Lätta konstruktionsmaterial kryper till rätt form
Vakuum stöder en ny metod för produktion av flygplanskomponenter
En ny aluminumlegering gör det möjligt att spara en stor mängd vikt inom flygsektorn. Med hjälp av krypformning formas materialet av atmosfärstrycket. Vakuumpumpar från Busch genererar nödvändigt vakuum.
Inom teknologin avser uttrycket ”krypning” en långsam deformeringsprocess som aktiveras då ett material utsätts för tryck eller belastning. När exempelvis en metall ”kryper” flyttas molekyler runt gradvis i materialet och kristallstrukturerna ändras permanent. Den långsamma defomeringsprocessen kan också ge upphov till stora skador.
Sparar vikt, bränsle och CO2
När det gäller krypformning induceras dessa förändringar avsiktligt. Denna metod utvecklades bara nyligen för rymdfartsindustrin och kommer på sikt även att användas för allmänna industritillämpningar. Den lämpar sig för material så som metallföreningar som består av aluminium, magnesium och skandium – känt som AA5024.
Denna legering är ungefär lika stark som traditionella aluminiummaterial men väger omkring fem procent mindre. Viktbesparingen kan verka obetydlig, men den ger mycket lägre bränslekostnader och färre kolutsläpp från flygindustrin. AA5024 kräver vakuum för formuppgifter. Plåten placeras på formen och fästs runt dess kanter så att den blir lufttät. Medan den värms upp från utsidan med värmemattor evakueras utrymmet mellan formen och arbetsstycket med en vakuumpump. En fråga om vana
När atmosfärstryck verkar på plåten ”kryper” metallen in i formen under en viss tid och ”vänjer sig” vid de nya konturerna. Metoden lämpar sig för många aluminiumlegeringar och ger nya möjligheter för att forma material, i synnerhet vid produktion av kurvstrukturer för rymdfartsindustrin. Inte bara är den mer kostnadseffektiv än andra metoder. Den lämnar också kvar färre spänningar i materialet än vad som är fallet vid pressning och rullning. Krypformningsmaskiner är betydligt mindre än de ”sträckbänkar” som ofta används inom flygplanstillverkning. Vidare kräver processen mindre energi, producerar mindre avfall och levererar mer exakta resultat. Även formade delar som redan har svetsas kan formas om på det här sättet, utan att svetssömmarna påverkas negativt. Busch erbjuder högeffektiva vakuumpumpar för att tillhandahålla det vakuum som behövs för krypformning.
Varför används aluminium (nästan) alltid inom flygindustrin?
Aluminium är den vanligaste metallen i jordskorpan. Den kan kombineras med nästan alla grundämnen – av metall eller andra grundämnen – och skapa en legering. Många aluminiumlegeringar har ungefär samma hållfasthet som stål, men endast en tredjedel av dess densitet och motsvarande lägre vikt. Det faktum att aluminium är både lätt och starkt och att det är lätt tillgängligt gör det till det perfekta materialet för flygplansproduktion.
Dessutom kan olika legeringar produceras med aluminium för en mängd olika uppgifter. Beroende på vad som tillsätts kan egenskaperna ändras avsevärt. Magnesium gör exempelvis lättmetallen mer korrosionsbeständig och ökar dess hållfasthet. Titan i kombination med bor ger en finare granulär struktur hos materialet. Skandium, en lättmetall som klassas som ett sällsynt grundämne, hjälper aluminium att uppnå en högre elasticitetsgräns. Det gör denna legering mer motståndskraftig mot dragspänningar. Den perfekta legeringen kan därför väljas efter de olika krav som gäller för olika flygplanskomponenter.