Чем склеить дюралюминий: Чем склеить алюминий, советы и правила

Содержание

Холодная сварка для алюминия – применяем правильно

Холодная сварка для алюминия может быть применена в тех ситуациях, когда нет возможности использовать электродуговую сварку в среде защитного газа. Данная методика актуальна применительно к алюминию еще и по той причине, что заготовки из данного металла очень плохо соединяются при помощи болтов и гаек. Под понятием «холодная сварка алюминия» может подразумеваться и способ соединения деталей из данного металла при помощи деформации, и технология, предполагающая использование специального клея.

Под «холодной сваркой» чаще всего подразумевают специальный клей, но существуют еще и механические методы холодной сварки — сварка деформацией

Холодная сварка деталей из алюминия при помощи специального клея

Холодная сварка деталей из алюминия, выполняемая при помощи специального клеевого состава, – это технология, позволяющая очень быстро и без особой подготовки поверхностей получить неразъемное соединение. Очень часто данную методику используют в тех случаях, когда необходимо устранить аварийную ситуацию и оперативно соединить алюминиевые детали. Естественно, простота данной технологии позволяет использовать ее чаще всего в домашних условиях.

Клей для скрепления алюминиевых деталей методом холодной сварки

Специальный состав, который применяется для выполнения такой сварки, – это двухкомпонентный клей, выпускаемый в виде мастики или густой жидкости. Состоит такой клей (его можно приобрести практически в любом хозяйственном магазине) из эпоксидной смолы и стального порошка, который служит для упрочнения формируемого соединения.

Чтобы улучшить характеристики клеевого состава для холодной сварки (адгезия с соединяемыми поверхностями, устойчивость к высоким температурам и к воздействию агрессивных сред), в его состав добавляют специальные присадки. Благодаря их использованию свойства застывшего клеевого состава часто превосходят характеристики соединяемых деталей по своей прочности и надежности.

Использование двухкомпонентного клея для фиксации штуцера в трубе из алюминиевого сплава

Любой клей для выполнения холодной сварки – как жидкий, так и в виде мастики – состоит из двух компонентов, которые необходимо смешать непосредственно перед использованием. Следует иметь в виду, что применить смешанный состав необходимо в течение 20–30 минут (спустя полчаса он начинает активно затвердевать). После нанесения на поверхности деталей из алюминия клеевого состава их необходимо прижать друг к другу и выдержать в таком состоянии 40–45 минут. Полное застывание состава происходит в течение 2–2,5 часов.

Чтобы в производственных или домашних условиях получить надежное соединение при использовании клея для холодной сварки, необходимо предварительно очистить и обезжирить соединяемые поверхности. При помощи данного метода можно не только соединить плоские заготовки из алюминия, но и заварить небольшие отверстия и трещины, потратив на это минимум времени и усилий. Соединенные при помощи клея для холодной сварки детали хорошо переносят любые механические воздействия, кроме нагрузок на разрыв.

Ремонт холодной сваркой пробитого поддона картера автомобиля

Применение данного метода холодной сварки алюминия позволяет получить прочные и надежные соединения, но имеет ряд ограничений, о которых необходимо знать.

Так, клей не рекомендуется использовать:

  • в местах, характеризующихся высокими температурами;
  • в тех местах, к которым предъявляются повышенные требования по экологической безопасности;
  • для соединения деталей, условия эксплуатации которых часто изменяются;
  • для герметизации сосудов и емкостей, находящихся под высоким давлением;
  • для соединения деталей, эксплуатируемых в условиях агрессивной окружающей среды;
  • для герметизации труб и сосудов, контактирующих с жидкими пищевыми средами и продуктами питания.

Следует также отметить и преимущества применения клея для холодной сварки, которые делают его очень популярным средством соединения деталей из алюминия:

  • исключение окислительных процессов в месте стыка заготовок, что придает долговечности такому соединению;
  • простота использования;
  • минимум времени, необходимого для формирования неразъемного соединения;
  • невысокая цена состава и отсутствие необходимости в использовании специального оборудования и энергоносителей.
Небольшой обзор распространенных на отечественном рынке составов для холодной сварки, основанный на отзывах людей, применявших их на практике.
  1. «PERMATEX Cold Weld»
    Эффективный и весьма универсальный клей, допускающий применение с различными материалами. Отлично выдержал нагрузки на отрыв и на сдвиг в ходе испытаний.
  2. «WURTH Liquid»
    Великолепно подходит для работы с металлическими деталями.
  3. «Abro Steel»
    Хорошо подойдет для ремонта емкостей для хранения жидкостей благодаря высокой способности обеспечивать герметичность.
  4. «Титан»
    Доступная цена, отменное противодействие механическим нагрузкам.
  5. «Cold Weld PERMATEX»
    Довольно популярный состав, заслуживший немало положительных отзывов.

Сварка деформацией – особенности технологии

Детали из алюминия по данной технологии соединяют при комнатной температуре, отсюда и название – «холодная сварка». Для того чтобы получить неразъемное соединение, заготовки подвергают значительной пластической деформации, в результате которой происходит разрушение оксидной пленки на поверхности алюминия. Кроме того, сильное сдавливание деталей из алюминия друг с другом в процессе холодной сварки способствует тому, что между их кристаллическими решетками создаются межмолекулярные связи.

Важным условием формированием надежного соединения, получаемого по технологии холодной сварки, является тщательная очистка поверхностей заготовок и их обезжиривание. Давление, которое воздействует на соединяемые детали из алюминия, может быть статичным или с переменной вибрацией.

В зависимости от типа формируемого соединения различают холодную сварку следующих видов:

  • стыковую;
  • точечную;
  • шовную.

Стыковой метод

Детали из алюминия при использовании данного метода холодной сварки соединяются своими торцевыми частями, которые предварительно тщательно очищают и обезжиривают. Для того чтобы выполнить соединение по этой методике, заготовки фиксируют в специальных губках с небольшим выпуском торцевых частей, которые и будут подвергаться сдавливанию. После того как детали надежно зафиксированы, на зажимные губки подается осевое давление, которое и сжимает торцевые части соединяемых заготовок, что сопровождается формированием надежного неразъемного соединения.

Схема стыковой холодной сварки деформацией

Данный способ холодной сварки, несмотря на свою простоту, имеет ряд существенных недостатков и ограничений в применении.

  • Габариты зажимных устройств, используемых для выполнения такой сварки, ограничивают длину формируемого соединения.
  • При сжатии деталей из алюминия пластической деформации подвергаются не только соединяемые торцы, но и та часть, которая зажата в губках.
  • После получения неразъемного соединения заготовки достаточно трудно извлекаются из зажимных губок.

Точечная технология

Данная технология, предполагающая соединение деталей из алюминия внахлест, является наиболее распространенным методом холодной сварки этого металла. Соединяемые заготовки сдавливаются в отдельных сварных точках, для чего используется специальный пуансон. По данной технологии детали преимущественно соединяют несколькими сварными точками, расположенными с некоторым интервалом друг относительно друга.

