트가 비행 안전을 보장하는 데 있어 매우 중요한 역할을 한다는 것을 충분히 인식하고 있으며, AS9100 Rev D 표준의 요구 사항을 엄격히 준수하기 위해 원자재부터 완제품까지 전체 리드 타임 추적 시스템을 구축했습니다.

여기에는 원자재 추적성(로 번호 및 재료 인증서), 공정 테스트, 제품 테스트(좌표 측정기 및 비파괴 검사)가 포함됩니다.

모든 부품 배치에는 완벽한 FAI 보고서와 재료 인증서가 함께 제공되며, 고객 감사 시 언제든지 활용할 수 있습니다. 저희는 프로젝트의 부담을 분담하고 기술적 난관을 함께 해결해 나가는 신뢰할 수 있는 파트너입니다.

JS Precision의 AS9100 인증 문서와 티타늄 합금 가공 사례 연구를 원하십니까? "항공기 선삭 가공 요구 사항"을 언급하며 지금 바로 저희 엔지니어에게 연락하시면 맞춤형 기술 솔루션을 무료로 제공해 드립니다.

왜 항공우주용 CNC 가공이 경량 항공우주 구조 부품 제조의 핵심이 되는가?

항공우주 CNC 선삭은 경량 고정밀 항공 부품의 핵심 공정이지만, 기술의 미성숙으로 인해 티타늄 합금의 장점을 부품 성능으로 제대로 구현하지 못하고 있습니다. 본 장에서는 부품의 요구 사항, 작업 환경 및 품질 보증이라는 관점에서 항공우주 CNC 선삭의 중요성을 논의합니다.

항공우주 부품에 대한 타협 없는 감항성 요구 사항

항공우주 부품의 성능은 높은 투입량과 엄격한 관리가 요구되는 핵심 지표들을 필요로 합니다. 강도 대 중량비 30% 이상 감소, 피로 수명 10^7 사이클 초과 , 그리고 가장 중요한 부품조차도 0.025mm의 치수 공차를 유지해야 하며, 이는 비행 안전에 직접적인 영향을 미칩니다.

항공우주 분야에서 CNC 선삭 가공의 역할

CNC 선삭 가공은 항공기 핵심 회전 부품을 비롯하여 엔진 스핀들, 터빈 디스크 등과 같은 주요 정밀 CNC 선삭 부품에 적용됩니다. 가공 정밀도는 부품의 안전성을 직접적으로 좌우합니다.

기술과 품질: 반드시 성공해야 하는 조합

성숙한 정밀 CNC 선삭 기술만이 치수 및 표면 품질 표준을 충족할 수 있는 유일한 방법이며, 따라서 부품의 성능과 항공기 수명 준수를 위해서는 배치 일관성과 제품 추적성을 보장하는 AS9100과 같은 품질 시스템이 필수적입니다 .

항공우주 CNC 선삭 가공이 경량 부품에서 어떻게 강도 균형을 달성하는지 알고 싶으신가요? "경량화 요구사항"을 언급하며 저희 "항공우주 선삭 경량화 공정 백서"를 다운로드하시면 자세한 기술 매개변수와 사례 연구를 무료로 받아보실 수 있습니다.

그림 1: 원통형 및 육각형 모양을 포함하여 광택 마감 처리된 정밀 가공 금속 부품 7종 모음.

항공우주 프로젝트에서 CNC 가공 AS9100 인증이 필수 요건인 이유는 무엇일까요?

항공우주 프로젝트 공급업체에게 AS9100 인증 CNC 가공은 필수 요건입니다. 이 장에서는 해당 표준의 주요 이점과 정밀 CNC 선삭 부품 생산을 보장하는 데 어떻게 도움이 되는지 자세히 살펴봅니다.

AS9100의 핵심은 ISO9001 그 이상입니다.

AS9100은 기존 ISO9001에 항공 산업 특유의 요구사항을 추가한 표준으로 , 기본적으로 최초 생산품 검사 의무화( SAE AS9102 준수), 완벽한 공정 추적성, 강화된 상류 관리, 그리고 공정 품질 위험의 조기 방지에 중점을 두고 있습니다.

CNC 정밀 선삭 부품의 품질 보증에서 인증은 어떤 역할을 할까요?

