Konstruksjonsmateriale med lett vekt kryper i form – Vakuum er vesentlig i en ny metode for produksjon av flykomponenter

Konstruksjonsmateriale med lett vekt kryper i form – Vakuum er vesentlig i en ny metode for produksjon av flykomponenter

En ny aluminiumslegering gjør at mye vekt kan spares i luftfartssektoren. Ved å bruke krypforming formgis materialet av atmosfærisk trykk. Vakuumpumper fra Busch genererer det nødvendige vakuumet.
Creep-age-formation-metal-2.jpg

Innenfor den teknologiske terminologien viser uttrykket «krype» til en sakte deformasjonsprosess som utløses når et materiale settes under trykk eller belastning. Når for eksempel et metall «kryper», beveges molekyler gradvis rundt i materialet og krystalliske strukturer endres permanent. Den sakte deformasjonsprosessen kan også føre til betydelig skade.

Spare vekt, drivstoff og CO2

Ved krypformasjon blir imidlertid disse strukturelle endringene indusert med hensikt. Denne nye metoden ble opprinnelig utviklet spesifikt for luftfartsindustrien, men er i ferd med å innføres i generelle industrielle applikasjoner også. Den egner seg for materialer der metallforbindelsen er bestående av aluminium, magnesium og scandium, kjent som AA5024.

Denne legeringen er omtrent like sterk som konvensjonelle aluminiumsmaterialer, men rundt fem prosent lettere. Selv om denne vektbesparelsen kan virke liten, fører den til mye lavere drivstoffkostnader og mindre karbonutslipp i luftfartsindustrien. For å kunne formes, krever AA5024 vakuum. Platen legges på formen og sikres rundt kantene slik at den blir lufttett. Mens den varmes opp fra utsiden ved hjelp av varmematter, tømmes rommet mellom formen og arbeidsstykket med en vakuumpumpe.

En bekjentgjøringssak

Når atmosfærisk trykk virker på platen, «kryper» metallet inn i formen i løpet av en viss tid og «gjør seg kjent med» de nye konturene. Denne metoden egner seg for mange aluminiumslegeringer og gir nye muligheter for forming av materialer, spesielt ved produksjon av kurvede strukturer for luftfartsindustrien. Ikke bare er den mer kostnadseffektiv enn andre metoder, den avsetter også mindre spenning i materialet enn pressing og valsing. Maskiner for krypforming er mye mindre enn «spennrammene» som ofte brukes i flyproduksjon. I tillegg krever prosessen mindre energi, produserer mindre avfall og gir mer presise resultater. Ved bruk av denne metoden kan selv formede deler som allerede er blitt sveiset, formes på nytt uten at sveisesømmene blir påvirket. Busch tilbyr svært effektive vakuumpumper for å tilføre vakuumet som kreves til krypforming.

Aluminium er det mest vanlige metallet som finnes i jordskorpa. Det kan kombineres med nesten alle metalliske, og mange ikke-metalliske, elementer for å lage en legering. Mange aluminiumslegeringer har en styrke som ligner på stål, men med bare en tredjedel av tettheten og med tilsvarende lavere vekt. Det at aluminium er både lett og sterkt, samt at det er lett tilgjengelig, gjør at det er det ideelle materialet for flyproduksjon.

I tillegg kan ulike legeringer produseres med bruk av aluminium til en lang rekke oppgaver. Avhengig av hva som tilsettes, så kan egenskapene endres betydelig. Magnesium gjør for eksempel lettmetallet mer korrosjonsbestandig og øker styrken. Titan kombinert med bor gjør materialets kornstruktur finere. Scandium, et lettmetall som klassifiseres som et sjeldent jordmetall, hjelper aluminium med å oppnå en høyere elastisk grense. Dermed tilbyr denne legeringen mer motstand mot strekkbelastning. Den ideelle legeringen kan derfor velges for å passe med de forskjellige kravene til ulike flykomponenter.


Abonner på nyhetsbrevet ‘World of Vacuum'!
Abonner nå og hold deg oppdatert med de siste fascinerende nyhetene fra vakuumverdenen.

ABONNER