Alumiiniumprofiilid, mis sobivad lennunduskomponentideks?
Lennukite alumiiniumosadele esitatakse äärmiselt kõrged nõuded: kaalupiirangud, tugevusnõuded ja ohutusnõuded. Vale materjali valik võib kaasa tuua rikkeid.
Alumiiniumprofiile kasutatakse lennunduses, kuna need ühendavad endas kerge kaalu, tugevuse, korrosioonikindluse ja disainilahenduste paindlikkuse kulutõhusas vormis.
Käesolevas artiklis uuritakse, miks alumiiniumprofiilid on kosmosetööstuses usaldusväärsed, millised sertifikaadid on vajalikud, kuidas need toimivad vibratsiooni korral ja kas profiilid on kohandatud lennukitüüpidele.
Miks kasutatakse alumiiniumist ekstrusiooni kosmosetööstuse osades?
Lennukid vajavad kergeid, tugevaid ja ühtlase kvaliteediga komponente. Ekstrudeeritud alumiinium vastab kõigile kolmele nõudmisele ühes paketis.
Alumiiniumprofiilid pakuvad suurt tugevuse ja kaalu suhet, vormitavust ja väsimusvastasust – ideaalne lennuki konstruktsiooniosadele.
Alumiinium on loomulikult korrosioonikindel ja lihtne töödelda või katta. Ekstrudeerimisel saab sellest vormida täpseid ristlõikeid, mis vähendavad keevitamist ja lihtsustavad kokkupanekut.
Alumiiniumprofiilide eelised lennunduses
| Funktsioon | Kasu kosmosetööstuses |
|---|---|
| Madal tihedus | Vähendab õhusõiduki kaalu ja parandab kütusesäästlikkust |
| Tugevad sulamid (6061, 7075) | Kõrge tugevus struktuurilise terviklikkuse tagamiseks |
| Korrosioonikindlus | Talub niiskust, soola ja kemikaale |
| Kohandatud profiili disain | Kohandab osad vastavalt konkreetsetele koormus- või ruumipiirangutele |
| Ringlussevõetav materjal | Toetab jätkusuutlikkuse eesmärke |
Ekstrusioonid võimaldavad ka varjatud tugevdusi, õõnsaid konstruktsioone ja multifunktsionaalseid profiile – kõike seda ilma lisaliitmiste või keevitusteta.
Alumiiniumprofiilid aitavad vähendada lennuki kaalu, säilitades samal ajal konstruktsiooni tugevuse.Tõsi
Ekstrudeeritud alumiiniumi kõrge tugevuse ja kaalu suhe muudab selle sobivaks paljudeks kandvateks ja konstruktsioonilisteks rakendusteks lennunduses.
Millised sertifikaadid on vajalikud lennunduse ekstrusioonide jaoks?
Lennukites kasutatav alumiinium ei tohi olla lihtsalt “piisavalt hea”. See peab vastama rangetele ülemaailmsetele standarditele.
Lennunduses kasutatavad alumiiniumprofiilid peavad vastama sellistele sertifikaatidele nagu AS9100, AMS materjalispetsifikatsioonidele ning läbima tugevuse, jälgitavuse ja ühtluse testid.
Üldised lennundusstandardid
| Sertifitseerimine või spetsifikatsioon | Eesmärk |
|---|---|
| AS9100 | Lennundusele spetsiifiline kvaliteedijuhtimine |
| AMS (nt AMS-QQ-A-200) | Määratleb materjali ja temperatuuri nõuded |
| NADCAP | Kuumtöötlemise või katmise audit |
| ISO 9001 | Põhikvaliteedisüsteemi standard |
Tootjad peavad kontrollima iga etappi – sulatamine, ekstrusioon, kuumtöötlemine, kontroll – ja pidama üksikasjalikke arvestusi. Ilma selleta ei saa osi sertifitseeritud õhusõidukites kasutada.
Enamikul lennundustööstuse ekstrusioonidel on kaasas täielik dokumentatsioon: tehase sertifikaadid, keemiline analüüs, mehaaniliste katsete tulemused ja täielik jälgitavus.
