Sektè ayewospasyal la - ki gen ladan komèsyal ak satelit, veso espasyèl, dron ak machin ayeryen san ekipe (UAV) - te sibi kèk chanjman radikal nan dènye ane yo. Plis ak plis konpayi yo rantre nan kous la espas, e anpil nan yo bezwen teknik fabrikasyon inovatè.
Kapasite pwosesis lazè pou ogmante pwodiktivite epi kenbe pri ki ba yo ka jwe yon wòl kle nan reyalize repons sa a nan endistri ayewospasyal la. Pwosesis lazè - ki reyalize operasyon nan fòm koupe, soude, eksplozif ak perçage - te vin tounen yon pati entegral nan manifakti ayewospasyal.
Pou egzanp, lazè yo itilize pou fabrike volets, Fastener zèl, konpozan motè jè, ak pati chèz pou zèl avyon, osi byen ke pou repare turbin, netwaye oswa retire penti nan pati yo, epi prepare sifas eleman pou plis pwosesis. Nan dènye ane yo, manifakti aditif lazè (AM) te genyen tou popilarite nan sektè vòl espas. Anplis de sa, mache a ap chèche amelyore trasabilite konpozan ayewospasyal yo, epi ak sa demann pou make lazè ap ogmante.
Lazè koupe ak soude
Koupe lazè se yon pwosesis rapid, pri-efikas ak egzak ki ka itilize pou satisfè egzijans fabrikasyon sektè ayewospasyal la.
Konpare ak pwosesis konvansyonèl, koupe lazè ofri gwo presizyon, mwens fatra materyèl, pi vit vitès pwosesis, pi ba pri ak mwens antretyen ekipman. Anplis de sa, li maksimize pwodiktivite paske li rapid ak fasil pou fè nenpòt chanjman ki nesesè nan machin nan.
Lazè ka itilize pou pwodwi pati zèl Fastener, pati aparèy, pati fen-efèktè, pati zouti, ak plis ankò. Li se egalman adapte nan pi piti pati, tankou garnitur lwil oliv grefon ak manifoul tib pilòt Titàn, osi byen ke pi gwo pati, tankou kòn tiyo echapman. Li ka trete yon gran varyete materyèl ayewospasyal, ki gen ladan aliminyòm, Hastelloy (nikèl ki te alyaj ak eleman tankou molybdène ak chromium), Inconel, Nitinol, Nitinol, Nerjaveèi asye, Tantal, ak Titàn.
Se soude lazè tou yo itilize nan espas aeryen kòm yon altènativ a tradisyonèl metòd rantre tankou lyezon adezif ak fixation mekanik. Pou egzanp, itilize nan soude lazè nan alyaj aliminyòm ki lejè ak fib kabòn ranfòse polymère (CFRP) nan fabrikasyon avyon yo se materyèl ki ap pran nan enpòtans epi yo te itilize ranplase riveting nenpòt kote sa posib. Teknik tankou soude pandil lazè yo te gen siksè tou nan rantre tank gaz, amelyore efikasite ak fòs jwenti yo, diminye rivork ak bay ekonomi pri enpòtan. Lòt siksè soude nan ayewospasyal gen ladan atache nwayo jete nan lam turbine nan kouvèti; epi kreye nouvo kalite zèl ki lejè ki ogmante kontwòl koule laminè, minimize trennen ak optimize efikasite gaz.
Avèk potansyèl pou ekonomi pri, rediksyon pwa pati ak amelyore kalite soude sou metòd tradisyonèl yo, plizyè manifaktirè nan mache a jodi a menm kòmanse konsidere soude lazè pou pati avyon.
Netwayaj lazè
Manifakti yo nan sektè ayewospasyal yo itilize netwayaj lazè pou retire kouch metal ak sifas konpoze yo pou prepare yo pou tretman, pou retire kouch oswa korozyon, epi pou retire penti abazde gwo pati oswa tout avyon anvan yo repentire.
