Apelați + 86 151 8448 3461[e-mail protejat]

Aplicarea și avantajele tehnologiei de placare cu laser în domeniul aerospațial

Iulie 19, 2024

Domeniul aerospațial are cerințe extrem de stricte privind performanța materialelor și calitatea pieselor. Orice defecțiune minoră poate duce la probleme grave de siguranță și pierderi economice uriașe. Odată cu progresul continuu al științei și tehnologiei, tehnologie de placare cu laser, ca tehnologie avansată de modificare și reparare a suprafeței, a fost utilizată din ce în ce mai mult în domeniul aerospațial, oferind un suport tehnic puternic pentru îmbunătățirea performanței și fiabilității pieselor aerospațiale.

1. Aplicarea specifică a tehnologiei de placare cu laser în domeniul aerospațial

(I) Repararea și consolidarea pieselor motoarelor aeronavei
Motoarele aerospațiale funcționează în condiții dure de lucru de temperatură ridicată, presiune ridicată și viteză mare. Părțile lor, cum ar fi paletele turbinei, paletele de ghidare, părțile camerei de ardere etc. sunt predispuse la uzură, coroziune și oboseală termică. Tehnologia de placare cu laser poate acoperi acoperiri de aliaj de înaltă performanță pe suprafața pieselor deteriorate, poate repara piesele uzate și corodate, poate îmbunătăți duritatea suprafeței, rezistența la uzură, rezistența la coroziune și rezistența la oboseala termică a pieselor și poate prelungi durata de viață a motoarelor de aeronave.

De exemplu, pentru paletele turbinei, din cauza temperaturii ridicate a mediului de lucru de peste 1000 ℃ și a curățării și coroziunii fluxului de gaz de mare viteză, fisurile și uzura sunt predispuse să apară pe suprafața palelor. Tehnologia de placare cu laser este utilizată pentru a acoperi suprafața lamei cu o acoperire din aliaj de cobalt sau nichel la temperaturi înalte, rezistentă la uzură și rezistentă la coroziune, care poate repara eficient daunele de pe suprafața lamei și poate îmbunătăți serviciul. durata de viață și fiabilitatea lamei.

(II) Repararea și consolidarea pieselor structurale ale aeronavei
În timpul zborului pe termen lung al unei aeronave, părțile sale structurale, cum ar fi aripile, fuzelajul, trenul de aterizare etc. sunt ușor afectate de factori precum sarcinile de oboseală, coroziune și impact străin, ceea ce duce la probleme precum fisuri, uzură și coroziune. Tehnologia de placare cu laser poate acoperi acoperiri de aliaj de înaltă rezistență, rezistente la oboseală și coroziune pe părțile deteriorate ale pieselor structurale, poate repara deteriorarea părților structurale, îmbunătățește rezistența și durata de viață la oboseală a pieselor structurale și asigură siguranța zborului aeronavei.

De exemplu, pentru trenul de aterizare a aeronavei, din cauza sarcinilor uriașe de impact și a frecării în timpul aterizării și rulării, tija pistonului, actuatorul și alte părți ale trenului de aterizare sunt predispuse la uzură și coroziune. Utilizarea tehnologiei de placare cu laser pentru a acoperi suprafața acestor piese cu acoperiri din aliaj rezistente la uzură și la coroziune poate îmbunătăți în mod eficient durata de viață și fiabilitatea pieselor trenului de aterizare.

(III) Fabricarea de piese aerospațiale
Tehnologia de placare cu laser poate fi utilizată pentru fabricarea unor piese complexe în domeniul aerospațial, cum ar fi piese structurale cu pereți subțiri, lame goale, piese structurale în fagure, etc. Prin tehnologia de placare cu laser, se poate realiza fabricarea pieselor în formă aproape netă, alocația de procesare poate fi redusă, utilizarea materialului poate fi îmbunătățită și costurile de producție pot fi reduse.

De exemplu, când se utilizează tehnologie de placare cu laser pentru fabricarea lamelor goale, materialele metalice pot fi placate strat cu strat pe miez pentru a forma forma lamei, iar apoi miezul poate fi îndepărtat pentru a obține o lamă goală. Această metodă de fabricație poate produce lame cu structuri interne complexe și de înaltă performanță, îmbunătățind eficiența de lucru și fiabilitatea lamei.

