Antecedentes del proyecto

El C919 es el primer avión comercial de gran tamaño desarrollado en China, con una envergadura de 35,8 metros. Cada ala requiere un conjunto de paneles estructurales de aluminio mecanizados con precisión y componentes de nervaduras que forman la estructura principal del ala que soporta carga. Estos paneles deben mantener la estabilidad dimensional en un tramo de 9 metros y al mismo tiempo cumplir con la precisión posicional de ±0,015 mm requerida para la fijación estructural aeroespacial. El proveedor de nivel 1 del proyecto se enfrentaba a un calendario de producción ajustado y necesitaba un socio de mecanizado capaz de entregar paneles a gran escala en una sola configuración, sin ensamblajes ni carpintería de varias piezas que introducirían errores de posición acumulativos.

Desafíos técnicos

El C919 es el primer avión comercial de gran tamaño desarrollado en China, con una envergadura de 35,8 metros. Cada ala requiere un conjunto de paneles estructurales de aluminio mecanizados con precisión y componentes de nervaduras que forman la estructura principal del ala que soporta carga. Estos paneles deben mantener la estabilidad dimensional en un tramo de 9 metros y al mismo tiempo cumplir con la precisión posicional de ±0,015 mm requerida para la fijación estructural aeroespacial. El proveedor de nivel 1 del proyecto se enfrentaba a un calendario de producción ajustado y necesitaba un socio de mecanizado capaz de entregar paneles a gran escala en una sola configuración, sin ensamblajes ni carpintería de varias piezas que introducirían errores de posición acumulativos.

Mecanizado de configuración única a gran escala

Mecanizar un panel de aluminio de 9,2 metros con tolerancias aeroespaciales en una sola configuración requirió un centro de mecanizado de 5 ejes tipo pórtico con un recorrido de recorrido mucho más allá de los talleres CNC estándar.

Integridad estructural de pared delgada

El diseño del panel presentaba nervaduras de red delgada de tan solo 2,5 mm entre las características de mecanizado, lo que creaba graves riesgos de vibración y deflexión durante el corte. Los métodos de sujeción convencionales distorsionarían la pieza bajo cargas de mecanizado.

Más de 300 funciones mecanizadas

Era necesario mecanizar más de 300 orificios para sujetadores, cavidades de aligeramiento y salientes estructurales con una precisión posicional de ±0,015 mm, con documentación CMM completa según AS9102.

Integridad de superficie de grado aeroespacial

No se permiten rebabas, microfisuras ni zonas afectadas por el calor. El acabado superficial en las paredes de las nervaduras debe cumplir con Ra ≤ 1,6 μm para áreas críticas por fatiga.

Calendario de producción ajustado

El proveedor necesitaba 4 juegos de paneles completos entregados en un plazo de 8 semanas para cumplir con el objetivo de montaje del avión, sin dejar lugar a retrabajos ni retrasos en la entrega.

Nuestra solución

Centro de mecanizado de 5 ejes de pórtico de construcción propia Fein

El proyecto se mecanizó en el centro de mecanizado de 5 ejes tipo pórtico NQ-GV1060 de Fein, una máquina de desarrollo propio con un área de trabajo de 10.600 x 2.600 x 1.200 mm. La estructura del pórtico proporciona una rigidez torsional excepcional en todo el tramo de 9 m, fundamental para mantener la precisión posicional durante recorridos extendidos.

Sistema personalizado de fijación de vacío y abrazadera de borde

Se diseñó una mesa de vacío hecha a medida combinada con abrazaderas de borde para asegurar el panel sin distorsionar las delgadas redes de 2,5 mm. El dispositivo permitió cargar, mecanizar e inspeccionar todo el panel de 9,2 m en una sola estación, eliminando errores de nueva sujeción.

Optimización dinámica de parámetros de corte

El equipo de ingeniería de procesos de Fein realizó simulaciones FEA de las fuerzas de corte en la geometría de las nervaduras antes de la producción. Los parámetros de corte se optimizaron para minimizar la deflexión mediante fresado ascendente, profundidad de corte controlada por pasada y enfriamiento a alta presión para gestionar la entrada de calor en las secciones de alma delgada.

Centro de mecanizado de 5 ejes de pórtico de construcción propia Fein

El proyecto se mecanizó en el centro de mecanizado de 5 ejes tipo pórtico NQ-GV1060 de Fein, una máquina de desarrollo propio con un área de trabajo de 10.600 x 2.600 x 1.200 mm. La estructura del pórtico proporciona una rigidez torsional excepcional en todo el tramo de 9 m, fundamental para mantener la precisión posicional durante recorridos extendidos.

Control Siemens SINUMERIK 840D sl

El NQ-GV1060 está equipado con Siemens SINUMERIK 840D sl, lo que permite una compensación avanzada de herramientas en tiempo real y un contorno simultáneo de 5 ejes con control dinámico de precisión en todo el rango transversal.

Verificación CMM en proceso

Se realizaron tres puntos de control de la CMM en etapas clave: después del desbaste, después del semiacabado y antes del acabado final. Se utilizó una MMC ZEISS con una temperatura de referencia de 20 °C para compensar la expansión térmica durante el mecanizado.

Paquete completo de documentación AS9102

Cada pieza se entregó con un informe completo de inspección del primer artículo (FAI), datos de medición de CMM, certificados de materiales y Certificado de conformidad.

Resultados del proyecto

Tasa de rendimiento de primer paso: 96%

De 4 juegos de paneles completos (12 paneles individuales), solo se requirió 1 repaso menor en la ubicación de un solo orificio de sujetador; se corrigió exitosamente en menos de 2 horas.

Se cumplieron las más de 300 funciones ±0,015 mm

La inspección completa de la CMM confirmó que todas las características posicionales estaban dentro de la tolerancia de ±0,015 mm. No fue necesario desechar ni volver a mecanizar piezas debido a condiciones fuera de tolerancia.

Entregado a tiempo

Los 4 juegos de paneles se enviaron dentro del plazo de 8 semanas, lo que permitió que el ensamblaje del ala del cliente continuara según el cronograma de hitos de producción del C919.

Orden repetida por primera vez

El cliente realizó un pedido repetido dentro de 3 meses de dos juegos de paneles de ala C919 adicionales, un resultado directo de la calidad y el rendimiento de entrega del pedido inicial.

Acabado superficial: Ra 1,2 μm logrado

Todas las paredes de las nervaduras críticas para la fatiga alcanzaron Ra ≤ 1,6 μm sin acabado manual posterior al mecanizado, verificado mediante un probador de rugosidad de la superficie en 10 puntos de medición por panel.