De belangrijkste eisen van de moderne industrie aan structurele materialen zijn gericht op hoge sterkte, lichtgewicht en hoge betrouwbaarheid. Aluminiumlegeringen, met hun voordelen van lage dichtheid, hoge specifieke sterkte en sterke corrosieweerstand, zijn een kernmateriaal geworden voor de productie van hoogwaardige componenten in de lucht- en ruimtevaart. De iteratieve upgrades van additieve productietechnologie, gecombineerd met CNC-bewerkingsprocessen voor aluminium, stimuleren de ontwikkeling van hoogwaardige lucht- en ruimtevaartproductie in de richting van precisie en efficiëntie. Bovendien breidt de optimalisatie van aluminiumbewerkingsdiensten de toepassingsgrenzen van componenten van aluminiumlegeringen verder uit.
Als typische vertegenwoordiger van lichtgewicht en zeer sterke materialen- worden aluminiumlegeringen veel gebruikt in de lucht- en ruimtevaart, hetzij via additieve productie (3D-printen) of CNC-bewerking, en zijn ze een belangrijk structureel materiaal in de luchtvaartindustrie. Met een dichtheid van slechts een-derde van die van staal, kunnen ze niet alleen het gewicht van de componenten aanzienlijk verminderen, maar ook zorgen voor structurele sterkte, en voldoen ze aan de strenge eisen van de lucht- en ruimtevaartsector voor lichtgewicht en hoogwaardige- componenten. CNC-gefreesde aluminium onderdelen, met hun voordelen op het gebied van precisiebewerking, zijn een van de kernvormen geworden van lucht- en ruimtevaartcomponenten van aluminiumlegeringen.
In termen van materiaaleigenschappen hebben aluminiumlegeringen unieke voordelen waardoor ze een voorkeursmateriaal zijn in de lucht- en ruimtevaart. Ze hebben een uitstekende corrosieweerstand en goede vervormbaarheid, evenals een hoge thermische geleidbaarheid, waardoor ze geschikt zijn voor de productie van koellichamen en andere componenten in lucht- en ruimtevaartconstructies die een efficiënte warmteafvoer vereisen. Tegelijkertijd is hun kosteneffectiviteit aanzienlijk, waardoor ze het meest kosteneffectieve- metalen materiaal zijn in additieve productie en machinale bewerking. Bovendien versterkt de bewerkingsprecisie van bewerkte aluminium onderdelen de materiële voordelen van aluminiumlegeringen verder.
In de lucht- en ruimtevaart worden aluminiumlegeringen op grote schaal gebruikt, die dienen als het primaire materiaal voor kerncomponenten zoals vliegtuigrompen, huiden, schotten en vleugelribben. Uit gegevens blijkt dat aluminium ruim een{1}}derde van het rompmateriaal van de Airbus A380 uitmaakt, en dat in eigen land geproduceerde passagiersvliegtuigen zoals de C919 ook op grote schaal gebruik maken van conventionele hoogwaardige aluminiumlegeringen-. Deze componenten vereisen zowel additieve productietechnologie om complexe structurele vormen te bereiken als CNC-bewerking om nauwkeurige afmetingen te garanderen. De technologische upgrade van fabrieken voor CNC-aluminiumonderdelen heeft ondersteuning geboden voor de massaproductie van lucht- en ruimtevaartcomponenten van aluminiumlegeringen.
Momenteel zijn de aluminiumlegeringen die bij additieve productie worden gebruikt voornamelijk Al-Si-legeringen, waarbij AlSi10Mg en AlSi12 de meest onderzochte en toegepaste varianten zijn vanwege hun goede vloeibaarheid. Echter, beperkt door de inherente eigenschappen van gegoten aluminiumlegeringen, zelfs met geoptimaliseerde laseradditieve productieprocessen, is hun treksterkte moeilijk om 400 MPa te overschrijden, waardoor hun toepassing in dragende componenten met hoge-eindbelasting- in de lucht- en ruimtevaart wordt beperkt. Precisiebewerking van CNC-aluminiumonderdelen kan de sterkte van de componenten verbeteren door daaropvolgende verwerking.