JS Precision은 AS9100 표준에 따라 철저한 문서화된 관리를 통해 정밀 CNC 선삭 부품의 제품 일관성과 성능 예측 가능성을 보장합니다. 모든 단계에 대한 표준을 설정하고 검사 기록을 유지하며 , 중요 부품의 치수 측정 정확도는 0.0005mm에 달합니다.

인증된 공급업체와 협력할 때 얻을 수 있는 전술적 이점

AS9100 인증을 받은 CNC 가공 업체를 선택하면 고객 감사에 대응하고 프로젝트 위험을 이전할 수 있습니다. 표준화된 공정과 풍부한 항공 분야 경험을 바탕으로 가공 과정에서 발생할 수 있는 문제를 사전에 예측하고 해결할 수 있습니다.

그림 2: GD&T 주석, 공차 분석 및 AS9100 표준 참조를 포함하는 항공우주용 유압 매니폴드의 기술 도면.

티타늄 합금 가공의 어려움을 극복할 수 있는 정밀 CNC 선삭 기술은 무엇일까요?

티타늄 CNC 가공은 항공우주 분야에서 항상 어려운 과제로 여겨져 왔습니다. 이 글에서는 가공상의 다양한 어려움과 효과적인 정밀 CNC 선삭 기술에 대해 자세히 살펴봅니다.

티타늄 CNC 가공 서비스의 일반적인 어려움

일반적으로 TC4 및 Ti-6Al-4V와 같은 티타늄 항공우주 합금을 가공할 때 세 가지 어려움이 예상됩니다. 낮은 열전도율로 인해 공구 마모가 가속화되고, 높은 화학적 친화성으로 인해 구성날이 형성되며, 낮은 탄성 계수로 인해 가공 변형이 발생하여 정밀 제어가 어려워집니다.

핵심 공정 기술 및 전략

JS Precision은 티타늄 합금 가공의 난제를 해결하기 위해 세 가지 핵심 정밀 CNC 선삭 기술을 채택했습니다.

• 고압 냉각 기술: 70~100bar의 고압 냉각수를 절삭 영역에 직접 분사하여 빠른 열 방출, 칩 파쇄 및 구성날 형성 방지를 실현합니다.
• 특수 공구: 최적화된 형상의 PVD(AlTiN) 코팅 초경 공구는 내마모성과 접착 방지 특성을 향상시킵니다.
• 공구 경로 최적화: 일정한 표면 속도와 사이클로이드형 공구 경로를 결합하여 열 부하를 제어하고 가공 중 부품 변형을 효과적으로 줄입니다.

전문 서비스가 제공하는 가치

숙련된 공급업체는 공정 데이터베이스를 통해 매개변수를 최적화하고, 공구 비용을 20% 이상 절감하며, 부품의 피로 강도를 보장할 수 있습니다. JS Precision은 티타늄 합금 박판 부품의 변형을 0.05mm 이내로 제어하고, 98%의 합격률을 달성할 수 있습니다.

티타늄 합금 가공 공정 매개변수 표

맞춤형 티타늄 CNC 가공 서비스를 원하십니까? 부품 도면을 제출해 주시면 JS Precision 엔지니어가 무료 DFM 분석을 수행하고 자세한 비용 계산서를 제공해 드립니다.

항공우주 부품 가공에 가장 적합한 CNC 선반을 선택하는 방법은 무엇일까요?

항공우주 부품 제조에 요구되는 높은 정밀도를 고려할 때, 최적의 CNC 선반을 선택하는 것은 매우 중요합니다 . 이 장에서는 주요 선택 기준을 살펴보고 올바른 선택을 하는 데 도움이 될 몇 가지 특수 장비 요구 사항에 대해 논의합니다.

핵심성과지표

최적의 CNC 선반을 선택할 때 고려해야 할 세 가지 주요 속성은 다음과 같습니다 . 스핀들 반경 방향 런아웃이 0.003mm 미만이어야 하고, 선형 축 위치 정밀도가 전체 스트로크당 0.002mm 이상이어야 하며, 티타늄 합금의 절삭력을 견딜 수 있는 높은 정적 강성을 갖춰야 합니다.