AS9100 on kvaliteedijuhtimise standard, mis on nõutav lennundussektori ekstrusioonitarnijatele.Tõsi
AS9100 põhineb standardil ISO 9001, millele on lisatud täiendavad nõuded tooteohutuse, riskijuhtimise ja jälgitavuse kohta lennundustööstuses.
Kuidas ekstrusioonid toimivad vibratsioonikatsetustes?
Lennukid vibreerivad pidevalt – mootorid, tuul, rõhu muutused. Konstruktsioonielemendid peavad need koormused taluma ilma pragunemata või lahti tulematta.
Ekstrudeeritud alumiiniumprofiilid on testitud väsimuse ja vibratsiooni suhtes. Õige sulami ja karastamisega läbivad need usaldusväärselt lennunduse vibratsioonitestid.
Alumiiniumi loomulik sumbumine koos 6000- ja 7000-seeria sulamite kõrge väsimusjõuga muudab selle ideaalseks vibreerivates keskkondades.
Tulemuslikkuse tegurid
- Ei õmblusi ega keevitusi: Järjepidev tera vähendab pragunemise ohtu
- Ühtne geomeetria: Vältib pingekontsentratsioone
- Kohandatud sulam + kuumtöötlus: Vastab väsimusnõudmistele
Profiilid läbivad sageli tsüklilise väsimuskatse, mis simuleerib aastaid kestnud lendamist. Kui profiili geomeetria on optimeeritud, ületavad ekstrusioonid paljud keevitatud konstruktsioonid.
Hästi projekteeritud ekstrudeeritud alumiiniumkomponendid vastavad lennunduses kasutatavate toodete vibratsiooni- ja väsimuskatse nõuetele.Tõsi
6061-T6 või 7075-T6 tüüpi sobivatest sulamitest valmistatud ja tsükliliste koormustega testitud ekstrusioonid vastavad lennunduses kehtivatele väsimus- ja vibratsiooninõuetele.
Kas lennundusprofiilid on kohandatud iga lennukitüübi jaoks eraldi?
Kõikidele lennukitele sobivat universaalset alumiiniumosa ei ole olemas. Igal lennukil on oma koormused, kuju ja eeskirjad.
Jah – enamik lennunduses kasutatavaid alumiiniumprofiile on täielikult kohandatud vastavalt lennuki spetsiifilistele konstruktsioonidele, koormustele ja ruumipiirangutele.
Erinevalt tavalistest ehitusprofiilidest nõuavad lennundusosad sageli:
- Omandiprofiili kujud
- Erilised sulamid ja kuumtöötlemised
- Kitsad tolerantsid ja nullvea nõuded
Tüüpilised kohandatud lennunduseks mõeldud ekstrusioonid
| Komponent | Rolli |
|---|---|
| Istme liugurid | Turvalised istmed, mis on konstrueeritud vastupidavaks kokkupõrkele |
| Tiiva tugevdused | Kanna aerodünaamilisi koormusi |
| Fuselage'i rööpad | Sisekujunduse süsteemide ühtlustamine ja toetamine |
| Kaupade põrandatugipalke | Talub suuri staatilisi ja dünaamilisi koormusi |
Tarnijad hoiavad profiilikatalooge, mis sisaldavad sadu eritellimusel valmistatud osi, millest igaüks on kohandatud konkreetsete lennukikere programmide jaoks.
Enamik lennunduses kasutatavaid alumiiniumist ekstrusioonprofiile on valmistatud spetsiaalselt konkreetsete lennukimudelite jaoks.Tõsi
Lennukikomponentidel on ranged suuruse, koormuse ja sertifitseerimise nõuded, mis eeldavad pigem kohandatud profiilide disaini kui valmislahendusi.
Kokkuvõte
Alumiiniumist ekstrusioon toetab lennundust, pakkudes tugevaid, kergeid ja kohandatavaid profiile, mis vastavad äärmuslikele disaini- ja regulatiivsetele nõuetele. Nõuetekohase sertifitseerimise ja katsetamise abil taluvad need ekstrusioonid vibratsiooni, väsimust ja struktuurilist pinget. Peaaegu iga lennunduses kasutatav ekstrusioon on spetsiaalselt projekteeritud, sest lennunduses ei saa täpsuse ja ohutuse osas kompromisse teha.