Scalmalloy van Airbus, een poedermateriaal van een hoge{0}} aluminiumlegering dat speciaal is ontwikkeld voor additieve productie, beschikt over een treksterkte bij kamertemperatuur- van 520 MPa en is met succes toegepast op de additieve productie van structurele onderdelen van de A320-vliegtuigcabine. Hughes Research Laboratories in de VS heeft een hoge-sterkte 7A77.60L aluminiumlegering ontwikkeld voor 3D-printen, met een sterkte van meer dan 600 MPa, en is daarmee de eerste gesmede gelijkwaardige hoge- aluminiumlegering met hoge sterkte die geschikt is voor additieve productie. NASA heeft het al toegepast op de grootschalige productie van-lucht- en ruimtevaartcomponenten, en de aluminium CNC-draaitechnologie optimaliseert de maatnauwkeurigheid van deze hoogwaardige-componenten verder.
China heeft ook belangrijke doorbraken geboekt op het gebied van hoog-aluminiumlegeringen voor additieve productie. Nieuwe aluminiumlegeringen met hoge{2}}sterkte die speciaal zijn ontwikkeld voor 3D-printen, hebben buitenlandse patentbeperkingen overwonnen en een stabiele treksterkte van meer dan 560 MPa bereikt, aanzienlijk beter dan vergelijkbare geïmporteerde materialen. Dit komt tegemoet aan de 3D-printbehoeften van hoogwaardige productiesectoren zoals de lucht- en ruimtevaart in China. Momenteel is de Chinese lucht- en ruimtevaartsector geleidelijk begonnen met het toepassen van hoog-sterkte aluminiumlegeringen bij additieve productie, terwijl de aangepaste verwerking van op maat gemaakte aluminium onderdelen zich verder aanpast aan de complexe structurele vereisten van lucht- en ruimtevaartcomponenten.
De synergetische ontwikkeling van additieve productie van aluminiumlegeringen en CNC-bewerking van aluminium voldoet perfect aan de productiebehoeften van moderne lucht- en ruimtevaartcomponenten. Additieve productie maakt nettovormvorming van complexe structuren mogelijk, waardoor de verspilling van grondstoffen wordt verminderd en de verwerkingskosten worden verlaagd, terwijl CNC-bewerking nauwkeurige afmetingen en oppervlaktekwaliteit van componenten garandeert. De combinatie van de twee zorgt voor een geïntegreerde productie van componenten van aluminiumlegeringen in termen van materiaal, structuur en prestaties. Bovendien verbetert het bewerkingsproces voor aluminium gedraaide onderdelen de montageprecisie van componenten verder.
Met de voortdurende ontwikkeling van de lucht- en ruimtevaartindustrie zullen de prestatie-eisen voor componenten van aluminiumlegeringen blijven toenemen en zal de integratie van additive manufacturing en CNC-aluminiumbewerking zich verdiepen. In de toekomst zal het optimaliseren van de materiaalprestaties van aluminiumlegeringen en het verbeteren van de verwerkingsprecisie door middel van technologische innovatie de toepassingsscenario's van aluminiumlegeringen in de hoogwaardige- lucht- en ruimtevaartsector verder uitbreiden. Op maat gemaakte aluminium onderdelendiensten zullen zich beter aanpassen aan de uiteenlopende behoeften van lucht- en ruimtevaartcomponenten.
Als u meer wilt weten over de additieve productietechnologie van aluminiumlegeringen,CNC-bewerking van aluminiummaatwerkoplossingen en suggesties voor aanpassing van luchtvaartcomponenten, of als u gerelateerde technische consultatie- of verwerkingsbehoeften heeft, neem dan contact met ons op voor professionele en uitgebreide ondersteuning en oplossingen.
neem contact met ons op