Схема холодной точечной сварки

Качество холодной сварки, выполняемой по точечной технологии, напрямую зависит от степени деформации алюминия в области сварной точки. В числовом выражении данный параметр характеризует соотношение между толщиной соединяемых деталей и глубиной, на которую в металл вдавливается пуансон. Существуют нормативы, согласно которым данный параметр для алюминия должен составлять 60–70%, а для сплавов на основе данного металла – 75–90%.

Точечная холодная сварка, с помощью которой можно соединять достаточно габаритные листы из алюминия и сплавов на основе данного металла, обладает рядом преимуществ.

  • Соединяемые детали не нуждаются в предварительной фиксации в специальных зажимных устройствах.
  • Алюминий деформируется на очень небольших локальных участках – сварных точках.
При наличии механического устройства, способного создавать значительное давление, холодную сварку по данной технологии можно выполнять и в домашних условиях.

Шовный способ

При использовании данного способа холодной сварки место соединения заготовок из алюминия приобретает форму сплошного шва, который формируется при помощи вращающихся роликов или пуансона с рабочей частью в форме кольца.

Схема шовного метода холодной сварки

Предварительно очищенные и обезжиренные детали из алюминия, которые необходимо соединить при помощи холодной шовной сварки, помещают между одним подвижным и одним неподвижным роликами (односторонняя сварка), либо между двумя подвижными роликами (двухсторонняя сварка). После сдавливания роликов и металла под ними на требуемую глубину подвижные ролики начинают вращаться, что приводит к перемещению соединяемых заготовок и формированию сплошного шва.

Процесс контактной шовной сварки на промышленном аппарате

Использование данной технологии позволяет заварить даже очень габаритные листы из алюминия, но наличие сплошного вдавленного в металл шва серьезно ослабляет конструкцию. Именно по этой причине, когда необходимо соединить холодной сваркой плоские листовые конструкции из алюминия, используют шовно-точечную технологию.

Она подразумевает получение соединения при помощи вращающегося ролика, на котором расположены рабочие выступы, оказывающие давление на свариваемый металл. Шов в таком случае выглядит не как сплошная линия, а как прерывистая цепочка сварных точек, которые очень незначительно ослабляют конструкцию.

Холодная сварка POXIPOL (16г) ПРОЗРАЧНЫЙ клей двухкомпонентный 10мин. 2 тюбика

Описание:
— Двухкомпонентный не содержащий растворителя, пастообразной консистенции эпоксидный клей, превосходно подходящий для склеивания, ремонта и заполнения пустот, трещин, неровностей.

ВНИМАНИЕ:
— Рекомендуется не «мельчить», желательно, чтобы минимальный объем приготовляемой массы был не менее 1 куб. см. и следить за соблюдением пропорции 1:1.

Использование:
— В течение 10 минут при комнатной температуре после смешивания двух равных частей каждого компонента начинает происходить химическая реакция.
— При склеивании нет необходимости прижимать или использовать пресс, рекомендуется склеиваемые детали не подвергать детонации, т.е оставить в положении покоя.
— Время полимеризации будет меньше при более высокой температуре и чуть больше при низкой.
— Через 1 час после нанесения клея поверхности можно пилить, сверлить, шлифовать.
— Окончательное завершение химической реакции происходит через 24 часа после смешивания компонентов.
— Перед применением компоненты клея должны быть тщательно перемешаны.
— Прозрачный «POXIPOL» является диэлектриком.

Особенности:
— «POXIPOL» — «Действует» на сухой, чистой поверхности без жира и масла.
— «POXIPOL» — Для таких материалов, как металлы, керамика, резина, стекло, бетон, фибробетон, дерево, жесткие пластики (пластмассы), кроме полиэтилена, полипропилена, тефлона (политетрафторэтилен).
— Для достижения лучшего результата поверхность следует предварительно «ошкурить» (сделать шершавой).
— После нанесения приготовленной массы на склеиваемые поверхности клей застывает, даже под водой.
— Для улучшения склеивания «сложных» поверхностей, таких как нержавеющая сталь, медь, бронза, гальванизированная сталь, керамическая плитка и т.д. рекомендуется сначала нанести тонкий слой «контактного» — не содержащего толуола клея и дать ему высохнуть в течение не менее 30 минут.

Области применения клея:
— Приклеивать настенные крючки и кронштейны.
— Чинить лодки.
— Запаивать течи.
— Укреплять рукоятки ножей.
— Склеивать разбитую посуду.
— Склеивать стекло.
— Приклеивать зеркала
— Ремонтировать игрушки.
— Монтировать приборы в лаборатории.
— Склеивать авиамодели.
— Склеивать аквариумы.
— Ремонтировать мебель.
— Фиксировать отвалившийся кафель на стенах.
— Укреплять напольную плитку.
— Ремонтировать сантехнику
— Шпаклевать автомобильные крылья и бамперы.
— Чинить удочки.
— Заделывать дыры в водопроводе.
— Заделывать дыры в алюминиевых листах.
— Ремонтировать бетонные полы.
— Делать крепёж и направляющие.
— Заделывать дыры в металлических и бетонных ёмкостях.
— Заделывать трещины в бассейнах.
— Наносить резьбу на дереве и металле.
— Заполнять пустоты в литье.
— Заполнять трещины.
— Герметизировать цистерны и баки

Нужен совет.

rashid73
Загрузка

01.04.2017

759

Вопросы и ответы Добрый день. Нужен совет. Решил сделать подогреваемый стол 350х350. Взял стеклотекстолит, нарисовал дорожек, вытравил, подключил. Нормально греет, достаточно быстро, тепловизором глянул… равномерность не очень. Не проблема, бросил на вверх лист дюралюминия(3мм), стало лучше. Погонял, температуру промерял, тепловизором глянул, все меня устроило. Решил я этот бутерброд склеить. Взял клей ВК-9( горячего отверждения), намазал, собрал, струбцинками прижал, стол включил не на долго, выключил, и оставил сохнуть. На следующий день включил, а он у меня при нагреве горбатым стал;). Вопрос кто виноват? Стеклотекстолит? Дюралюминий? Клей? Может чем то другим надо склеивать? Или не склеивать вообще?

P.S. Я понимаю коэффициент температурного расширения разный…но ведь как то делают такие столы)))

Ответы на вопросы

Популярные вопросы

Rozochka_81
Загрузка

27.07.2021

597

Добрый день. Подскажите, есть ли в продаже нетоксичная смола для фотополимерного 3D принтера? Имеется фотополимерный принтер. Приобрела недешевую смол…

Читать дальше isto
Загрузка

20.07.2021

1181

Опытные строители принтеров .

Оцените проект самосбора.   GridBot , выложен на openbuilds. Не знаю , можно ли здесь давать…

Читать дальше ZhenyaKa
Загрузка

01.12.2016

12645

slic3r перед тем, как выкладывать верхние слои, кладет мосты, а прекрасный Simpli3D этого не делает 🙁

То есть вот это зелено…

Читать дальше

как пользоваться, Алмаз, клей, Mastix

Свариваем алюминий холодным методом

Алюминий — широко используемый человеком материал. Обладая многими преимуществами, он, однако, не лишен и определенных недостатков. Одним из них является сложность в соединении с другими металлами, а также интенсивное образование окислов, препятствующих сварочным работам.

