عناصر المقارنة | أنبوب الألمنيوم المقذوف | أنبوب الفولاذ المقاوم للصدأ | أنبوب سبيكة التيتانيوم |
الكثافة (ز/سم ⊃3;) | 2.7 | 7.9 | 4.5 |
قوة محددة | طويل | قليل | أعلى |
يكلف | منخفض (المواد+المعالجة) | واسطة | عالية للغاية |
مقاومة التآكل | ممتاز (يتطلب علاج السطح) | ممتاز | ممتاز |
تعقيد العملية | منخفض (سهل البثق) | عالية (تتطلب اللحام/الآلات) | مرتفع للغاية (تتطلب تشكيلًا ساخنًا) |
التطبيقات النموذجية | أنابيب هيدروليكية للطائرات ، دعم الأقمار الصناعية | مكونات محرك درجة حرارة عالية | المكونات الرئيسية للطائرات الأسرع من الصوت |
4 、 التحديات والحلول الفنية
مشكلة تليين ارتفاع درجة الحرارة
التحدي: تنخفض قوة سبيكة الألمنيوم عندما تتجاوز 150 ℃ ، مما يحد من تطبيقه في منطقة المحركات ذات درجة الحرارة العالية.
حل:
تطوير سبائك الألومنيوم المقاومة للحرارة (مثل سلسلة AL MG AG) ؛
طلاء سيراميك الرش السطحي (مثل رش البلازما al ₂ o ∝).
قيود أداء اللحام
التحدي: لحام سبائك الألومنيوم عالية القوة (مثل سلسلة 7xxx) عرضة للتصدع.
حل:
استبدال اللحام الانصهار التقليدي مع اللحام تحريك الاحتكاك (FSW) أو التثبيت ؛
تصميم هيكل بثق متكامل لتقليل متطلبات اللحام.
الحياة الطويلة لتصميم التعب
التحدي: يمكن أن يؤدي التحميل المتكرر للطائرات بسهولة إلى فشل التعب.
حل:
تحسين عملية البثق لتقليل العيوب الداخلية ؛
اعتماد تسديدة من التقشير لتعزيز الإجهاد الانضغاط السطحي.
5 、 الاتجاهات المستقبلية
تطوير سبائك عالية الأداء
قم بتطوير سبائك الألومنيوم التي تحتوي على Scandium (SC) ، مثل AL MG SC ، مع زيادة بنسبة 20 ٪ في القوة ومقاومة الحرارة المعززة.
التصنيع الذكي
يعمل تصميم العفن بمساعدة AI على تحسين الشكل المستعرض ويقلل من نفايات المواد (مثل تحسين الطوبولوجيا للهياكل المجوفة).
تطبيق الهياكل المركبة
الجمع بين أنابيب الألومنيوم والمواد المركبة من ألياف الكربون لتحقيق بنية هجينة "المعدنية المركب (مثل الحافة الأمامية لجناح إيرباص A350).
لخص
تكمن المزايا الأساسية لأنابيب الألومنيوم المقذوف في مجال الفضاء في مجال الفضاء في قوتها الخفيفة ، والقوة العالية ، ومقاومة التآكل ، ومرونة العملية ، وجعلها المواد المفضلة للمكونات الرئيسية مثل هياكل الطائرات وأنظمة المحرك ودعم الفضاء. مع وجود اختراقات في التقنيات مثل السبائك المقاومة للحرارة والهياكل المركبة ، ستستمر أنابيب الألومنيوم المقذوف في زيادة تطوير معدات الطيران نحو كفاءة وموثوقية أعلى.