Υπάρχουν πολλοί παράγοντες που πρέπει να ληφθούν υπόψη στη μηχανική κατεργασία εξαρτημάτων για αεροδιαστημικές εφαρμογές, όπως το σχήμα, το βάρος και η ανθεκτικότητα.Αυτοί οι παράγοντες θα επηρεάσουν την ασφάλεια της πτήσης και την οικονομία του αεροσκάφους.Το υλικό επιλογής για την αεροδιαστημική κατασκευή ήταν πάντα το αλουμίνιο ως ο κύριος χρυσός.Στα σύγχρονα αεριωθούμενα αεροπλάνα, ωστόσο, αντιπροσωπεύει μόνο το 20 τοις εκατό της συνολικής δομής.
Λόγω της αυξανόμενης ζήτησης για ελαφρά αεροσκάφη, η χρήση σύνθετων υλικών όπως πολυμερή ενισχυμένα με άνθρακα και υλικά κηρήθρας αυξάνεται στη σύγχρονη αεροδιαστημική βιομηχανία.Οι εταιρείες κατασκευής αεροδιαστημικής αρχίζουν να ερευνούν μια εναλλακτική λύση στα κράματα αλουμινίου - τον ανοξείδωτο χάλυβα αεροπορίας.Το ποσοστό αυτού του ανοξείδωτου χάλυβα σε νέα εξαρτήματα αεροσκαφών αυξάνεται.Ας αναλύσουμε τις χρήσεις και τις διαφορές μεταξύ κραμάτων αλουμινίου και ανοξείδωτου χάλυβα στα σύγχρονα αεροσκάφη.
Εφαρμογή εξαρτημάτων από κράμα αλουμινίου στον αεροδιαστημικό τομέα
Το αλουμίνιο είναι ένα σχετικά πολύ ελαφρύ μεταλλικό υλικό, με βάρος περίπου 2,7 g/cm3 (γραμμάρια ανά κυβικό εκατοστό).Αν και το αλουμίνιο είναι ελαφρύτερο και λιγότερο ακριβό από τον ανοξείδωτο χάλυβα, το αλουμίνιο δεν είναι τόσο ισχυρό και ανθεκτικό στη διάβρωση όσο ο ανοξείδωτος χάλυβας και δεν είναι τόσο ισχυρό και ανθεκτικό στη διάβρωση όσο ο ανοξείδωτος χάλυβας.Ο ανοξείδωτος χάλυβας είναι ανώτερος από το αλουμίνιο ως προς την αντοχή.
Αν και η χρήση κραμάτων αλουμινίου έχει μειωθεί σε πολλές πτυχές της αεροδιαστημικής παραγωγής, τα κράματα αλουμινίου εξακολουθούν να κατέχουν σημαντική θέση στη σύγχρονη κατασκευή αεροσκαφών και για πολλές συγκεκριμένες εφαρμογές, το αλουμίνιο εξακολουθεί να είναι ένα ισχυρό, ελαφρύ υλικό.Λόγω της υψηλής ολκιμότητας και της ευκολίας κατεργασίας του, το αλουμίνιο είναι πολύ λιγότερο ακριβό από πολλά σύνθετα υλικά ή τιτάνιο.Μπορεί επίσης να ενισχύσει περαιτέρω τις μεταλλικές του ιδιότητες κραματίζοντάς το με άλλα μέταλλα όπως χαλκό, μαγνήσιο, μαγγάνιο και ψευδάργυρο ή με ψυχρή ή θερμική επεξεργασία.
Τα κράματα αλουμινίου που χρησιμοποιούνται ευρέως στην κατασκευή εξαρτημάτων αεροδιαστημικής περιλαμβάνουν:
1. Κράμα αλουμινίου 7075 (αλουμίνιο/ψευδάργυρος)
2. Κράμα αλουμινίου 7475-02 (αλουμίνιο/ψευδάργυρος/μαγνήσιο/πυρίτιο/χρώμιο)
3. Κράμα αλουμινίου 6061 (αλουμίνιο/μαγνήσιο/πυρίτιο)
Το 7075, ένας συνδυασμός αλουμινίου και ψευδαργύρου, είναι ένα από τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα κράματα σε εφαρμογές αεροδιαστημικής, προσφέροντας εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες, ολκιμότητα, αντοχή και αντοχή στην κόπωση.