Холодная сварка для алюминия

Современные технологии помогают бороться с этой проблемой с помощью холодной сварки для алюминия.

Что же она из себя представляет? Это уникальный способ сварки под давлением, во время которой участвующие в процессе детали не подвергаются нагреву, но с ними происходит пластическая деформация, вследствие создания между ними межатомных связей. Процесс происходит при комнатной температуре, не требует дополнительных источников нагрева, и при этом соединение характеризуется высоким уровнем прочности.

С помощью деформации обеспечивается разрушение оксидного слоя (а также его удаление), препятствующего соединению деталей. Расстояние между деталями получается минимальное — в пределах величины кристаллической решетки. При этом образуются новые атомные связи и формируется единая кристаллическая решетка.

Какие бывают виды холодной сварки для алюминия?

Принято выделять три основных метода холодной сварки:

  • точечная сварка;
  • стыковая сварка;
  • шовная сварка.

Точечный метод

Производится путем соединения алюминиевых деталей внахлест. Для этого используются пуансоны, при вдавливании которых и формируется соединение, именуемое сварной точкой. Прочность на этом участке значительно увеличена в сравнении с местами, которые не подвергались деформации. Площадь, занимаемая сварной точкой, равняется площади пуансонов, которая вдавливается. Степенью деформации называется отношение глубины вдавливания к толщине деталей, и для алюминия она обычно составляет от 60% до 70% (а для алюминиевых сплавов — от 75% до 90%).

Для точечного метода можно зажимать детали, но необходимости в этом нет — она осуществится и без зажимания.

Шовный метод

Данная методика обычно применяется в двух разновидностях:

Инструкция для холодной сварки
  • последовательное формирование точек, которые перекрываются вместе с непрерывным образованием шва;
  • соединение заготовок на протяженности всего шва одновременно.

В первом случае сварочный процесс производится с использованием вращающихся роликов. Металлические детали необходимо зачистить, поверхности — состыковать, разместить в пространстве между роликами, как следует сдавить, а затем начать вращать ролики. Сваривание происходит при протяжке деталей.

Как можно пользоваться холодной сваркой при роликовом варианте?

  • Односторонний способ — используется лишь давление, создаваемое одним роликом, который вращается (второй ролик в данном случае выступает опорой).Клей mastix для алюминия
  • Двусторонний способ — для создания давления используются одновременно два ролика, между которыми размещается деталь.

Одновременное соединение по всему шву выполняется с помощью пуансонов (так же, как и при точечном методе). Обычно используются пуансоны кольцевидной формы. В каких случаях используется такое соединение? Чаще всего — когда поставлена задача изготовить изделие, лишенное отбортовки. Следует помнить, что созданный таким способом шов уменьшает сечение металла.

Стыковой метод

Зажимные губки

Ключевая технология при данном методе — специальные губки, в которые зажимаются заготовки. Осевое усилие приводит к деформации концов заготовки, которые выпущены из зажима. Можно сказать, что такая методика чем-то напоминает сжатие материала между жесткими плитами. Чтобы процесс прошел успешно, потребуются определенные условия: разрушенные сваркой поверхностные пленки должны полностью удалиться из зоны будущего контакта. Такие условия можно создать с помощью особой конструкции зажимных губок.

При стыковом методе могут применяться направляющие втулки и пуансоны-толкатели, с помощью которых давление передается на детали. Однако эта техника не лишена некоторых недостатков:

  • нет возможности соединить достаточно длинные детали;
  • часть детали, находящаяся во втулке, подвержена деформации;
  • процесс удаления облоя весьма трудоемок;
  • после сварки достаточно трудно извлечь детали из втулок.

Не забываем про особенности швов

Перед тем как активно пользоваться холодной сваркой, нужно разобраться с особенностями получаемых швов.

Точечный шов на алюминиевых деталях

Процесс, при котором формируется прямой шов, приводит к ослаблению сечения металла, что негативно сказывается на дальнейшей работоспособности изделия. Полученные в результате нахлестного продольного шва две алюминиевых полосы могут беспрепятственно перегибаться по шву, что недопустимо. По этой причине прямые швы в современных условиях холодной сварки используются ограниченно. Более распространен точечный метод, лишенный таких недостатков.

Как бы то ни было, все указанные методы — прекрасная альтернатива традиционной сварке.

Холодная сварка в виде клея

Это один из наиболее простых и доступных методов. Он не требует каких-либо специфических механизмов или инструментов, очень удобен, оперативен и может выручить при аварийных ситуациях даже «в полевых условиях».

Холодная сварка в виде клея

В качестве клеящего вещества выступает двухкомпонентный клей, созданный на основе эпоксидной смолы, в которую добавлен стальной порошок. Может выпускаться в виде мастики или жидкости.

Благодаря достижениям современной химической промышленности, в классический рецепт клея для сварки добавляются особые присадки, позволяющие значительно улучшить адгезию, устойчивость к агрессивной среде, диапазон рабочих температур, и т.д. Прочность такого клея может даже превосходить металл, из которого сделаны соединяемые детали.

Предварительная подготовка

Холодная сварка в жидкой форме выпускается в двух раздельных тюбиках, содержимое которых необходимо смешать друг с другом перед началом работы.

Подготовка металла перед склеиванием

Мастика представляет из себя двухслойный брусок, похожий на пластилин, обычно в цилиндрической упаковке. От такого бруска требуется перпендикулярно отрезать нужное количество вещества, размять его между пальцами, а затем нанести на участок, который предполагается склеить (склеиваемую поверхность рекомендуется предварительно обезжирить, чтобы повысить адгезивные свойства).

Подготовленный к работе клей должен быть использован не позднее чем за 20-30 минут (бывает, что и меньше — зависит от конкретного производителя). Нужно использовать это время, чтобы успеть закончить процесс нанесения клея, после чего на 40-45 минут прижать склеиваемые поверхности друг к другу (время указано для комнатной температуры).

Окончательное затвердевание сварочного клея происходит не ранее чем через 2-3 часа. После этого его можно подвергать практически каким угодно нагрузкам, за исключением деформации «на разрыв».

Приобрести клей или мастику можно практически в любом хозяйственном магазине. Что касается фирмы-производителя, то выбор довольно широк. Примеры могут быть представлены холодной сваркой «Алмаз», «Abro», «Zollex», холодной сваркой «Mastix», и др.

Список ограничений и меры предосторожности

Не рекомендуется использовать холодную сварку в следующих случаях:

Спецодежда неотъемлема при работе с холодной сваркой
  • в местах, где повышена экологическая опасность, или присутствует агрессивная окружающая среда;
  • преобладание высоких температур;
  • регулярное резкое изменение условий эксплуатации;
  • находящиеся под большим давлением сосуды;
  • если склеиваемые предметы находятся в прямом контакте с продуктами питания или питьевой водой.

При работе с холодной сваркой необходимо использовать перчатки и респиратор, а при попадании в глаза — срочно промыть их проточной водой и обратиться к врачу.

