Применение станка для лазерной резки металла при резке алюминия

Преимущество лазерной резки заключается в том, что с ее помощью можно быстро и точно придать алюминиевой фольге различные формы. Это технологическое преимущество делает оборудование для лазерной резки привлекательным для многих авиакомпаний, как только оно поступит в продажу. В 1970-х годах крупные производители провели оценку технологии лазерной резки и установили, что повреждение усталостных характеристик деталей, вызванное микротрещинами, возникающими при лазерной обработке, не допускается. Потенциальное увеличение веса наносит ущерб интересам обрабатывающей промышленности, в результате чего основные производители планеров откладывают технологию лазерной резки на полку.

Изготовление деталей спиннера и трансмиссии производится из крупных металлических заготовок. Фюзеляж также содержит некоторые детали, изготовленные из кованых материалов, но большая часть деталей фюзеляжа изготовлена ​​из алюминиевых пластин. Традиционно для обработки используются алюминиевые сплавы на основе цинка серии 7000, поскольку сплав обладает хорошей статической прочностью и усталостной прочностью. Хотя алюминиевые материалы серии 7000 очень подходят для применения в аэрокосмической отрасли, они не устойчивы к высоким температурам. Быстрый нагрев, например, при сварке и лазерной резке, может привести к образованию микротрещин. Микротрещины приводят к снижению усталостной прочности. Сварка и лазерная резка — это два процесса, в результате которых образуются термически индуцированные микротрещины.

Контроль качества и обработки имеет решающее значение. Любой процесс, который привносит в обработку неопределенные факторы, должен напрямую контролироваться или устраняться. В прошлом лазерная резка создавала огромные проблемы с контролем качества и согласованностью различных производственных партий.

В современной системе лазерной резки ограничения лазерной резки в авиации были улучшены. Эти ограничения включают усталостные характеристики и снижение согласованности производственного процесса. Теперь лазерная система значительно уменьшила размеры зоны термического влияния (ЗТВ) и соответствующих микротрещин. В процессе лазерной резки технические специалисты уже могут контролировать параметры резки и использовать программное обеспечение калькулятора для точного повторения. Эти технологические достижения заставляют людей переосмыслить, подходит ли лазерная резка для производства конструкций фюзеляжа. Конструкция фюзеляжа в основном изготовлена ​​из алюминия серии 7000.

Усталостный перелом обычно возникает в местах концентрации напряжений, например, на краях деталей, при изменениях геометрии или соединениях. Существует множество различных способов соединения деталей фюзеляжа из листового металла, и большая часть усталостных трещин возникает именно в местах соединений. Если лазер не используется для вырезания небольших отверстий в соединении, его в основном используют для резки кромок детали. Что касается других эффектов, можно использовать наиболее уязвимое положение соединения, чтобы проиллюстрировать, что по сравнению с соединением микротрещины, вызванные лазерной резкой, не являются основным местом повреждения. Таким образом, можно сделать вывод, что если существует вероятность разрушения детали в месте соединения, то технология лазерной резки не приведет к дальнейшему повреждению усталостных характеристик детали.

Процесс лазерной резки позволяет быстрее обрабатывать однородные детали и более эффективен, чем традиционная обработка. Ожидается, что лазерная технология сократит время обработки и производственные затраты. В течение длительного времени при обработке алюминиевых пластин серии 7000 преимущества лазеров не использовались из-за снижения усталостных характеристик. Недавно инновации в лазерных системах позволили людям по-новому оценить преимущества лазерной резки алюминия для авиации. Предварительные испытания показали потенциал лазерных технологий при обработке планера. Будущие системы планера и существующие конструкции не должны исключать возможное применение лазеров в этой системе планера, исходя из прошлого опыта. Мы должны сохранять открытость для анализа различных ситуаций, чтобы определить, могут ли лазерные технологии принести пользу продукту.