Ilmailualan muokkaushanke Yhdysvalloissa toimivalle ensiluokkaiselle toimittajalle

Hankkeen yleiskatsaus

Tämä tapaus korostaa strategista ilmailualan muovaukseen liittyvää yhteistyötä johtavan, Yhdysvalloissa sijaitsevan ilmailualan Tier-1-toimittajan kanssa, joka erikoistuu kaupallisten ja puolustusilma-alusten eteen suunnattuihin voimanlähteisiin. Hanke käsitti korkealaatuisen titaaniseoksen turbiinilevyjen suunnittelun, materiaalin hyväksyntäprosessin ja sarjatuotannon — näitä kriittisiä pyöriväosia käytetään äärimmäisen lämpö- ja mekaanisen kuormituksen alaisissa olosuhteissa. Hankkeen kesto oli 18 kuukautta, ja se käsitti insinöörisuunnitteluyhteistyötä, ASTM/AMS-standardien mukaisen prosessin kehittämisen sekä AS9100-sertifioitua valmistusta kolmessa tuotantoserjassa, joissa valmistettiin yhteensä 472 tarkkuusmuovattua yksikköä. Työalueeseen kuului täysi jäljitettävyys (sulatuserä, muottitunniste, epätuhoavaa testausta koskevat tiedot), mitallinen validointi NAS970-standardin mukaisesti sekä toimitukset ITAR-säännösten alaisiin tiloihin Ohiossa ja Kaliforniassa.

Haasteiden analyysi

Asiakas kohtasi kasvavaa painetta paikallistaa kriittinen muokkauskapasiteettinsa hajanaisen toimitusketjun ja tiukentuvien Yhdysvaltojen puolustusministeriön hankintavaatimusten takia. Nykyinen ulkomainen toimittaja ei pystynyt varmistamaan yhtenäistä jyväsuuntausta, ja ultraäänitarkastuksessa (AMS 2631 -standardin mukaan) havaittiin välillä pintaa syvempiä epäjatkuvuuksia sekä titaniumseoksen Ti-6Al-4V ELI (Extra Low Interstitial) vaadittuja kemiallisia toleransseja ei noudatettu – erityisesti happi- ja rautapitoisuudet olivat vaatimusten ulkopuolella. Lisäksi toimitusaika ylitti 24 viikkoa, mikä uhkasi moottorien kokoonpanoa seuraavan sukupolven turboventtiilimoottoriohjelmassa. Tier-1 -toimittajalla oli kiireellisesti tarve kotimaan kykyiseen kumppaniin, jolla on vahva asiantuntemus ilmailualan vaativista titaanimuokkauksista, tiukka prosessinvalvonta ja nopea reaktio teknisiin muutospyyntöihin ilman sertifiointitodistusten eheyden vaarantamista.

Toimitettu ratkaisu

Olemme käyttäneet palvelukseen erityistä ilmailualan muovauskennoa, jossa on 5 000 tonnin hydraulinen puristin, tyhjiöilmapiirin lämmitysuolet ja reaaliaikaiset lämpöprofiilointijärjestelmät, jotka on kalibroitu ±1 °C:n tarkkuudella. Työskennellessämme tiiviisti asiakkaan metallurgisen tiimin kanssa optimoimme monivaiheisen suljetun muottimuovauksen sekvenssin – mukaan lukien esimuovauksen suunnittelu, ohjatun muodonmuutoksenopeuden aiheuttama muodonmuutos ja muovauksen jälkeinen ilmalla jäähdytettävä lämpötilan alenemisprofiili – saavuttaaksemme yhtenäisen tasasivuisen mikrorakenteen (ASTM E112, luokka 5–6) ja poistaksemme virtausviivojen katkokset. Kaikki valssattavat sauva-ainekset olivat sertifioituja Yhdysvalloissa valmistettuja valssatuotteita, jotka täyttävät AMS 4911 -vaatimukset, ja niiden mukana toimitettiin täydelliset valssitestit ja PMI-tarkastustiedot. Jokainen muovaus tarkastettiin täysin automatisoidulla ultraäänitutkimuksella (AMS 2631, luokka A), väritunkeutumistarkastuksella (AMS 2644) ja mittauskoordinaattimittauskoneella (CMM) vastaamaan GD&T-ohjattuja CAD-malleja. Olemme otettu käyttöön digitaalisen erärekisteröintijärjestelmän, joka on integroitu asiakkaan MRP-alustaan, mikä mahdollistaa reaaliaikaiset tilapäivitykset ja välittömän pääsyn PPAP-dokumentaatioon, mukaan lukien ensimmäisen osan tarkastusraportit (FAI) ja prosessikykytutkimukset (Cpk ≥ 1,67 kaikilla keskeisillä mitoilla).

Projektin tulokset

Projekti saavutti 99,4 %:n ensimmäisen läpimenon hyväksyntäosuuden kaikissa 472 kuumavalssatuissa osissa, eikä metallurgista eheytettä tai mittojen noudattamista koskevia poikkeamia ilmennyt. Keskimääräinen toimitusaika lyheni 11,2 viikkoon – parannus 53 % edelliseen suoritukseen verrattuna – mikä mahdollisti Tier-1-toimittajan prototyyppimoottorien rakentamisen kahden kalenterineljänneksen nopeutumisen. Ultraäänitarkastusten tulokset osoittivat <0,1 %:n indikaatiota viitestandardin herkkyyttä korkeammalla tasolla, mikä on huomattavasti alle sopimuksellisen 1,5 %:n kynnysarvon. Ratkaisevaa oli, että kaikki toimitetut turbiinilevyt menestyivät asiakkaan myöhempää lämpökäsittelyä, koneistusta ja lopullista pyörityskoetta ilman hylkäyksiä. Menestyminen johti kolmenvuotiseen puitesopimukseen, joka kattaa viisi lisäkomponenttia titaanista ja nikkeli-pohjaisista ylijuuriseoksista, laajentaen toimintaamme Yhdysvalloissa ilmailualalla.

Asiakaspalaute ja strateginen vaikutus

„Heidän syvä ymmärryksensä titaanin muovauksen fysiikasta — ei ainoastaan laitteiden käytöstä — teki eron“, totesi toimittajan edistyneen valmistuksen johtaja. „He käsittelivät meidän insinöörimäisiä rajoituksiamme neuvottelumahdottomina suunnitteluparametreina, ei tuotantohaasteina. Tämä kumppanuus on vahvistanut meidän Tier-1-resilienssiämme ja tukee sitoutumistamme DoD:n luotettavan toimittajan asemaan.“ Tämä ilmailualan muovausprojekti korostaa kykyämme palvella vaativia Tier-1-ilmailualan toimittajia tehtäväkriittisillä komponenteilla — yhdistäen metallurgisen tarkkuuden, sääntelyvaatimusten noudattamisen ja nopean toteutuksen tiukasti säänneltyssä yhdysvaltalaisessa ilmailualan markkinassa.