Видео: Холодная сварка для алюминия

КРЫЛАТЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ | Наука и жизнь

Наука и жизнь // Иллюстрации

Наука и жизнь // Иллюстрации

Восьмимоторный гигант АНТ-20 («Максим Горький») был построен, как и многие металлические самолеты начала 30-х годов, из гофрированного алюминия.

При использовании традиционного сплава Д-16 пассажирский самолет Ту-154 получался слишком тяжелым.

Сварной корпус самолета МиГ-29 изготовлен из алюминиево-литиевого сплава 1420.

Массивные и очень ответственные детали шасси современных транспортных и пассажирских самолетов ОКБ им. С. В. Ильюшина изготовлены из титанового сплава ВТ-22. На снимке: Ил-76.

— Сталь и алюминий, титан и пластмассы, клеи и дерево, стекло и резина — ни один самолет не полетит без этих материалов. Все они разработаны или испытаны в ВИАМе

— В каждой лопатке турбины реактивного двигателя воплощены самые совершенные металлургические технологии. Стоимость одной монокристаллической лопатки соизмерима с ценой дорогого легкового автомобиля

— Испытательный центр — «малая академия наук» ВИАМа. Грозит ли усталость металла разрушением самолета? Как найти скрытые дефекты в металле? Какими свойствами обладает новый материал? Во всем этом разбираются сотрудники Испытательного центра

— Армрестлинг как способ разрешения ученого спора, или Как Н. С. Хрущев летал в Америку

— «Состаренный» материал не значит «старый»

— Как кроили «шубу» для «Бурана»

— От воздействия высоких температур турбинные лопатки защищает плазма

— Чем совершеннее летательный аппарат, тем больше в нем неметаллических материалов . Уже спроектированы самолеты, на две трети состоящие из композитных материалов и пластмасс

— Утром лаборант, вечером студент. И все это — не выходя из родной лаборатории. Если государство не готовит специалистов, их приходится учить на месте

— Коррозия — враг любого металла. Ржавеет даже нержавеющая сталь. Как лечить язвы на теле «Рабочего и колхозницы»?

— Склеить можно все что угодно. Нужен только подходящий клей. В небе летают склеенные самолеты, и это не детские модели, а большие транспортные воздушные суда.

Первые шаги нашей авиации связаны с закупкой иностранных самолетов. Были они по большей части деревянными, фюзеляж и крылья обтягивались тканью. Конечно же такие «матерчатые» самолеты не могли выдерживать значительных скоростных и температурных нагрузок, нужны были иные материалы, прежде всего — металл.

Идея строить самолеты из алюминия возникла в Германии. Там же появились первые сплавы, разработанные специально для самолетов. Их назвали дуралюминами. Подобный сплав был создан и у нас в стране в середине 20-х годов. Он получил марку Д-1 — это сплав алюминия с медью и небольшим количеством магния.

В 1932 году академик А. А. Бочвар разработал теорию рекристаллизации алюминиевых сплавов, которая легла в основу создания легких сплавов. В стране к тому моменту существовала производственная база: первый алюминиевый завод «Кольчугалюминий» (расположенный в селе Кольчугино Владимирской области) выпускал гладкие и гофрированные листы технического алюминия — это алюминий с небольшими добавками марганца и магния. Такой алюминий обладал достаточной прочностью, был пластичен и потому использовался для обшивки фюзеляжей летательных аппаратов.

Однако материал для новых скоростных самолетов должен был иметь совершенно иные качества. И через некоторое время в лаборатории алюминиевых сплавов ВИАМа (созданной одновременно с открытием института в 1932 году) разработали сплав Д-16, который применялся в самолетостроении почти до середины 80-х годов. Это сплав на основе алюминия с содержанием 4-4,5% меди, около 1,5% магния и 0,6% марганца. Из него можно было делать практически любые детали самолета: обшивку, силовой набор, крыло.

Но скорости и высота полетов росли. Требовались высокопрочные сплавы. В середине 50-х годов возглавивший лабораторию алюминиевых сплавов академик И. Н. Фридляндер совместно со своими коллегами В. А. Ливановым и Е. И. Кутайцевой разрабатывает теорию легирования высокопрочных сплавов. Введение в систему алюминий — медь цинка и магния позволило резко увеличить прочность материала. Так возник сплав В-95, обладающий прочностью 550-580 Мпа (~ 5500- 5800 кгс/см2) и в то же время имеющий хорошую пластичность. У него был один изъян: недостаточная коррозионная стойкость, что, однако, устранялось путем двухступенчатого искусственного старения.

Новый сплав получил признание авиастроителей не сразу. В это время А. Н. Туполев создавал новый пассажирский лайнер Ту-154. Проект никак не укладывался в заданные весовые характеристи ки, и тогда генеральный конструктор сам позвонил Фридляндеру, обратившись за помощью, на что тот конечно же предложил использовать новый сплав. Проект новой машины переработали. Сплав В-95 нашел свое место для верхней поверхности крыла, из него изготовили прессованные панели и стрингеры, значительно снизив вес самолета. Такие же исследования параллельно шли в США. Там возникли сплавы серии 7000, в частности сплав 7075 — полный аналог нашего сплава.

Нагрузки, которые испытывает крыло самолета, неравноценны. Если верх крыла работает в основном на сжатие, то нижняя часть — на растяжение. Поэтому ее по-прежнему делали из дуралюмина Д-16, имеющего более высокие пластичность и порог усталости. Но и этот сплав претерпел серьезную модификацию за счет повышения чистоты по примесям при литье слитков. Технологические усовершенствования были столь значительны, что появился фактически новый материал — сплав 1163, который и в настоящее время успешно используется в нижних обшивках крыла и всего фюзеляжа.

Увеличение эксплуатационного ресурса самолетов всегда оставалось и остается задачей номер один. Добиться еще большей надежности и долговечности материалов можно, изменив структуру металла — «измельчив зерно». Для этого в сплавы начали вводить небольшие количества (до 0,1%) циркония. Величина зерна металла действительно резко уменьшилась, ресурс возрос. Одновременно создавались специальные ковочные сплавы, предназначенные для самых ответственных, силовых конструкций лайнеров. Так был разработан сплав 1933, превосходящий по своим параметрам зарубежные аналоги. Из него изготовляют детали силового набора и шпангоуты. Специалисты европейской авиастроительной фирмы «Эрбас» провели испытания нового материала и приняли решение использовать его в своих самолетах серий А-318 и А-319.

К сожалению, процесс весьма выгодного сотрудничества приостановлен. Причина в том, что акции двух основных российских производителей алюминиевой продукции — Самарского и Белокалитвенского металлургических комбинатов — выкуплены американской фирмой «ALKO». Значительная часть оборудования на предприятиях демонтирована, технологическая цепочка нарушена, квалифицированные кадры разошлись, и производство фактически прекратилось. Сейчас эти предприятия выпускают в основном фольгу, которая идет на изготовление пищевых банок и упаковок…

И хотя в настоящее время при посредстве российского правительства между компанией «АЛКОА-РУС» (она теперь называется так), ВИАМом и авиационными конструкторскими бюро достигнуты договоренности о возобновлении выпуска так необходимых нашей авиационной промышленности материалов, процесс восстановления идет крайне медленно и болезненно.