Το 7475-02 είναι ένας συνδυασμός αλουμινίου, ψευδαργύρου, πυριτίου και χρωμίου, ενώ το 6061 περιέχει αλουμίνιο, μαγνήσιο και πυρίτιο.Το ποιο κράμα απαιτείται εξαρτάται εξ ολοκλήρου από την προβλεπόμενη εφαρμογή του τερματικού.Αν και πολλά μέρη από κράμα αλουμινίου στο αεροσκάφος είναι διακοσμητικά, όσον αφορά το μικρό βάρος και την ακαμψία, το κράμα αλουμινίου είναι η καλύτερη επιλογή.
Ένα κοινό κράμα αλουμινίου που χρησιμοποιείται στην αεροδιαστημική βιομηχανία είναι το σκάνδιο αλουμινίου.Η προσθήκη σκανδίου στο αλουμίνιο αυξάνει την αντοχή και τη θερμότητα του μετάλλου.Η χρήση σκανδίου αλουμινίου βελτιώνει επίσης την απόδοση καυσίμου.Δεδομένου ότι είναι μια εναλλακτική λύση σε πιο πυκνά υλικά όπως ο χάλυβας και το τιτάνιο, η αντικατάσταση αυτών των υλικών με ελαφρύτερο σκάνδιο αλουμινίου μπορεί να εξοικονομήσει βάρος, βελτιώνοντας έτσι την απόδοση καυσίμου και την αντοχή της ακαμψίας του πλαισίου του αεροσκάφους.
Εφαρμογή εξαρτημάτων από ανοξείδωτο χάλυβα στην αεροδιαστημική
Στην αεροδιαστημική βιομηχανία, η χρήση ανοξείδωτου χάλυβα είναι εκπληκτική σε σύγκριση με το αλουμίνιο.Λόγω του βαρύτερου βάρους του ανοξείδωτου χάλυβα, η χρήση του σε εφαρμογές αεροδιαστημικής έχει αυξηθεί περισσότερο από ποτέ.
Ο ανοξείδωτος χάλυβας αναφέρεται σε μια οικογένεια κραμάτων με βάση τον σίδηρο που περιέχουν τουλάχιστον 11% χρώμιο, μια ένωση που εμποδίζει τη διάβρωση του σιδήρου και παρέχει αντοχή στη θερμότητα.Οι διαφορετικοί τύποι ανοξείδωτου χάλυβα περιλαμβάνουν στοιχεία άζωτο, αλουμίνιο, πυρίτιο, θείο, τιτάνιο, νικέλιο, χαλκός, σελήνιο, νιόβιο και μολυβδαίνιο.Υπάρχουν πολλά είδη ανοξείδωτου χάλυβα, υπάρχουν περισσότερες από 150 ποιότητες ανοξείδωτου χάλυβα και ο συνήθως χρησιμοποιούμενος ανοξείδωτος χάλυβας αντιπροσωπεύει μόνο περίπου το ένα δέκατο του συνολικού αριθμού ανοξείδωτου χάλυβα.Ο ανοξείδωτος χάλυβας μπορεί να κατασκευαστεί σε φύλλο, πλάκα, ράβδο, σύρμα και σωλήνα, καθιστώντας το κατάλληλο για μια ποικιλία εφαρμογών.
