Lichtgewicht constructiemateriaal kruipt in zijn vorm - Vacuüm ondersteunt een nieuwe methode voor het produceren van vliegtuigonderdelen

Lichtgewicht constructiemateriaal kruipt in zijn vorm - Vacuüm ondersteunt een nieuwe methode voor het produceren van vliegtuigonderdelen

Een nieuwe aluminiumlegering maakt het mogelijk om veel gewicht te besparen in de luchtvaartsector. Met behulp van creep age-vorming wordt het materiaal gevormd onder atmosferische druk. Vacuümpompen van Busch genereren het benodigde vacuüm.
Creep-age-formation-metal-2.jpg

Binnen de technologie verwijst de term "krimpen" (creep) naar een langzaam vervormingsproces dat opspeelt als het materiaal onder druk of belasting wordt gezet. Als een metaal "krimpt", verplaatsen bijvoorbeeld moleculen zich stapsgewijs door het materiaal en verandert de kristalstructuur blijvend. Dit langzame vervormingsproces kan ook aanzienlijke schade toebrengen.

Gewicht, brandstof en CO2 besparen

In het geval van creep age-vorming worden deze structurele veranderingen echter met opzet aangebracht. De methode is recentelijk specifiek voor de lucht- en ruimtevaart ontwikkeld en staat op het punt om ook in algemene industriële toepassingen gebruikt te worden. Het is geschikt voor materialen zoals de metalen samenstelling die bestaat uit aluminium, magnesium en scandium - ofwel AA5024.

Deze legering is ongeveer even sterk als conventioneel aluminium, maar zo'n vijf procent lichter. Deze gewichtsbesparing lijkt misschien klein, maar het resulteert in veel lagere brandstofkosten en minder koolstofemissie in de luchtvaartindustrie. Om AA5024 te vormen is vacuüm nodig. Eerst wordt de plaat op de vorm gelegd en rond de randen vastgezet om het luchtdicht te maken. Terwijl de plaat van buitenaf wordt verhit met verwarmingsmatten, wordt de ruimte tussen de vorm en het werkstuk leeggezogen met een vacuümpomp.

Een kwestie van vertrouwen

Naarmate de atmosferische druk invloed heeft op de plaat, "kruipt" het metaal gedurende een bepaalde tijd in de vorm en "raakt het vertrouwd" met zijn nieuwe vorm. De methode is geschikt voor veel aluminiumlegeringen en biedt nieuwe kansen voor het vormen van materialen, met name bij de productie van gebogen structuren voor de lucht- en ruimtevaart. Deze methode is niet alleen veel voordeliger dan andere methodes, er blijft ook minder spanning in het materiaal achter dan bij persen en rollen. Machines voor creep age-vorming zijn veel kleiner dan de "spreidrekken" die vaak bij vliegtuigproductie worden gebruikt. Verder vereist het proces minder energie, produceert het minder afval en levert het nauwkeurigere resultaten op. Zelfs gevormde onderdelen die al zijn gelast, kunnen opnieuw worden gevormd met deze benadering, zonder dat dit nadelige gevolgen effect heeft voor de lasnaden. Busch levert zeer efficiënte vacuümpompen om het vacuüm te leveren dat nodig is voor creep age-vorming.

Aluminium is het meest voorkomende materiaal in onze aardkost. Het kan worden gecombineerd met vrijwel alle metalen - evenals vele niet-metalen - om een legering te vormen. Veel aluminiumlegeringen zijn even sterks als staal, maar hebben slechts een derde van de dichtheid en het gewicht. Het feit dat aluminium zowel licht als sterk is, en dat het gemakkelijk beschikbaar is, maakt dit het ideale materiaal voor vliegtuigproductie.

Daar komt bij dat met aluminium verschillende legeringen kunnen worden gemaakt die geschikt zijn voor een grote verscheidenheid aan taken. Afhankelijk van wat wordt toegevoegd, kunnen de eigenschappen aanzienlijk veranderen. Zo maakt magnesium het lichte metaal beter bestand tegen corrosie en vergroot het de sterkte. Titanium gecombineerd met borium maakt de korrelstructuur van het materiaal fijner. Scandium, een licht metaal dat is geclassificeerd als een zeldzaam aardmetaal, helpt aluminium een hoger elastisch limiet te geven. Hierdoor is deze legering beter bestand tegen trekspanningen. De ideale legering kan daarom worden gekozen op basis van de uiteenlopende eisen die aan verschillende vliegtuigonderdelen worden gesteld.


Abonneer u op de "World of Vacuum"-nieuwsbrief!
Abonneer u nu en blijf up-to-date met het laatste fascinerende nieuws op het gebied van vacuüm.

ABONNEREN