ВИАМ стал родоначальником серии сплавов пониженной плотности. Это совершенно новый класс материалов, содержащих литий. Первый такой сплав создал академик И. Н. Фридляндер со своими учениками еще в 60-х годах — на четверть века раньше, чем где-либо в мире. Его практическое использование, правда, поначалу было ограничено: такой активный элемент, как литий, требует особых условий выплавки. Первый промышленный алюминиево-литиевый сплав (его марка 1420) был создан на основе системы алюминий — магний с добавлением 2% лития. Его использовали в КБ А. С. Яковлева при строительстве самолетов вертикального взлета для палубной авиации — именно для таких конструкций экономия веса имеет особое значение. Як-38 эксплуатируется до сих пор, и никаких нареканий к сплаву нет. Более того. Оказалось, что детали из этого сплава обладают повышенной коррозионной стойкостью, хотя алюминиево-магниевые сплавы и сами по себе мало подвержены коррозии.

Сплав 1420 можно сваривать. Это его свойство использовали при создании самолета МиГ-29М. Выигрыш в весе при строительстве первых опытных образцов самолета за счет пониженной плотности сплава и исключения большого количества болтовых и клепочных соединений достигал 24%!

В настоящее время модификацией этого сплава — сплавом 1424 — весьма заинтересовались специалисты «Эрбаса». На заводе в городе Кобленце (ФРГ) из сплава откатали широкие листы длиной 8 м, из которых изготовили полноразмерные элементы конструкции фюзеляжа. Ребра жесткости из того же материала приварили лазерной сваркой, а элементы соединили между собой сваркой трением, после чего отправили на ресурсные испытания во Францию. Несмотря на то что некоторым деталям намеренно нанесли повреждения (для оценки работоспособности в экстремальной ситуации), после 70 тысяч циклов нагрузки конструкция полностью сохранила эксплуатационные свойства.

Еще один сплав с литием, созданный в ВИАМе, — 1441. Его главная особенность в том, что из него можно делать листы рулонной прокатки толщиной 0,3 мм с сохранением высоких прочностных качеств. Конструкторское бюро имени Бериева использовало сплав для изготовления обшивки своего гидросамолета Бе-103. Эту небольшую — всего на четыре человека — машину, толщина обшивки которой 0,5-0,7 мм, выпускает завод в Комсомольске-на-Амуре. Ее вес на 10% меньше, чем аналогичных моделей из традиционных материалов. Партию таких самолетов уже купили американцы.

Тонкий, но прочный прокат необходим для создания недавно появившегося нового класса материалов — слоистых алюмостеклопластиков, которые в России называются «сиал», а за границей — «глэр». Материал представляет собой многослойную конструкцию: чередование слоев алюминия и стеклопластика. У него немало преимуществ перед монолитными. Во-первых, стеклопластик можно армировать искусственными волокнами, на треть увеличивая прочность. Но главный выигрыш в том, что, если в конструкции появляется трещина, она растет на порядок медленней, чем в монолитных материалах. Именно этим сиалы, или глэры, в первую очередь заинтересовали авиастроителей. Из такого материала впервые изготовлена верхняя часть обшивки фюзеляжа аэробуса А-380 в наиболее ответственных местах — перед крылом и после крыла. Ресурсные испытания показали, что трещина в таком материале при рабочих нагрузках практически не растет. Поэтому глэры можно использовать как преграды-стопперы для предотвращения роста трещин в виде вставок в верхние обшивки фюзеляжа, где требуются особо высокая надежность и долгий ресурс службы.

Титан, как и алюминий, тоже имеет право называться небесным или крылатым. Лаборатория титановых сплавов была создана в институте в 1951 году. Ее основатель профессор С. Г. Глазунов изобрел установку для литья титана и, собственно, создал первый титановый сплав. Вторая подобная установка была с помощью ВИАМа построена во Всесоюзном институте легких сплавов (ВИЛС), а потом мы вместе внедряли разработанные технологические процессы на металлургическом комбинате в Верхней Салде, который сейчас является основным производителем титановой продукции в стране. В советское время комбинат выпускал более 100 тыс. тонн такой продукции. После распада СССР производство сократилось в несколько раз. Новому директору завода В. В. Тютюхину пришлось приложить огромные усилия, чтобы исправить положение. После резкого спада производства завод начал подниматься. Сейчас выпуск титановой продукции составляет 25 тыс. тонн в год. Большая ее часть (около 80%) поставляется за границу по заказам ведущих самолетостроительных концернов. В связи с оживлением авиастроительной промышленности в России возникла насущная необходимость создания альтернативного производства. Гиганту, каким является комбинат, невыгодно выпускать небольшие партии продукции. Заказы же российских авиапроизводителей пока невелики — 3-5 тонн, а цикл изготовления очень длительный и доходит до года. Такое производство может быть создано на базе ВИАМа, ВИЛСа и Ступинского металлургического комбината, где, собственно, и перерабатываются слитки, получаемые из Верхней Салды.

В ВИАМе создано более полусотни титановых сплавов различного назначения, из которых сегодня серийно используется около тридцати. Сейчас доля титановых сплавов в самолете в зависимости от его типа и назначения колеблется от 4 до 10-12%. Высокопрочные сплавы из титана, например ВТ-22, более четверти века используются для изготовления сварных шасси Ил-76 и Ил-86. Это сложные, массивные детали на Западе начинают делать из титана только сейчас. В ракетной технике доля титана намного выше — до 30%.

Созданные в ВИАМе высокотехнологичные сплавы ВТ-32 и ВТ-35 в отожженном состоянии очень пластичны. Из них можно формовать сложные детали, которые после искусственного старения приобретают чрезвычайно высокую прочность. Когда в начале 1970-х годов в КБ Туполева создавался стратегический бомбардировщик Ту-160, на московском заводе «Опыт» был построен специальный цех для изготовления титановых деталей центроплана. Эти самолеты летают до сих пор, правда, в России их осталось только одна эскадрилья.

Сегодня перед ВИАМом стоит задача создания титановых сплавов, надежно работающих при температурах 700-750оС. К сожалению, все металловедческие возможности, использовавшиеся при создании традиционных сплавов, уже реализованы. Требуются новые подходы. В этом направлении в лаборатории идут исследования по созданию так называемых интерметаллидных соединений на базе титан — алюминий.

Алюминиево-бериллиевые сплавы (их называют АБМ) исследуются и создаются на нашем предприятии уже 27 лет. Первый самолет с использованием такого сплава построил конструктор П. В. Цыбин.

Сплавы АБМ выгодно отличаются от других алюминиевых сплавов более высокой усталостной прочностью и уникальной акустической выносливостью. Сейчас они нашли применение в сварных конструкциях космических аппаратов, в том числе в серии хорошо известных межпланетных станций «ВЕНЕРА».

Интересен и сам бериллий, у которого модуль упругости на 30-40% выше, чем у высокопрочных сталей, а коэффициенты термического расширения близки, что позволило применять его в гироскопах.

В ВИАМе разработана технология изготовления тонкой вакуумно-плотной фольги и дисков и пластин из нее. Разработана технология пайки такой фольги с другими конструкционными материалами, и налажено серийное производство узлов рентгеновских аппаратов как для российских предприятий, так и для зарубежных фирм.

