Luftfart er en vigtig støtte for fremstillingsindustrien. Fra udvikling til færdige produkter spiller rumfartsproduktion den vigtigste rolle. Hvilke produktionsteknologier til rumfart bruges der? Hvordan finder man de rigtige materialer til rumfartsdele? I denne artikel vil vi introducere almindelige fremstillingsmetoder, materialer, inspektion og kvalitetskontrol.
Aerospace Manufacturing Technology
Når komponentdesignet er godkendt, kan produktionen begynde. Fremstillingsprocessen skal vælges i henhold til produktionsvolumen og den påkrævede leveringstid.
Additiv fremstilling
Additiv fremstilling (AM) refererer til processen med at skabe fysiske komponenter fra en virtuel 3D-computermodel ved at tilføje materialer (normalt lagdelt). Almindelige additive fremstillingsteknologier omfatter 3D-print, arklaminering, materialeekstrudering osv. Luftfart er en af pionerindustrien inden for additiv fremstilling, som er karakteriseret ved små batch- og producentspecifik tilpasningsevne. Additiv fremstilling kan bruges til at skabe unikke geometrier og gitterstrukturer, der reducerer vægten og bidrager til varmeafledning. Fremstilling af semi-hule dele med avancerede materialer kan reducere vægten og samtidig bevare styrken, hvilket er i tråd med udviklingstendensen for flyprodukter og er også en fremragende teknologi. Additiv fremstilling er designet til små mængder af luftfartsdele,
cnc-bearbejdning
Nøjagtigheden af fly er afgørende. Fra skroget til små dele kan CNC-bearbejdningstjenester nøjagtigt producere specifikke luftfartsdele og værktøjer. For eksempel kan CNC-maskiner endda skabe næsten usynlige dele inde i motoren, eller modificere vingerne på et fly ekstremt præcist for at sikre, at vingerne fungerer effektivt. CNC-bearbejdning er et godt valg, når de færdige dele har brug for yderligere efterbehandlingsnøjagtighed, eller kræver nøjagtige dimensioner og god overfladefinish.
Materialer til luftfartsdele
Baseret på de unikke egenskaber og krav til flystrukturer er komplekse dele lavet af letvægtsmaterialer førstevalget, og dermed bestemmer hvilke materialer der er egnede til industrien. Med udviklingen af moderne teknologi er der dukket flere og flere alternative materialer op til at lave lettere, mere aerodynamiske fly, der kan modstå mere ekstreme miljøforhold, såsom nye kompositter og legeringer. Her er nogle populære rumfartsmaterialer.
– Rustfrit stål: Rustfrit stål 17-4 PH er meget brugt til rumfarts-CNC-behandling eller 3D-print på grund af dets høje styrke, gode korrosionsbestandighed og gode mekaniske egenskaber ved temperaturer op til 600 grader F.
– Aluminium: Med dets høje styrke/vægt-forhold er aluminium et ideelt valg til at understøtte flykabinetter og understøtninger med høj belastning. Derudover er den let at behandle og omkostningseffektiv. I næsten et århundrede har rumfartsindustrien været afhængig af aluminium til fremstilling af dele. Den mest almindeligt anvendte aluminiumslegering i rumfart er 7075 aluminium, der er lige så stærkt som stål, med god udmattelsesstyrke og gennemsnitlig bearbejdelighed.
– Titanium: Titanium er en kombination af let vægt, høj styrke, korrosionsbestandighed og høj temperaturbestandighed. Nutidens kommercielle fly bruger meget mere titanium end tidligere designede fly. Titaniumdele bruges normalt til fremstilling af fastgørelseskomponenter, skrog og landingsstel af fly, såsom flyjetmotorer og rumfartøjer, samt motorkomponenter, herunder skiver, klinger, aksler og granater. Titanium 6AL-4V-legering tegner sig for næsten 50 procent af alle legeringer, der bruges i fly. Luftfartskomponenter lavet af titanium bruger mindre brændstof ved at bruge et højt vægt/styrkeforhold.
– Inconel: en nikkel-chrom-superlegering, der normalt bruges til 3D-print af raketmotorkomponenter og andre rumfartsapplikationer, der kræver høj temperaturbestandighed.
– Kompositmaterialer: inklusive kulfiber, glas og aramidforstærket epoxyharpiks. Kompositmaterialerne er lette i vægt og kan bruges til at fremstille brændstofeffektive fly. De kan også modstå høj modstand og træthed og er velegnede til at lave vinger.
Luftfartsinspektion og kvalitetskontrol
Inspektion skal udføres efter fremstillingsprocessen, især for rumfartsdele. Med hensyn til kvalitetskontrol i luft- og rumfartsindustrien skal hver lille del opfylde specifikke kvalitetsstandarder og certificering. Den vigtigste certificering inden for rumfart er AS9100D. AS9100D er en luftfartsindustriens kvalitetsstandard vedtaget fra ISO 9000/ISO 9001 standarden