Υπάρχουν πέντε κύριες ομάδες ανοξείδωτων χάλυβων που ταξινομούνται κυρίως από την κρυσταλλική τους δομή.Αυτοί οι ανοξείδωτοι χάλυβες είναι:
1. Ωστενιτικός ανοξείδωτος χάλυβας
2. Φερριτικός ανοξείδωτος χάλυβας
3. Μαρτενσιτικός ανοξείδωτος χάλυβας
4. Duplex ανοξείδωτο ατσάλι
5. Ανοξείδωτος χάλυβας που έχει σκληρυνθεί με καθίζηση
Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, ο ανοξείδωτος χάλυβας είναι ένα κράμα που αποτελείται από συνδυασμό χάλυβα και χρωμίου.Η αντοχή του ανοξείδωτου χάλυβα σχετίζεται άμεσα με την περιεκτικότητα του κράματος σε χρώμιο.Όσο υψηλότερη είναι η περιεκτικότητα σε χρώμιο, τόσο μεγαλύτερη είναι η αντοχή του χάλυβα.Η υψηλή αντοχή του ανοξείδωτου χάλυβα στη διάβρωση και τις υψηλές θερμοκρασίες το καθιστά κατάλληλο για μια σειρά εξαρτημάτων της αεροδιαστημικής, συμπεριλαμβανομένων των ενεργοποιητών, των συνδετήρων και των εξαρτημάτων του συστήματος προσγείωσης.
Οφέλη από τη χρήση ανοξείδωτου χάλυβα για εξαρτήματα αεροδιαστημικής:
Αν και είναι ισχυρότερο από το αλουμίνιο, ο ανοξείδωτος χάλυβας είναι γενικά πολύ πιο βαρύς.Αλλά σε σύγκριση με το αλουμίνιο, τα ανοξείδωτα μέρη έχουν δύο σημαντικά πλεονεκτήματα:
1. Ο ανοξείδωτος χάλυβας έχει υψηλή αντοχή στη διάβρωση.
2. Ο ανοξείδωτος χάλυβας είναι ισχυρότερος και πιο ανθεκτικός στη φθορά.
Ο συντελεστής διάτμησης και το σημείο τήξης του ανοξείδωτου χάλυβα είναι επίσης πιο δύσκολο να επεξεργαστούν από τα κράματα αλουμινίου.
Αυτές οι ιδιότητες είναι κρίσιμες για πολλά αεροδιαστημικά μέρη και τα ανοξείδωτα εξαρτήματα καταλαμβάνουν μια απαραίτητη θέση στις αεροδιαστημικές εφαρμογές.Τα πλεονεκτήματα του ανοξείδωτου χάλυβα περιλαμβάνουν επίσης εξαιρετική αντοχή στη θερμότητα και τη φωτιά, φωτεινή, όμορφη εμφάνιση.Εμφάνιση και άριστη ποιότητα υγιεινής.Ο ανοξείδωτος χάλυβας είναι επίσης εύκολος στην κατασκευή.Όταν τα εξαρτήματα του αεροσκάφους πρέπει να συγκολληθούν, να κατεργαστούν ή να κοπούν με ακριβείς προδιαγραφές, η εξαιρετική απόδοση των υλικών από ανοξείδωτο χάλυβα είναι ιδιαίτερα εμφανής.Ορισμένα κράματα ανοξείδωτου χάλυβα έχουν εξαιρετικά υψηλή αντοχή στην κρούση, η οποία επηρεάζει επίσης την ασφάλεια των μεγάλων αεροσκαφών.και η ανθεκτικότητα είναι σημαντικοί παράγοντες.
Με την πάροδο του χρόνου, η αεροδιαστημική βιομηχανία έχει γίνει πιο διαφοροποιημένη και τα σύγχρονα αεροδιαστημικά οχήματα είναι πιο πιθανό να κατασκευάζονται με σώματα ή σκελετού από ανοξείδωτο χάλυβα.Παρά το γεγονός ότι είναι πιο ακριβά, είναι επίσης πολύ πιο ανθεκτικά από το αλουμίνιο και με διαφορετικές ποιότητες ανοξείδωτου χάλυβα ανάλογα με τη σκηνή, η χρήση ανοξείδωτου χάλυβα μπορεί να παρέχει εξαιρετική αναλογία αντοχής προς βάρος.
Ώρα δημοσίευσης: Μαρ-02-2023