Еще один наш филиал организован в Поволжье в начале 1980-х годов, во время создания самого большого авиационного завода в Ульяновске, который выпускал гиганты авиации — «Русланы» и «Мрии». Для технологического сопровождения этих самолетов и была создана специальная лаборатория.

Одна из ее задач — внедрение в авиастроение композиционных материалов. Это — ближайшее будущее самолетостроения. Например, «Боинг-787», который готовится к выпуску через два года, на 55-60% будет состоять из композиционных материалов. Весь планер: фюзеляж, крыло, оперение — строится из композиционных материалов — углепластиков. Доля алюминия сократится до 15%. Углепластики — чрезвычайно заманчивый материал для самолетостроителей. Они обладают высокой удельной прочностью, малым весом, довольно приличными ресурсными характеристиками. Угроза разрушения из-за образования трещин снижается на порядки. Хотя, конечно, в отношении этих материалов остается ряд вопросов, которые до сих пор не решены. Было установлено, например, что в месте контакта углепластика с алюминием из-за возникновения гальванической пары развивается коррозия. Поэтому в таких местах алюминий пришлось менять на титан.

Когда создавался Ульяновский филиал, доля композитных материалов в конструкции отечественных летательных аппаратов была не очень велика. Тем не менее мы потихоньку начали обучать работе технологов, рабочих… Потом настали трудные времена, весь завод находился на грани закрытия, но филиал выжил. Постепенно производство восстанавливалось, и, хотя до сих пор оно наполовину законсервировано, есть несколько заказов на Ту-204, есть заказы из Германии на изготовление «Русланов». А значит, есть поле деятельности для нашей лаборатории.

Второе направление работы Ульяновского филиала — специальные, эрозионно- и коррозиестойкие покрытия.

При разложении металлоорганических жидкостей в вакууме на поверхностях образуются покрытия из хрома и карбидов хрома. Регулируя процесс, можно получать покрытия, содержащие любые соотношения этих компонентов — от чистого хрома до чистых карбидов. Твердость хромированного покрытия — 900-1000 Мпа, карбидного — вдвое выше — около 2000 Мпа. Но, чем выше твердость, тем больше хрупкость. Между этими крайностями и находят искомое в каждом отдельном случае.

Другой путь достижения нужных результатов обеспечивают нанотехнологии. В гальванические хромосодержащие ванны вводят наночастицы карбидов и оксидов металлов размером от 50 до 200 нм. Изюминка процесса в том, что сами эти частицы в состав покрытия не входят. Они лишь усиливают активность осаждаемого компонента, создают дополнительные центры кристаллизации, благодаря чему покрытие получается более плотным, более коррозиестойким, обладает лучшими противоэрозионными свойствами.

И в заключение еще об одном уникальном качестве института: в СССР существовала неплохая система, надежно гарантирующая качество конечного продукта предприятия. В ВИАМе эта система сохранилась и поныне. Если конструкторское бюро или частная компания закупают какой-то продукт, перед использованием они предпочитают передать его в ВИАМ на испытание. Нам по-прежнему доверяют.

См. в номере на ту же тему

Е. КАБЛОВ — ВИАМ — национальное достояние.

И. ДЕМОНИС — Во все лопатки.

М. БРОНФИН — Испытатели — исследователи и контролеры.

Академики дают разрешение на беспосадочный перелет Н. С. Хрущева в Нью-Йорк на сверхдальнем самолете ТУ-114 .

И. ФРИДЛЯНДЕР — Старение — не всегда плохо.

Б. ЩЕТАНОВ — Тепловая защита «Бурана» началась с листа кальки.

С. МУБОЯДЖЯН — Плазма против пара: победа за явным преимуществом .

БЮРО НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ.

Э. КОНДРАШОВ — Без неметаллических деталей самолеты не летают.

И. КОВАЛЕВ — В науку — со школьной скамьи .

С. КАРИМОВА — Коррозия — главный враг авиацииc.

А. ПЕТРОВА — Посадить на клей.

Конструкции легких самолетов: дерево, алюминий, сталь, композиты и свойства каждого…: khmelikvictor — LiveJournal

Авиационные конструкции в основном однонаправленные. Это означает, что одно измерение, длина, намного больше, чем другие — ширина или высота. Например, размах крыльев и хвостовых лонжеронов намного длиннее их ширины и глубины; нервюры имеют гораздо большую длину хорды, чем высоту и / или ширину; целое крыло имеет размах, превышающий его хорду или толщину; и фюзеляж намного длиннее, чем его ширина или высота. Даже пропеллер имеет диаметр, намного превышающий ширину и толщину лопасти и т. д. По этой простой причине разработчик выбирает использование однонаправленного материала при проектировании для эффективного соотношения прочности к весу конструкции.

Однонаправленные материалы в основном состоят из тонких, относительно гибких, длинных волокон, которые очень прочны на растяжение (например: нить, веревка, многожильный стальной трос и т. д.)
Для конструкции самолета также характерна симметричность. Это означает, что нагрузки вверх и вниз почти равны друг другу (или, по крайней мере, соизмеримы). Нагрузка на хвостовое оперение может уменьшаться или увеличиваться в зависимости от того, поднимает ли пилот или опускает нос самолета, потянув или нажав ручку управления самолетом; руль направления может отклоняться вправо и влево (боковые нагрузки на фюзеляж). Порывы воздушного потока на крыло могут быть положительными или отрицательными, вызывая повышающие или понижающие нагрузки, которые испытывают пассажиры, когда их толкают в сиденье или они висят на ремнях.
Из-за этих факторов, разработчик должен использовать конструкционный материал, который может выдерживать как растяжение, так и сжатие. Однонаправленные волокна могут иметь превосходные параметры по растяжению, но из-за их малого поперечного сечения они имеют очень небольшую сопротивляемость сжатию. В качестве иллюстрации: вы не можете загрузить нить, веревку или цепь на сжатие.
Чтобы сделать тонкие волокна прочными на сжатие, их нужно «склеить» какой-то основой (матрицей). Таким образом, мы можем воспользоваться преимуществами их прочности на растяжение и избавляемся от их низкой прочности при сжатии, так как они становятся более устойчивыми к сжатию, помогая друг другу не сгибаться. Основа или матрица обычно представляет собой смолу, удерживающую волокна вместе и позволяющую им выдерживать требуемые нагрузки сжатия. Это очень хороший конструкционный материал.

