Optimization of chemical milling of aluminum for aircraft manufacturing. An experience in reducing the thickness of aluminum sheets

• Pedro Vergara Vera ^[1] ; Oscar Magna ^[1] ; Yohanna Palominos ^[1] ; Ana Tapia ^[1]
  1. [1] Universidad Tecnológica Metropolitana
• Localización: Trilogía: Ciencia Tecnología Sociedad, ISSN-e 2452-5995, ISSN 0716-0356, Vol. 33, Nº. 44, 2020, págs. 12-25
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Optimización del fresado químico de aluminio para la fabricación de aviones. Una experiencia en la reducción del espesor de las chapas de aluminio
• Enlaces
  • Texto completo (pdf)
• Resumen
  • español

    Este artículo presenta un modelo de optimización para placas de aluminio mediante fresado químico para fabricar aeronaves o partes de ellas.

    Los objetivos de los experimentos realizados fueron obtener las mejores condiciones para utilizar placas de aluminio, reduciendo químicamente su espesor de forma selectiva y controlada según la especificación de una pieza.

    Se realizaron experimentos utilizando un diseño factorial 24 con 16 experimentos para lograr la máxima profundidad de desbaste (en mm). A partir de los modelos de regresión múltiple obtenidos se determinó estadísticamente mediante superficies de respuesta y curvas de nivel qué variables e interacciones eran más significativas en el proceso, así como las condiciones óptimas que maximizan la velocidad de ataque para lograr el desbaste en el menor tiempo posible.

    Los resultados permiten reducir el espesor de las planchas de metal para obtener el grosor adecuado de cada pieza, dado que estas dimensiones habitualmente no están disponibles por parte de los proveedores de metal, como también con la reducción del espesor de estos componentes mecanizados se logra reducir parte del peso permitiendo así una mayor autonomía de vuelo.

  • English

    This paper presents an optimization model for aluminum plates by means of chemical milling to manufacture aircra" or parts thereof.

    The aims of the experiments carried out were to obtain the best conditions to use aluminum plates, by chemically reducing their thickness in a selective and controlled manner according to the specifications of a piece.

    From a factorial 24 design with 16 experiments and ensuring the maximum roughing depth (in mm), the most significant variables and interactions in the process were statistically determined, as well as the optimal conditions that maximize a!ack speed to achieve roughing in the shortest time possible. All of this using multiple regression models, response surfaces and contour lines.

    The results make possible to reduce the thickness of the metal plates with the purpose of obtaining materials with dimensions not usually available from metal suppliers. By reducing the thickness of these machined components, part of the weight can be reduced as well, thus granting a longer flight range.