Pandan pwosesis netwayaj la, limyè lazè a absòbe ak evapore pa kouch sifas metal la, sa ki lakòz ablasyon materyèl sifas la ak ti efè oswa pa gen okenn efè sou kouch enteryè yo epi pa gen okenn domaj kolateral tèmik nan eleman an. Lazè fib enpulsyonèl nan klas kilowat yo patikilyèman byen adapte pou netwayaj lazè rapid - yo pèmèt netwayaj efikas, segondè-presizyon nan yon pakèt materyèl, ki gen ladan seramik, konpoze, metal ak plastik.
Itilizasyon konpoze nan avyon te ogmante nan dènye ane yo, e konsa gen bezwen pou tache metal yo nan konpoze. Nan manifakti ayewospasyal, adezif yo ka itilize pou rantre nan de materyèl sa yo diferan, epi yo nan lòd yo kreye yon kosyon fò, tou de sifas yo dwe ak anpil atansyon prepare pou D anvan adezif la aplike.
Netwayaj lazè se opsyon ideyal la paske li kreye yon fini sifas ki trè byen kontwole, ki ka repwodui ki kapab reyalize yon lyen ki konsistan e ki previzib. Tradisyonèlman, sa a ta dwe akonpli nan teknik eksplozif destriktif oswa aplikasyon an nan plizyè pwodwi chimik. Sepandan, netwayaj lazè kounye a ofri yon apwòch yon sèl-etap ki pa sèlman plis pri-efikas ak pwodiktif, men tou, gen mwens enpak sou anviwònman an kòm pa gen okenn pwodwi chimik toksik oswa materyèl eksplozif yo mande. Enpak netwayaj lazè sou pati yo tou pi dou pase metòd tradisyonèl yo.
Netwayaj lazè nan metal ak pati avyon konpoze se tou pi favorab pase chimik nidite oswa eksplozif teknik lè li rive pentire nidite. Yon avyon ka repentire 4-5 fwa pandan lavi li, epi li ka pran yon semèn oswa plis pou retire penti abazde tout yon avyon lè l sèvi avèk teknik tradisyonèl yo. Kontrèman, depandan gwosè avyon an, netwayaj lazè ka diminye tan sa a a 3-4 jou, epi li tou fè li pi fasil pou travayè yo jwenn aksè nan pati yo. Anplis de sa, lè yo itilize pou retire penti abazde olye ke pwodui chimik nidite oswa eksplozif, netwayaj lazè ka rezilta nan ekonomi pri enpòtan - dè milye de liv pou chak avyon - akòz yon rediksyon nan fatra danjere nan alantou 90% oswa plis ak redwi kondisyon manyen materyèl.
Lazè Shot Peening/Lazè Impact Peening
Estrès nan konpozan metal yo ka mennen nan echèk fatig metal nan eleman avyon (tankou lam fanatik nan motè jè), ki gen potansyèl pou lakòz domaj oswa blesi. Sa a ka bese pa yon teknik ke yo rekonèt kòm peening lazè.
Nan pwosesis sa a, pulsasyon lazè yo dirije nan yon zòn nan konsantrasyon estrès segondè, ak chak batman kè limen yon ti eksplozyon plasma ant sifas la nan eleman an ak yon kouch dlo flite sou tèt. Kouch dlo a limite eksplozyon an, ki lakòz onn chòk la antre nan eleman an epi li kreye estrès rezidyèl konpresiv pandan rejyon pwopagasyon li yo ap grandi. Estrès sa yo amelyore chans pou yo fann ak lòt fòm rezistans fatig nan metal yo. Peening lazè ka pwolonje lavi sèvis pati metal yo pa yon faktè de 10-15 konpare ak pwosesis konvansyonèl yo.
Lazè eksplozif se de pli zan pli itilize nan endistri ayewospasyal. Pou egzanp, LSP Technologies ak Airbus te devlope ansanm yon sistèm pòtab lazè peening ki te fèk teste ak evalye nan enstalasyon antretyen ak reparasyon Airbus nan Toulouse, Lafrans.