대구경 CNC 선삭 가공에 필요한 특수 요구사항

대구경 CNC 선삭에는 더욱 발전된 장비 기능이 요구됩니다. 오차 감소를 위한 B축/Y축이 장착된 밀링-선삭 센터, 황삭 공정을 위한 1000Nm 이상의 스핀들 출력, 그리고 장비 변형을 방지하기 위한 열적으로 안정적인 구조 등이 필요합니다.

장비 투자는 공급업체의 확고한 의지를 나타냅니다.

고급 시장에 대한 공급업체의 헌신은 최고의 CNC 선반 에 대한 지속적인 투자 규모로 가늠할 수 있습니다. 당사는 매년 공구를 교체하여 현재 보유하고 있는 밀링-선반 센터는 최대 직경 1500mm , 길이 3000mm까지 가공이 가능하며, 이는 대형 부품 가공에 충분합니다.

그림 3: CNC 선반이 회전하는 티타늄 공작물을 정밀하게 가공하고 있으며, 절삭 공구가 맞물려 미세한 금속 부스러기가 보입니다.

대형 항공 부품의 대구경 CNC 선삭 가공에서 변형 및 정밀도를 제어하는 ​​방법은 무엇일까요?

대구경 CNC 선삭 가공의 주요 어려움은 얇은 벽 부품의 변형입니다. 이 장에서는 대형 부품 가공 시 발생하는 생산 문제점과 JS Precision이 제시하는 구체적인 해결책을 자세히 살펴봅니다.

대구경 박판 부품 제조 시 발생하는 문제점

직경 500mm 이상, 벽 두께 5mm 미만의 케이싱 및 기타 부품을 가공할 때 발생하는 주요 변형 문제는 두 가지입니다. 하나는 가공 원료의 잔류 응력 해소로 인한 변형이고, 다른 하나는 절삭력에 노출될 때 얇은 벽 부품의 낮은 강성으로 인해 발생하는 0.1mm 이상의 타원형 변형입니다.

구체적인 해결책 및 폐루프 제어

크기가 크고 벽이 얇은 부품의 변형을 처리하기 위해 세 가지 폐루프 제어 방식을 사용합니다.

• 윤곽 가공을 위한 적층 선삭: 적층 절삭은 절삭력의 균형을 맞추는 한 가지 방법이므로, 어떤 층도 지나치게 깊어지지 않아 변형을 방지할 수 있습니다.
• 온라인 프로브 보정: 마무리 작업 중 프로브를 사용하여 실시간으로 치수를 감지 하고 공구 결함을 자동으로 보정하여 정확도를 표준 범위 내로 유지합니다.
• 전용 확장 고정 장치: 응력 유한 요소 해석을 기반으로 설계된 이 고정 장치는 응력 수준을 높이지 않고 안정적인 클램핑을 제공합니다.

경험은 대체할 수 없는 자산입니다.

대형 CNC 선삭 프로젝트의 성공은 반복적인 과정을 통해 축적된 공정 데이터와 경험에 달려 있습니다. JS Precision은 50건 이상의 대형 박판 부품 가공 사례를 보유하고 있으며, 이를 바탕으로 필요한 솔루션을 신속하게 제시하는 방법을 정확히 알고 있습니다.

사례 연구: 0.05mm 변형 한계에 도전하여 직경 220mm의 티타늄 합금 박막 쉘을 가공하다

도전

외경 220mm, 높이 150mm, 최소 벽 두께 3mm의 TC4 티타늄 합금 서보 하우징을 가공합니다. 전체적인 진원도는 0.05mm 이내여야 하며, 내부에는 복잡하고 불규칙한 곡면이 포함되어 있습니다.

해당 공급업체가 이전에 동일 부품을 가공했을 때 최대 0.15mm의 변형이 발생하여 조립이 불가능해졌고, 이로 인해 프로젝트가 2주 이상 지연되었습니다. 고객은 긴급 상황에 처해 있었으며, 변형 문제를 신속하게 해결하고 AS9100 품질 기준에 맞춰 부품을 생산할 수 있는 공급업체를 찾고 있었습니다.

JS 정밀 솔루션

JS Precision은 파일 요청을 받자마자 즉시 다기능 팀을 구성하고 3단계 해결책을 마련했습니다.

1. DFM 및 공정 시뮬레이션:

블랭크 공정 후 550~600℃에서 2~3시간 동안 응력 완화 어닐링 공정을 도입한 결과 잔류 응력이 40% 이상 감소했습니다.

