Lennundus on töötleva tööstuse oluline tugi. Alates arendusest kuni valmistoodeteni mängib kõige olulisemat rolli kosmosetööstus. Milliseid kosmosetööstuse tehnoloogiaid kasutatakse? Kuidas leida õigeid materjale kosmoseosade jaoks? Selles artiklis tutvustame levinumaid kosmosetööstuse tootmismeetodeid, materjale, kontrolli ja kvaliteedikontrolli.
Lennunduse tootmistehnoloogia
Kui osa projekt on kinnitatud, võib tootmist alustada. Tootmisprotsess valitakse vastavalt tootmismahule ja nõutavale tarneajale.
Lisandite tootmine
Additive production (AM) viitab füüsiliste komponentide loomise protsessile virtuaalsest 3D-arvutimudelist materjalide (tavaliselt kihiliste) lisamise teel. Levinud lisandite valmistamise tehnoloogiad hõlmavad 3D-printimist, lehtede lamineerimist, materjalide ekstrusiooni jne. Lennundus on üks pioneere lisaainete tootmise tööstusharudest, mida iseloomustab väikeste partiide ja tootjate spetsiifiline kohanemisvõime. Lisatootmist saab kasutada ainulaadsete geomeetriate ja võrestruktuuride loomiseks, mis vähendavad kaalu ja aitavad kaasa soojuse hajumisele. Täiustatud materjalidest poolõõnesosade valmistamine võib vähendada kaalu, säilitades samal ajal tugevuse, mis on kooskõlas kosmosetoodete arengutrendiga ja on ka suurepärane tehnoloogia. Lisatootmine on mõeldud väikestes kogustes kosmoseosade jaoks,
cnc töötlemine
Lennuki täpsus on ülioluline. Alates kerest kuni väikeste osadeni saavad CNC-töötlusteenused täpselt toota konkreetseid lennukiosi ja tööriistu. Näiteks võivad CNC-masinad isegi luua mootorisse peaaegu nähtamatuid osi või modifitseerida lennuki tiibu ülitäpselt, et tagada tiibade tõhus töö. CNC-mehaaniline töötlemine on hea valik, kui valmisdetailid vajavad täiendavat viimistlustäpsust või täpseid mõõtmeid ja head pinnaviimistlust.
Lennundusosade materjalid
Lähtudes lennukikonstruktsioonide ainulaadsetest omadustest ja nõuetest, on esmavalikuks kergetest materjalidest valmistatud keerukad osad, mis määravad, millised materjalid sobivad tööstusele. Kaasaegse tehnoloogia arenguga on tekkinud üha rohkem alternatiivseid materjale, et valmistada kergemaid ja aerodünaamilisemaid lennukeid, mis taluvad ekstreemsemaid keskkonnatingimusi, nagu uued komposiidid ja sulamid. Siin on mõned populaarsed kosmosematerjalid.
– Roostevaba teras: roostevaba terast 17-4 PH kasutatakse laialdaselt kosmose CNC-töötluseks või 3D-printimiseks, kuna sellel on kõrge tugevus, hea korrosioonikindlus ja head mehaanilised omadused temperatuuril kuni 600 °F.
– Alumiinium: oma kõrge tugevuse ja kaalu suhtega on alumiinium ideaalne valik suure koormusega lennukikorpuste ja tugede toetamiseks. Lisaks on seda lihtne töödelda ja kulutõhus. Peaaegu sajandi on lennundustööstus osade valmistamisel tuginenud alumiiniumile. Lennunduses enimkasutatav alumiiniumsulam on 7075 alumiinium, mis on sama tugev kui teras, hea väsimustugevuse ja keskmise töödeldavusega.
– Titaan: Titaan on kombinatsioon kergest kaalust, suurest tugevusest, korrosioonikindlusest ja kõrge temperatuurikindlusest. Tänapäeva kommertslennukid kasutavad palju rohkem titaani kui varem disainitud lennukid. Titaanosasid kasutatakse tavaliselt õhusõidukite (nt lennukite reaktiivmootorite ja kosmosesõidukite) kinnitusdetailide, kere ja teliku, samuti mootorikomponentide, sealhulgas kettade, labade, võllide ja kestade valmistamiseks. Titaan 6AL-4V sulam moodustab peaaegu 50 protsenti kõigist lennukites kasutatavatest sulamitest. Titaanist valmistatud lennukiosad tarbivad vähem kütust, kasutades suurt kaalu ja tugevuse suhet.
– Inconel: nikkel-kroomi supersulam, mida kasutatakse tavaliselt raketimootori komponentide 3D-printimiseks ja muudeks kõrge temperatuuritaluvust nõudvate kosmoserakenduste jaoks.
– Komposiitmaterjalid: sealhulgas süsinikkiud, klaas ja aramiidiga tugevdatud epoksüvaik. Komposiitmaterjalid on kerged ja neid saab kasutada kütusesäästlike lennukite tootmiseks. Nad taluvad ka suurt vastupidavust ja väsimust ning sobivad tiibade valmistamiseks.
Lennunduse kontroll ja kvaliteedikontroll
Ülevaatus tuleb läbi viia pärast tootmisprotsessi, eriti kosmoseosade puhul. Lennundustööstuse kvaliteedikontrolli aspektist peab iga väike osa vastama konkreetsetele kvaliteedistandarditele ja sertifikaadile. Kosmosetööstuse kõige olulisem sertifikaat on AS9100D. AS9100D on kosmosetööstuse kvaliteedistandard, mis on üle võetud ISO 9000/ISO 9001 standardist