Sistèm peening lazè leyopa a pral pwolonje lavi fatig pa anpeche aparisyon ak ekspansyon fant ki te koze pa estrès vibrasyon siklik. Fleksibilite nan livrezon fib optik gwo bout bwa ak zouti Customized pèmèt sistèm nan zòn travès lazè ki difisil pou avyon yo rive jwenn. Dapre patnè yo, sistèm nan se yon zouti nan teknoloji peening lazè ki pral avanse itilizasyon li yo, ki gen ladan pwolonje lavi a nan lam motè jè, pami lòt bagay.
Lazè perçage
Motè avyon modèn yo gen apeprè 500,000 twou, apeprè 100 fwa plis pase motè ki te bati nan ane 1980 yo. An menm tan an, manifaktirè avyon yo ap pwodwi yon nimewo ogmante nan lòt konpozan ki gen yon gwo kantite twou komanse fouye pou koneksyon riveted ak vissées. Nan sektè ayewospasyal la, se poutèt sa, perçage lazè gen gwo potansyèl mache paske li ofri yon pwosesis egzak, repete, vit ak pri-efikas.
Pou egzanp, nouvo sistèm lazè femtosecond ki gen gwo pouvwa ap devlope pou mikwo-perçage efikas ak egzak nan gwo panno HLFC (Hybrid Laminar Flow Control) ki pral monte sou zèl oswa ke estabilize. Panno sa yo trase lè nan ti twou, ki diminye friksyon trennen epi diminye konsomasyon gaz.
Depi perçage lazè se san kontak, materyèl la ap trete pa bezwen yo dwe fiks nan menm fason an kòm si li te trete ak zouti konvansyonèl yo. Yon lòt avantaj pou yo pa kontak se ke pa gen okenn mete zouti rive, ki reprezante yon avantaj patikilye nan operasyon an nan perçage konpozan CFRP. Akòz dite yo, eleman CFRP yo ka trè abrazif nan zouti konvansyonèl yo. Lazè perçage kapab tou fèt nan vitès trè wo, se konsa ke twòp domaj nan chalè pa mal materyèl la ap trete.
Faktori aditif
Lazè Aditif Faktori (AM) ap grandi tou rapidman nan endistri ayewospasyal la. Nan teknik sa a, yon lazè fonn kouch siksesif nan poud yo bati fòm. Yon konpayi fize ki baze nan Kalifòni menm dènyèman te kòmande de 12-enprimant 3D lazè pou fè misyon espasyal li yo pi efikas ak efikas lè yo kreye eleman espas ki pi lejè, pi rapid ak pi solid.
Pandan ke anpil nan pwojè sa yo toujou nan faz tès la, manifakti aditif lazè te deja itilize avèk siksè nan de misyon sou Mas. Rover Curiosity NASA a, ki te ateri nan mwa Out 2012, se te premye misyon sou Mas pou pote pati enprime 3D. Sa a se yon eleman seramik nan enstriman analiz echantiyon pou Mas (SAM), yon pati nan yon pwogram tès kontinyèl pou mennen ankèt sou fyab teknoloji fabrikasyon aditif.
Chanm konbisyon bimetalik NASA bati ak GRCop-42 L-PBF joints ak Nasa HR-1 LP-DED lanvlop
Pandan se tan, rover Perseverance NASA a, ki te ateri sou Mas nan mwa fevriye 2021, gen 11 pati metal ki fèt ak fabrikasyon aditif lazè. Senk nan pati sa yo nan Perseverance's Planetary Instrument for X-ray Petrochemistry (PIXL), ki ap chèche siy lavi fosil mikwòb sou Mas. Pati sa yo bezwen yo dwe tèlman limyè ke yo pa ka pwodwi lè l sèvi avèk teknik tradisyonèl Forge, bòdi ak koupe.