절삭 시뮬레이션 소프트웨어인 DEFORM-3D를 적용하여 가공에서 발생하는 응력 분포를 시뮬레이션하고, 공구 경로를 "외부 우선, 내부 대칭 적층" 방식으로 조정하여 절삭력 변동을 50N 이내로 제한하고 가공 응력의 균형을 맞추었습니다.

2. 특수 공구 및 고압 냉각:

분할형 진공 흡착 고정 장치는 0.08~0.1 MPa의 흡착 압력을 가지며, 클램핑 변형은 0.005 mm에 불과하여 강성 부족으로 인한 클램핑 손상을 방지할 수 있습니다.

절삭 영역에 직접 주입되는 70bar의 고압 냉각수와 결합하여 절삭 온도를 600도 이상에서 380도로 낮추어 구성날 발생을 줄이고 안정적인 클램핑을 확보합니다.

3. 선삭-밀링 복합 가공 및 온라인 보정:

DMG MORI NT 5축 선삭-밀링 복합 가공 센터는 단일 설정으로 선삭, 밀링, 드릴링 등 다양한 공정을 수행할 수 있으며, 클램핑 오차는 0.002mm입니다. 레니쇼(RENISHAW) 온라인 프로브를 사용하여 0.02mm의 공구 변형을 실시간으로 측정 및 보정함으로써 진원도 공차를 표준에 부합하도록 보장합니다.

결과

10개의 하우징이 0.038mm의 진원도로 납품되어 내부 공동 표면 정밀도 기준을 충족했으며, 기밀성 및 피로도 테스트를 첫 시도에 통과했습니다 .

이로써 부품 합격률이 60%에서 98%로 향상되었을 뿐만 아니라 납기도 5일로 단축되어 지연 문제를 해결할 수 있었습니다. 이후 고객은 해당 부품 시리즈의 모든 주문을 JS Precision에 위탁했습니다.

이러한 성공 사례를 재현하고 싶으신가요? 복잡한 부품 도면을 제출해 주시면 JS Precision에서 맞춤형 DFM 분석 및 가공 솔루션을 제공해 드립니다. "사례 연구 참조"를 기재하시면 첫 주문 시 공정 최적화 보조금 혜택도 받으실 수 있습니다.

그림 4: 흰색 배경 위에 분리되어 있는 원통형 모양과 내부 홈이 있는 CNC 가공 금속 항공우주 부품 하나.

글로벌 공급망에서 신뢰할 수 있는 CNC 선반 가공 서비스 공급업체를 선별하고 평가하는 방법은 무엇일까요?

가격 그 이상의 평가 체크리스트

CNC 선삭 서비스 제공업체는 가격에만 의존해서는 안 됩니다. 다음 네 가지 관점에서 평가해야 합니다.

• 기술적 역량 일치.
• AS9100 인증 및 시험 기록.
• 생산능력의 회복력.
• 엔드투엔드 DFM(설계 제조성 검토) 및 대량 생산 지원 역량을 갖추고 있습니다.

성공적인 파트너십 구축의 핵심 요소

장기적인 파트너십에는 세 가지 핵심 요소가 있습니다.

• 초기 설계 참여에서 공급업체는 제품 설계 단계에 개입하여 가공 기술을 최적화하기 위한 DFM(설계 제조성) 관련 제안을 제공해야 합니다.
• 명확한 기술적 의사소통 과 프로젝트 관리는 가공 공정 전반에 걸쳐 정보의 동기화를 보장합니다.
• 프로젝트 요구사항에 기반한 장기 계약 및 지속적인 개선 약속은 프로세스 최적화 및 비용 절감을 위해 노력합니다.

이상적인 CNC 선삭 서비스 공급업체는 단순한 가공업체를 넘어, 제조상의 어려움을 해결하고 제품 성능을 최적화하며 공급망 안정성을 보장할 수 있는 기술 파트너여야 합니다.

CNC 선삭 서비스 공급업체 평가 목록을 원하십니까? JS Precision의 공급망 전문가에게 연락하여 "평가 필요 사항"을 알려주시면 자세한 평가 양식과 선정 가이드를 무료로 제공해 드립니다.

자주 묻는 질문

Q1: AS9100 인증과 ISO9001 인증의 가장 큰 차이점은 무엇인가요?

