航太零件加工是什麼？航太加工技術、加工準則介紹！

航太加工技術在推動現代航空航太產業中扮演關鍵角色。根據波音公司Commercial Market Outlook的報告，未來20年航空運輸需求將大幅成長，帶動製造業發展。經濟部航太產業發展推動小組官網資料也顯示，台灣航空產業已與國際大廠建立合作，2022年時航空業總產值達新臺幣約1089.12億元，政府的「國機國造計畫」更突顯航太加工技術在國防航空器發展的重要性，顯示航太零件加工在航空運輸產業的重要地位。
 

航太加工的核心技術與挑戰

航太加工技術充滿許多細節要注意！從飛機的外殼、窗戶密縫，到看不見的引擎內部，每一處都須精確處理。例如：飛機窗戶的密封處須能承受高空壓力差，確保乘客安全；引擎內部則需耐受極端溫度與速度，才能保證高空飛行的穩定性。這些細節處理不僅考驗工藝技術，更是航太產業成功的關鍵。以下為你說明航太加工的3大核心技術與挑戰：
 

材料選擇的複雜性

選擇適當的高性能加工材料非常重要，例如：鈦合金、碳纖維增強塑料。這些材料比「鋁」還輕，且更容易加工、能有效降低燃料消耗，降低製造成本，同時具備良好的化學性質和阻燃性。最後，航太產業的加工材料必須符合嚴格規範，如：美國聯邦航空總署（FAA）所規範的飛機內部材料阻燃性測試（FAR 25.853），以確保機艙內部空間安全。材料選擇過程兼顧材質特性、製造成本與規範，是航太加工技術進步的關鍵。
 

精密加工的要求

航太零件加工對精度和公差的要求極為嚴格，才能確保飛行安全和性能。為達到這種高標準，通常會使用更為精準的測量儀來檢測，包括：高精度的三坐標測量機、雷射掃描儀和數位顯微鏡等。

• 三坐標測量機：三坐標測量機能精準測量零件的尺寸和位置，確保其滿足嚴苛的公差要求。

• 雷射掃描儀：用於測量複雜曲面和細節，以確保形狀的準確性。

• 數位顯微鏡：數位顯微鏡則用於檢查表面細節和微小缺陷，保障材料品質。

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環境因素的考量

航太零件的材料必須韌性佳、能承受多種極端氣候，以保障航太加工零件在飛行時，可適應劇烈的環境變化。例如：從地面的高溫環境到高空的低溫環境。同時，航太零件必須有足夠的抗腐蝕性和韌性，由於長時間暴露於各種氣候條件下，航太加工零件須具有良好的抗腐蝕性能，以防止材料劣化。
 

航太零件加工準則

為了確保航太零件在極端環境中依然有穩定、高效的表現，並兼具耐用性，在進行航太零件加工時，會以：實現材料的高強度與輕量化、精準加工複雜的形狀與結構、確保零件的安全性和可靠性作為航太零件加工準則，下面就讓我們來詳細了解這3項準則的定義。
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準則1：實現材料的高強度與輕量化

製造飛機時，實現材料的高強度與輕量化非常重要，航太加工零件的材料必須具備出色的耐溫差性能，以保持結構穩定與性能不變。同時，輕量化是提升燃油效率和性能的關鍵，輕質材料如：碳纖維增強塑料和鈦合金，不僅強度高，而且重量輕，有助於減少整體飛機重量，進而降低燃料消耗，以滿足現代航空業對環保與經濟效益的雙重要求。
 

準則２：精準加工複雜的形狀與結構

選用高強度、高穩定性的材料，無疑提高了航太加工的技術門檻。舉例來說：鈦合金由於其硬度高、熱導率低，加工時易產生高溫，必須使用特殊的切削工具和加工技術。鈦合金在加工過程中容易黏附於工具上，大幅提高了加工難度。面對這些挑戰，豪震科技會採用先進的數控機床和切削技術，這些技術能精確、高效率的處理形狀複雜的航太加工零件。
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準則３：確保零件的安全性和可靠性

在航太產業中，選擇安全係數高、穩定度強的航太零件加工材料是確保安全性與可靠性的關鍵。這些材料須能承受長時間的機械壓力、溫度變化及其他嚴酷環境條件，同時保持性能穩定度。例如，鈦合金和碳纖維增強塑料不僅重量輕、強度高，還具有優異的耐腐蝕性和耐熱性，能有效抵抗各種環境因素的影響。選擇這些高安全係數和高穩定度的材質，能確保航空器的長期耐用性，對於保障飛行過程的安全相當重要。
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航太加工零件介紹

航太加工零件須符合：高強度且輕量化、穩定性高，且易於加工。下面將列舉出3個豪震科技製造的優質航太加工零件，帶你深入了解不同航太加工零件的應用及加工考驗。
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壓縮機葉片

渦輪葉片是航太加工中的重要組件，常應用於燃氣輪機或蒸汽輪機中，渦輪葉片需從高溫、高壓氣體中提取能量，因此常用超級合金（如：鎳基合金），以承受極端的熱應力和震動。渦輪葉片的製造過程中，除了要確保精確的幾何形狀外，還要考慮到抗熱能力和冷卻效率。在不同的使用環境下，如：高壓和低壓情況，在葉片的設計、材料的選擇和冷卻系統就會有所調整。製造時，通常採用「熔模鑄造」，並在特定情況下加上「熱障塗層」以延長使用壽命。
 

前壓縮機匣

前壓縮機匣在飛機系統中扮演著關鍵的角色，負責傳輸並調節進入機艙的空氣，確保適當的溫度、流速和壓力，以維持機艙乾燥、無菌、無塵的環境。由於壓縮機匣負責壓縮高溫空氣，因此選用的材料必須具有優異的耐高溫、高壓特性，並採用極高精度的航太加工技術製造。
 

航空電路板

航空電路板相較於一般電子產品中的「印刷電路板」，如：收音機、計算機、手機等，航空電路板的設計更為精細和複雜，且製造過程更為耗時。在航空印刷電路板的製造過程中，首先要進行精確的設計，包括指定精確的鑽孔圖和選擇最適合的電路板材料，並於有配備緩衝設備的無塵環境中進行製造。此外，電路板的設計人員還必須驗證電阻抗計算，保持信號屏蔽，並將接地層和電源分離開，確保正確的縱橫比。這些嚴格的要求確保了航空電路板在極端環境下的高精度運作和耐久性，滿足航空行業的特殊需求。
 

結論

航太加工是門檻極高的工業技術，符合高度精密的條件外，在航太零件加工的材料選擇階段，也需評估材料特質、性能及加工成本，以滿足安全、高強度、輕量化等需求。面對這些挑戰，豪震科技憑藉成熟的高精度機械加工技術，以及豐富的精密工程設計、材料處理經驗，展現在航太零件加工領域的技術優勢，能製造出符合規範、品質穩定的高精度航太加工零件。如有航太零件加工、各式金屬加工需求，歡迎與我們聯繫。
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