Дерево
Исторически дерево использовалось в качестве первого однонаправленного конструкционного материала. Природа, в своей мудрости, дала прекрасный однонаправленный материал, заставляя определенные деревья расти в определенных условиях: они должны быть высокими и прямыми, а их древесина должна быть прочной и легкой. Поперечное сечение ствола дерева показывает годовые кольца, чтобы мы могли посчитать возраст дерева. Темные полосы (поздняя древесина) содержат много волокон, тогда как светлые полосы (ранняя древесина) содержат гораздо больше «смолы». Таким образом, чем шире темные полосы, тем сильнее и тяжелее древесина. Если темные полосы очень узкие, а светлые — довольно широкие, дерево светлое, но не очень прочное. Чтобы получить наиболее эффективное соотношение прочности и веса для дерева, нам нужно определенное количество полос на дюйм. Фактически, мы хотим получить хороший баланс «ранней» и «поздней» древесины, или, другими словами, очень особых условий выращивания, то есть географической высоты, где рост дерева зависит от широты и местных климатических условий. Хотя это очень интересная тема, мы не будем вдаваться в такие подробности, кроме как упомянуть, что именно природа снабжает нас очень эффективным материалом из своего растительного царства. Помните, что вопреки строго минеральному миру, безнадежно подверженному гравитации, растягивающей все вокруг, растение имеет в себе силу, которая заставляет его расти против силы тяжести вверх. Если бы мы могли использовать эти жизненные силы в наших машинах, мы могли бы подняться без помощи двигателя. Авиации еще многое предстоит открыть…

Еще одна тема, которую мы не будем касаться — это испытания древесины Есть несколько простых тестов (влажность, динамика, устойчивость), но кажется, что никто их больше не знает.

Некоторые из наших авиационных конструкций двумерные (длина и ширина большие по толщине). Для таких структур часто используется фанера. Несколько тонких листов шпона склеены между собой так, что волокна разных слоев пересекаются под разными углами: обычно под 90 градусов, также можно 30 и 45). Фанера весьма эффективно работает на сдвиг, если конструктор правильно ее использует.

Чтобы завершить эту дискуссию о древесине, давайте прямо заявим, что наша нынешняя цивилизация использует так много бумаги, что мы истощаем планету от деревьев, не пересаживая их правильно. Сегодня хорошую древесину для строительства самолетов очень трудно найти. Вместо того, чтобы использовать одну хорошую доску для лонжерона, мы должны использовать ламинирование, потому что большие куски дерева практически недоступны, и мы больше не можем доверять качеству древесины. Мы должны использовать много слоистых материалов, чтобы получить необходимую прочность без слишком большого перетяжеления. С точки зрения доступности нам просто нужна замена того, что природа снабжала нас до сих пор.

Алюминиевые сплавы
Итак, поскольку дерево может быть не таким доступным, как было раньше, мы смотрим на другой материал, который является прочным, легким и легко доступным по разумной цене: алюминиевые сплавы. Нет смысла обсуждать титан — он просто слишком дорогой. Мы обсудим свойства алюминиевых сплавов, которые используются в конструкции легких самолетов, более подробно позже. Пока мы будем рассматривать алюминий как конструкционный материал.
Экструдированные алюминиевые сплавы: благодаря процессу производства алюминия мы получаем однонаправленный материал, который в продольном направлении немного прочнее, чем в поперечном, при этом прочный и на сжатие. Если характеристики растяжения и сжатия практически одинаковы для алюминиевых сплавов, то дерево, с другой стороны, имеет предел прочности при растяжении, примерно вдвое превышающий его прочность на сжатие; соответственно, необходимо использовать специальные методы анализа напряжений, и для того, чтобы избежать концентрации напряжений, необходимо хорошее понимание работы древесины под нагрузкой!
Алюминиевые сплавы в тонких листах (0,016-0,125 дюйма или 0,4-3,1 мм) представляют собой превосходный двумерный материал, широко работающий на сдвиг, с подкрепляющими элементами и без, а также в качестве элементов растяжения-сжатия, когда они надлежащим образом согнуты.
Стоит помнить, что алюминий — это искусственный металл. Алюминий получают путем электролиза из боксита (оксид алюминия), который затем смешивают с различными добавками, повышающими прочность. В следующей статье мы увидим, какие добавки используются, и почему и как мы можем повысить прочность алюминия путем холодного упрочнения или закалки. Все обычно используемые алюминиевые сплавы, которые доступны на рынке. По запросу при покупке вы можете получить сертификат, который гарантирует химические и физические свойства в соответствии стандартами.
Как правило, алюминий в три раза тяжелее, но и в три раза прочнее дерева. Сталь снова в три раза тяжелее и прочнее алюминия.

Стали
Таким образом, следующим материалом для конструкции самолета будет сталь, которая имеет такую же удельную прочность, как дерево или алюминия.
Мы в основном используем хром-молибденовый сплав под названием 4130.
Распространенным полуфабрикатами являются трубы и листовой материал. Сталь из-за большого удельного веса не используется в качестве обшивки, так как алюминиевые листы или фанера. Если из прочностных соображений, там, где нам понадобится фанера толщиной 0,1 дюйма (2,5 мм), нам потребуется алюминиевый лист 0,032 дюйма (0,8 мм), стальной же лист в этой ситуации должен иметь толщину 0,01 дюйма (0,25 мм), который слишком тонок. Вот почему стальной фюзеляж использует трубы в качестве элементов ферменной конструкции для передачи сжатия или растяжения, и вся конструкция затем покрывается легкой тканью, чтобы придать ей необходимую аэродинамическую форму или желаемый вид. Следует отметить, что этот метод включает в себя два метода: обработка стали и покрытие ткани.
Преимущество стальной конструкции состоит в том, что ее можно легко сваривать. Это особенно относится к Северной Америке, где сварщик не должен быть аттестован, как некоторых других странах. Исторически эта разница в нормативных документах связана с «духом пионеров» и объясняет, почему сварные стальные фюзеляжи так распространены здесь и практически нигде больше.
Мы будем обсуждать трубы и сварные стальные конструкции более подробно позже, а теперь перейдем к «искусственной древесине» или композитным конструкциям.

Композиционные материалы
Разработчик композитного самолета просто использует волокна в нужном направлении именно там, где требуется. Волокна залиты смолой, чтобы удерживать их на месте и обеспечивать необходимую опору для предотвращения коробления. Вместо фанеры или листового металла, который допускает только одну кривизну, композитный конструктор использует ткань, где волокна уложены в двух направлениях, также встроенные в смолу. Это имеет преимущество свободы формы в двойной кривизне, как того требуют оптимальные аэродинамические формы и очень привлекательный внешний вид.
Современные волокна (стеклянные, нейлоновые, кевларовые, углеродные или монокристаллические волокна различного химического состава) очень прочные, поэтому конструкция становится очень легкой. Недостаток — очень маленькая жесткость низкая устойчивость. Конструкция нуждается в подкреплении, которое достигается либо обычными незаметными ребрами жесткости, либо более элегантно с многослойной структурой: два слоя тонких однонаправленных или двунаправленных волокон разделяются легким наполнителем (пенопластом или «сотами»). Это позволяет конструктору достичь необходимой жесткости.
С инженерной точки зрения этот метод очень привлекателен и поддерживается многими органами власти, поскольку он позволяет новые разработки, которые необходимы в случае войны. (США, не имеющие титана или хрома, нуждаются в разработке практических альтернатив.) Но этот метод также имеет свои недостатки для жилищного строительства: необходима форма, и необходим строгий контроль качества для правильного количества волокон и смолы и для хорошей адгезии. между обоими, чтобы предотвратить слишком «сухую» или «мокрую» структуру. Также отверждение смолы довольно чувствительно к температуре, влажности и давлению. Наконец, смолы являются активными химическими веществами, которые будут вызывать не только хорошо известные аллергии, но также химические вещества, которые воздействуют на наш организм (особенно глаза и легкие), и они обладают неблагоприятным свойством кумулятивного повреждения и в результате (в частности, ухудшения глаз) появляется только через несколько лет после первого контакта.
Другим недостатком смол является их ограниченный срок хранения, то есть, если смола не используется в течение указанного промежутка времени после изготовления, результаты могут быть неудовлетворительными и небезопасными.
Наконец, если формы не очень хорошо спроектированы, изготовлены и обслуживаются, внешняя часть конструкции нуждается в сложной и трудоемкой финальной отделке. Также следует проявлять большую осторожность, так как слишком много шлифования может привести к ослаблению силовой конструкции. Исторически сложилось, что композиты достигли своего пика несколько лет назад. Сегодня доказано, что только опытные специалисты могут создать надежную и совершенную конструкцию, при этом рисковать своим здоровьем.