2. Superioritatea tehnologiei de placare cu laser în domeniul aerospațial

(I) Precizie ridicată și controlabilitate ridicată
Tehnologia de placare cu laser folosește un fascicul laser cu densitate mare de energie ca sursă de căldură, care poate realiza o încălzire și o placare locale precise. Grosimea, lățimea și forma stratului de placare pot fi controlate cu precizie prin ajustarea parametrilor procesului laser, care pot îndeplini cerințele de înaltă precizie de reparare și fabricare a pieselor aerospațiale.

(II) Zona afectată de căldură scăzută
Vitezele de încălzire și răcire în timpul procesului de placare cu laser sunt foarte rapide, aportul de căldură este mic, iar zona afectată de căldură de pe materialul de bază este mică, ceea ce nu va provoca deformarea materialului de bază și deteriorarea proprietăților organizatorice. Poate menține acuratețea dimensională și proprietățile mecanice ale pieselor și componentelor și este deosebit de potrivit pentru repararea și fabricarea materialelor aerospațiale cu sensibilitate ridicată la căldură.

(III) Lipire metalurgică bună
Stratul de placare cu laser formează o legătură metalurgică puternică cu materialul de bază, cu o rezistență ridicată de lipire și nu este predispus la decojire, crăpare și alte probleme, ceea ce poate asigura că piesele reparate și fabricate au o fiabilitate bună și o durată de viață bună.

(IV) Materiale de placare de înaltă performanță
Tehnologia de placare cu laser poate selecta diverse materiale de aliaj de înaltă performanță ca materiale de placare, cum ar fi aliaje la temperatură înaltă, aliaje de titan, aliaje pe bază de cobalt, aliaje pe bază de nichel etc. Aceste materiale au proprietăți mecanice excelente, rezistență la coroziune și temperaturi înalte. performanță și poate îndeplini cerințele de înaltă performanță ale pieselor și componentelor din domeniul aerospațial.

(V) Protecția verde și a mediului
Tehnologia de placare cu laser este o tehnologie de fabricație ecologică și ecologică. Nu produce poluanți, cum ar fi gazele reziduale, apele uzate și reziduurile reziduale în timpul procesului de placare. Este prietenos cu mediul și îndeplinește cerințele de protecție a mediului din domeniul aerospațial.

3. Concluzii trase din situația descrisă în acest articol

Tehnologia de placare cu laser are perspective largi de aplicare și un potențial uriaș de dezvoltare în domeniul aerospațial. Prin repararea și consolidarea pieselor de motoare aerospațiale și a pieselor structurale ale aeronavelor și fabricarea de piese aerospațiale, poate îmbunătăți performanța și fiabilitatea pieselor aerospațiale, poate reduce costurile de întreținere, poate prelungi durata de viață și poate oferi suport tehnic puternic pentru dezvoltarea sectorului aerospațial. industrie. Odată cu dezvoltarea și îmbunătățirea continuă a tehnologiei de placare cu laser, se crede că aplicarea acesteia în domeniul aerospațial va deveni din ce în ce mai extinsă, aducând contribuții mai mari la promovarea progresului tehnologiei aerospațiale.

James Liu

James Liu – Inginer șef, DED Laser Metal Additive Manufacturing Domnul James Liu este un expert remarcabil și lider tehnic în domeniul depunerii direcționate de energie (DED) prin fabricație aditivă cu laser (AM). Este specializat în cercetarea mecanismelor de interacțiune dintre laserele de înaltă energie și materialele metalice și este dedicat avansării industrializării acestei tehnologii pentru aplicații de fabricație de înaltă performanță. În calitate de inventator principal, domnului Liu i-au fost acordate numeroase brevete naționale de invenție esențiale. Aceste brevete acoperă aspecte critice ale tehnologiei DED, inclusiv proiectarea capului laser, procesele de alimentare cu pulbere, monitorizarea băii de topitură și planificarea traseului de fabricație. Este profund responsabil…

Citește mai multe articole de James Liu