Tvarování lehkého konstrukčního materiálu pomocí „creep“ procesu
Vakuum podporuje novou metodu výroby leteckých komponentů
Nová hliníková slitina umožňuje výrazné snížení hmotnosti v leteckém sektoru. Při použití metody CAF (tvarování na principu postupné relaxace napětí) dochází k tvarování materiálu za pomoci atmosférického tlaku. Potřebné vakuum generují vývěvy Busch.
V technologii označuje slovo „creep“ pozvolný proces deformace, ke kterému dochází, pokud je materiál vystaven tlaku nebo zátěži. Když je kov podroben takovému „creep“ procesu, začnou se molekuly v materiálu postupně pohybovat a dochází k nepřetržité změně krystalických struktur. Takto pomalý proces deformace může mít za následek také výrazné poškození materiálu.
Snížení hmotnosti, spotřeby paliva a emisí CO2
V případě metody CAF jsou tyto strukturní změny navozovány záměrně. Tato teprve nedávno vynalezená metoda byla vyvinuta specificky pro účely leteckého a kosmického průmyslu a v budoucnosti bude využívána také pro běžné průmyslové účely. Je vhodná pro různé materiály včetně kovových sloučenin sestávajících z hliníku, hořčíku a skandia – známé také jako AA5024.
Tato slitina je přibližně stejně tak silná jako běžný hliníkový materiál, ale je asi o pět procent lehčí. I když se takové snížení hmotnosti může jevit jako nepatrné, přináší s sebou v leteckém průmyslu mnohem nižší náklady na palivo a nižší objem emisí. Pro tvarování AA5024 je vyžadováno vakuum. List je umístěn na formě a zajištěn kolem jejích okrajů, aby byla vzduchotěsná. Zatímco se ohřívá zvenčí pomocí topných rohoží, prostor mezi formou a obrobkem se evakuuje vývěvou. Věc "seznámení se"
Atmosférický tlak působí na desku, kov se pomocí „creep“ procesu dostává po určitou dobu do formy a „seznamuje se“ s novými obrysy. Tato metoda je vhodná pro mnoho hliníkových slitin a představuje nové příležitosti pro tvarování materiálů, zejména ve výrobě zakřivených struktur pro letecký a kosmický průmysl. Nejen, že je nákladově výhodnější než jiné metody, ale také zanechává v materiálu nižší míru napnutí než lisování a válcování. Stroje využívající metodu CAF jsou mnohem menší než „roztahovací koše“, které se ve výrobě letadel často využívají. Tento proces navíc vyžaduje nižší množství energie, vytváří menší množství odpadu a poskytuje přesné výsledky. Za pomoci této metody lze vytvarovat do jiného tvaru dokonce již jednou vytvarované díly, které již byly svařeny, a to aniž by došlo k negativnímu ovlivnění svarů. Busch nabízí vysoce účinné vývěvy, které zajišťují vakuum potřebné pro metodu CAF.
Proč je hliník používán v letectví (téměř) vždy?
Hliník je nejběžněji se vyskytujícím kovem v zemském obalu. Lze ho kombinovat s téměř jakýmkoli kovovým – i nekovovým – prvkem, se kterým poté utvoří sloučeninu. Mnoho hliníkových slitin má podobnou pevnost jako ocel, ale jen třetinovou hustotu a podle toho také příslušně nižší hmotnost. Skutečnost, že hliník je lehký a silný a je snadno dostupný, z něj činí ideální materiál pro výrobu letadel.
Navíc lze za použití hliníku vyrábět různé slitiny pro široké spektrum použití. Vlastnosti se mohou v závislosti na přidané látce výrazně lišit. Například při použití hořčíku je hliník odolnější proti korozi a má vyšší pevnost. Titan v kombinaci s bórem zjemňuje zrnitou strukturu materiálu. Skandium, lehký prvek klasifikovaný jako vzácný prvek, umožňuje hliníku dosáhnout vyšší úrovně elasticity. Tato slitina jako taková nabízí vyšší stupeň odolnosti při tahové deformaci. Takto lze zvolit ideální slitinu pro odlišné požadavky různých leteckých komponent.