NASA te fè eksperyans tou ak itilizasyon fabrikasyon aditif lazè pou konpozan fize. Nan yon etid, chanm konbisyon yon motè fize te fè soti nan yon alyaj kwiv. Devlopman sa a kontinye nan manifakti aditif lazè te lakòz yon eleman ki ka fabrike nan apeprè mwatye pri a ak nan yon sizyèm tan ki nesesè pou machin konvansyonèl, rantre ak asanble. Paske alyaj kwiv yo itilize yo trè reflete nan lazè enfrawouj, NASA kounye a ap mennen ankèt sou ki jan lazè vèt oswa ble ka amelyore efikasite ak pwodiktivite.
Pandan ke aplikasyon pou fabrikasyon aditif nan ayewospasyal yo kounye a nan premye etap yo, yo espere grandi sou 20 pwochen ane yo.
Lazè Grossing
Lazè grossing se tou yon aplikasyon trè nouvo nan endistri ayewospasyal la. Nan pwosesis sa a, lazè ultrarapid yo itilize pou kreye mikwo ak nanoestrikti sou sifas avyon atravè yon teknik ke yo rekonèt kòm modèl entèferans dirèk lazè (DLIP), ki itilize pou kreye yon "efè lotus" natirèl ki kreye nanoestrikti ki ede anpeche kontaminasyon sifas yo. byen ke rasanbleman glas sou avyon an.
Optik inovatè yo divize yon batman pwisan ultrarapid lazè nan plizyè travès pasyèl, ki yo Lè sa a, konbine sou sifas la ke yo te trete. Lè yo gade anba yon mikwoskòp, mikwostrikti ki kapab lakòz yo sanble ak "hall" mikwoskopik nan "poto" oswa rid. Distans ki genyen ant "poto yo" se ant apeprè 150 nm ak 30 μm - estrikti sa a vle di ke ti gout dlo pa mouye sifas la ankò epi yo rete sou li paske yo pa gen ase priz sou sifas la.
Benefis ki genyen nan materyèl sa a pou avyon gen ladan ogmante repouse dlo, glas ak ensèk yo. Sa yo ka rete sou sifas avyon an epi ogmante rezistans van nan avyon an, kidonk ogmante konsomasyon gaz. Aplikasyon teksti lazè sa a ta redwi nesesite pou tretman chimik toksik yo aplike kounye a nan sifas avyon pou evite jivraj. Li se li te ye a laj sou tan epi li se sansib a domaj. Anplis de sa, estrikti lazè ki pwodui ak metòd DLIP ka dire pou plizyè ane epi yo pa lakòz pwoblèm anviwònman an.
Enspeksyon lazè ak Règleman estrès
Anplis de fonksyon ki anwo yo, konbinezon lazè ak ultrason ka itilize pou enspeksyon ak règleman estrès nan konpozan estriktirèl metal konplèks. Itilize nan gwo enèji enpulsyonèl aksyon lazè sou sifas objè a yo dwe teste, sifas la nan chanjman tanperati lokal yo, ki lakòz objè a yo dwe teste nan kouch sifas la nan ekspansyon tèmik, eksitasyon an nan ultrason, ultrason pral pote sifas materyèl la ak enfòmasyon itil entèn yo, siyal ultrason ak yon detektè yo resevwa, pwosesis la done ak analiz nan objè a yo dwe egzamine yo nan lòd yo detèmine prezans oswa absans nan domaj.
Anplis de sa, akòz ultrason lazè a gen yon rezolisyon tanporèl ak espasyal segondè, ka pwodwi yon fòm ond rich, Pleasant lajè nan ultrason, elatriye, apre yo fin chanje ak ajisteman paramèt eksitasyon lazè, ultrason lazè ka nan pati pyès sa yo nan nenpòt ki pati deziyen. yo retire tout estrès la tensile, nan ka a nan pa detwi entegrite nan sifas la, san yo pa chofaj, fòmasyon nan yon epesè sèten nan kouch konpresiv estrès ranfòse. Li posib tou pou kontwole valè estrès nan ranje egzijans konsepsyon, sa ki ka siyifikativman optimize rezistans fatig ak krak nan pozisyon lokal la.