AS9100은 위험 관리, 제품 안전, 추적성 및 초도품 검사를 포함하는 포괄적인 품질 관리 시스템의 구현을 요구합니다. AS9100은 특히 높은 신뢰성 요구 사항을 가진 항공우주 산업을 위해 개발된 품질 표준인 반면, ISO9001은 모든 산업에서 사용할 수 있는 일반적인 표준입니다.

Q2: 티타늄 합금 가공에 가장 일반적으로 사용되는 절삭 공구의 종류는 무엇입니까?

주로 PVD 코팅(예: AlTiN)이 적용된 초경 절삭 공구입니다. 황삭 및 정삭 작업에 따라 다양한 플루트 및 엣지 디자인을 사용하여 공구의 내마모성과 점착 방지 기능을 향상시킵니다.

Q3: 귀사에서 가공할 수 있는 최대 선삭 직경과 길이는 얼마입니까?

최대 선삭 직경은 1500mm이며, 길이는 최대 3000mm까지 가공할 수 있습니다. 정확한 가공 능력은 부품 구조 및 공차 요구 사항에 따라 달라집니다. 필요한 장비 목록을 제공해 드릴 수 있습니다.

Q4: 얇은 벽 부품의 변형을 방지하기 위해 구체적으로 어떤 공정 조치가 사용됩니까?

세부적인 조치 사항으로는 대칭 가공, 다중 패스 연속 절삭, 유압식 확장 고정 장치 사용, 중간 응력 완화 작업 통합을 통해 가공 중 부품 변형량을 최소화하는 것 등이 있습니다.

Q5: 모든 재료 인증서와 열처리 보고서를 제공해 주실 수 있습니까?

네. 저희는 AS9100 표준을 완벽하게 준수하며 , 각 자재 배치별로 제조사에서 발행한 품질 인증서를 제공합니다. 또한, 모든 열처리 및 가공 공정 기록은 완벽하게 추적 가능하며 항공기 감항 인증 요건을 충족합니다.

Q6: 일반적으로 납기에는 어떤 단계가 포함되나요? 납기는 어떻게 보장되나요?

납기에는 프로세스 검토, 프로그래밍, 제작, 테스트 및 보고서 발행이 포함됩니다. 당사의 투명하고 신뢰할 수 있는 납기는 표준화된 운영 및 프로젝트 관리 프로세스 덕분이며, 이를 통해 제작 진행 상황을 실시간으로 추적할 수 있습니다.

Q7: 부품의 표면 건전성이 매우 높은 피로 강도에 적합한지 어떻게 확인합니까?

당사는 절삭 매개변수 조정, 고압 냉각 활용, 표면 개선 최종 처리(예: 쇼트 피닝) 등을 통해 부품의 표면 품질을 높은 수준으로 유지하고 높은 피로 강도 요구 사항을 충족할 수 있도록 보장합니다.

Q8: 가공 과정에서 발생하는 칩은 어떻게 처리하시나요?

당사는 티타늄 합금과 같은 귀금속에서 발생하는 칩을 엄격하게 분류 및 재활용하고 있으며, 관련 규정을 준수하는 재활용 채널과도 협력하고 있습니다. 이를 통해 자원을 절약하고 제조업의 지속 가능한 발전을 지원하고 있습니다.

요약

탁월한 항공우주 제조는 AS9100 품질 시스템과 긴밀하게 통합된 매우 정밀한 CNC 선삭 기술, 그리고 항공우주 요구사항에 대한 깊이 있는 이해를 가진 최고 수준의 공급업체들의 지원을 통해 이루어집니다.

JS Precision을 선택하시면 티타늄 합금 및 대형 복잡 부품 가공의 난제를 해결할 수 있는 최고의 선삭 장비, 잘 개발된 공정 솔루션, 그리고 완벽하게 추적 가능한 품질 보증 시스템을 얻게 됩니다.

저희는 단순히 부품을 제조하는 것을 넘어, 고객님의 비행 꿈을 지켜드립니다. 도면이나 기술 요구사항을 지금 바로 보내주시면, 24시간 이내에 예비 공정 분석 및 규정 준수 약속이 포함된 상세 계획을 제공해 드려 프로젝트 성공을 향한 첫걸음을 내딛도록 도와드립니다.