Aerospace kovací projekt pro dodavatele první úrovně ve Spojených státech

Přehled projektu

Tento případ ukazuje strategickou spolupráci v oblasti leteckého kování s vedoucím americkým dodavatelem prvního stupně pro letecký průmysl, specializujícím se na pohonné systémy pro civilní i obranné letadla. Projekt zahrnoval návrh, kvalifikaci materiálu a sériovou výrobu vysoce spolehlivých turbínových disků z titanové slitiny – kritických rotujících komponentů, které pracují za extrémních tepelných a mechanických zatížení. Realizace trvala 18 měsíců a zahrnovala inženýrskou spolupráci, vývoj procesu v souladu se standardy ASTM/AMS a certifikovanou výrobu podle normy AS9100 ve třech výrobních šaržích celkem 472 přesně kovaných jednotek. Rozsah projektu zahrnoval úplnou sledovatelnost (číslo tavby, identifikace kovacího nástroje, záznamy z nedestruktivních zkoušek), kontrolu rozměrů podle normy NAS970 a dodávku do zařízení podléhajících regulaci ITAR v Ohio a Kalifornii.

Analýza výzvy

Zákazník čelil rostoucímu tlaku na lokalizaci klíčových výkovek vzhledem k nestabilitě dodavatelského řetězce a přísnějším požadavkům amerického ministerstva obrany na zdroje dodávek. Stávající zahraniční dodavatel měl problémy s neustálou jednotností směru zrn, občasnými podpovrchovými nespojitostmi zjištěnými během ultrazvukové kontroly (podle normy AMS 2631) a nedodržením požadovaných chemických tolerancí titanové slitiny Ti-6Al-4V ELI (Extra Low Interstitial), zejména obsahu kyslíku a železa. Kromě toho překračovaly dodací lhůty 24 týdnů, čímž byly ohroženy plány montáže motorů pro program nové generace proudových motorů s přívodním větrem. Dodavatel prvního stupně naléhavě potřeboval partnера schopného výroby v USA, který má ověřené odborné znalosti v oblasti výkovků z titanu pro letecký průmysl, přísnou kontrolu výrobních procesů a schopnost rychlé reakce na technické změny bez kompromitace integritu certifikace.

Dodané řešení

Nasadili jsme specializovanou výrobní buňku pro leteckou a kosmickou výrobu, vybavenou hydraulickým lisem o síle 5 000 tun, pecemi pro ohřev ve vakuové atmosféře a systémy pro sledování teplotního profilu v reálném čase kalibrované na ±1 °C. V úzké spolupráci s metalurgickým týmem zákazníka jsme optimalizovali vícestupňový proces uzavřeného kování do dílenských forem – včetně návrhu předkovů, deformace řízené rychlostí přetvoření a profilů chlazení po kování proudem vzduchu – za účelem dosažení rovnoměrné ekviaxní mikrostruktury (ASTM E112, třída 5–6) a eliminace přerušení tokových čar. Všechny polotovary byly zakoupeny z certifikovaného amerického válcovného materiálu splňujícího požadavky normy AMS 4911, včetně kompletních zkušebních protokolů válcovny a ověření metodou PMI. Každý kovaný díl byl podroben 100% automatickému ultrazvukovému zkoušení (podle normy AMS 2631, třída A), kapilárnímu zkoušení (AMS 2644) a rozměrové kontrole pomocí souřadnicového měřicího stroje (CMM) proti CAD modelům řízeným geometrickými a tolerančními specifikacemi (GD&T). Zavedli jsme digitální systém záznamu šarží integrovaný s MRP platformou zákazníka, který umožňuje aktualizace stavu v reálném čase a okamžitý přístup k dokumentaci PPAP, včetně zpráv o první výrobní zkoušce (FAI) a studií způsobilosti procesu (Cpk ≥ 1,67 u klíčových rozměrů).

Výsledky projektu

Projekt dosáhl výnosu při prvním průchodu 99,4 % u všech 472 kovových odlitků, přičemž nedošlo k žádným neshodám týkajícím se metalurgické integrity nebo dodržení rozměrových požadavků. Průměrná doba dodání byla snížena na 11,2 týdne – což představuje zlepšení o 53 % oproti předchozímu výkonu – a umožnilo to dodavateli prvního stupně urychlit výrobu prototypových motorů o dva kalendářní čtvrtletí. Výsledky ultrazvukové kontroly ukázaly míru indikací nižší než 0,1 % nad citlivostí referenčního standardu, což je výrazně pod smluvním prahovým hodnotou 1,5 %. Klíčové je, že všechny dodané turbínové kotouče úspěšně absolvovaly následnou tepelnou úpravu, obrábění a koneční zkoušku rotací u zákazníka bez jakékoli odmítnutí. Úspěch vedl ke tříleté rámcové dohodě na pěti dalších komponentách z titanových a niklových superlegur, čímž se rozšířil náš podíl na trhu leteckého průmyslu ve Spojených státech.

Zpětná vazba zákazníka a strategický dopad

„Jejich hluboké pochopení fyziky titanového kování — nikoli pouze obsluhy zařízení — rozhodlo o výsledku,“ uvedl ředitel pro pokročilou výrobu dodavatele. „Naše technická omezení považovali za nezbytné vstupní parametry návrhu, nikoli za překážky výroby. Tato spolupráce posílila naši odolnost jako dodavatele prvního stupně a podporuje naši závazek dosáhnout statusu důvěryhodného dodavatele Ministerstva obrany USA (DoD).“ Tento letecký projekt kování zdůrazňuje naši schopnost sloužit náročným dodavatelům prvního stupně v leteckém průmyslu s kritickými komponenty pro splnění mise — kombinací metalurgické přesnosti, dodržování předpisů a reagujícího plnění zakázek na vysoce regulovaném americkém leteckém trhu.