Подведем итоги
• Природа предоставляет сырье, прекрасно подходящее для авиационных конструкций. К сожалению, мы эксплуатируем природу, и сегодня трудно найти запасы древесины и фанеры необходимых размеров и качества.
• Алюминиевые сплавы в экструдированной и ламинированной форме являются привлекательной альтернативой, особенно потому, что их легко поставлять с гарантированными свойствами.
• Стальные трубы по-прежнему очень популярны в Северной Америке, поскольку сварка, кажется, не создает никаких проблем, как это опасается в других частях мира. Трубчатая структура покрыта тканью.
• Композиты можно рассматривать как «искусственное дерево» со структурной точки зрения. Как и все искусственное, оно может быть лучше, чем натуральный продукт, но производитель должен учитывать в процессе производства мудрость, присущую природе, и / или качество, обеспечиваемое другими производителями сырья (алюминий, сталь). Это в дополнение к опасностям для нашего собственного здоровья (и здоровья нашей семьи при строительстве в гараже).

Оригинал статьи на английском языке.
Специальное спасибо переводчику Google, ведь с каждым днем он становится комфортым.

Ну и немного о себя
Так получилось, что период моего обучения на авиационного инженера пришелся на середину и конец восьмидесятых. Это было пиком развития отечественной авиационной промышленности. Дерево, великолепный конструкционный материал, особенно для легких самолетов, использовался исключительно при изготовлении макетов. Наиболее распространенными были алюминиевые сплавы: Д-16Т, В95, АК4-1 и тому подобные: легко обрабатываемые и со стабильными характеристиками. Сталь 30ХГСА применялась в высоконагруженных конструкциях и сварных узлах. Ее отличием и недостатком одновременно, по сравнению с хромолибденовой американской сталю, является обязательная необходимость термообработки (закалки или нормализации), а процесс этот не очень простой технологически. Крис Хайнц обходит стороной титан. У нас же денег никто тогда не считал, вот почему титановые рессоры на легких самолетах были нормой. О композитах хочу сказать отдельно. Тогда, в 80-х было четкое мнение, которое спустя сорок лет прочно сидит в сознании многих не только обывателей, но и инженеров: металлические конструкции (кроме титана и нержавеющей стали, естественно) – неэффективные и устаревшие, а вот композитные – уникальные, высокоэффективные, современные и, позволю себе сказать, модные. Такое мнение поддерживалось везде, на всех уровнях.
Пару лет назад, готовя публикацию о самолете Cessna 400, я обнаружил следующее. Прежде чем прекратить выпуск данной модели самолета в 2018 году из-за низких продаж, собирали его, как и положено в США, а вот производство композитных агрегатов было перенесено в Мексику из-за проблем с экологией и общей вредностью композитного производства.
Если посмотреть с точки зрения материалов на самолеты, которые выпускает компания Zenith Aircraft, то заметны следующие принципы. Основной конструкционный материал – алюминиевые сплавы, сталь в ферменных конструктивных элементах и сложных узлах. Композиты – в несиловых конструкциях сложной формы: капоты и обтекатели шасси. При чем такой здравомыслящий подход заметен в конструкциях многих современных легких самолетов: не это ли «инженерная мудрость»?

Как используют алюминий. Алюминий — свойства и сплавы алюминия. Круговорот алюминия в природе

Алюми́ний (лат. Aluminium) — химический элемент под номером 13 в таблице Менделеева. Наиболее распространённый металл и третий по распространённости химический элемент (после O, Si) в земной коре.

Простое вещество алюминий (CAS-номер: 7429-90-5) — лёгкий, немагнитный серебристо-белый металл, легко поддающийся формовке, литью, механической обработке. Алюминий обладает высокой теплопроводностью, стойкостью к коррозии за счёт быстрого образования прочных оксидных плёнок, защищающих поверхность от дальнейшего взаимодействия.

Воплощение высокой химической активности алюминия в сплавах

Использование алюминия разнообразное и разнообразное. Сегодня он используется в торговле, транспорте и других отраслях. Некоторые из его приложений хорошо известны, в то время как другие не столь очевидны. Помимо потребительских товаров, металлический элемент также используется при создании стекла.

Круговорот алюминия в природе

Этот металлический элемент используется для дверных ручек, оконных рам и кухонной утвари. Элемент применяется в чайниках, кастрюлях, тостерах и холодильниках. Он также используется во внутренней и наружной мебели. Некоторые виды спорта, такие как гольф-клубы и теннисные мячи, также используют его.

Широко применяется как конструкционный материал. Основные достоинства алюминия в этом качестве — лёгкость, податливость штамповке, коррозионная стойкость (на воздухе алюминий мгновенно покрывается прочной плёнкой Al2O3, которая препятствует его дальнейшему окислению), высокая теплопроводность, неядовитость его соединений. В частности, эти свойства сделали алюминий чрезвычайно популярным при производстве кухонной посуды, алюминиевой фольги в пищевой промышленности и для упаковки.

Алюминий необходим в строительстве. Металл используется практически во всех элементах: световые люки, строительные мосты, жалюзи, лестницы и перила. Элемент присутствует в палочках, дверях, штампоках, электропроводке, барах, трубах, листе, трубах, литье и обрыве. Алюминий применяется в широком спектре промышленных применений. Лестницы иногда изготавливаются из алюминия. Металлический элемент находится во многих зданиях. Легкий вес также используется для желобов.

Слой изолированной алюминиевой оболочки так же эффективен, как камни или кирпичи. Алюминий можно покрасить и объединить с другими материалами. Это можно использовать для изменения внешнего вида зданий. Плотники и строители предпочитают алюминий, потому что он универсален. Его можно обрезать, склеить, сварить, сузить и искривить в различных формах.

Основной недостаток алюминия как конструкционного материала — малая прочность, поэтому его обычно сплавляют с небольшим количеством меди и магния (сплав называется дюралюминий).

Электропроводность алюминия всего в 1,7 раза меньше, чем у меди, при этом алюминий приблизительно в 2 раза дешевле. Поэтому он широко применяется в электротехнике для изготовления проводов, их экранирования и даже в микроэлектронике при изготовлении проводников в чипах. Меньшую электропроводность алюминия (37 1/ом) по сравнению с медью (63 1/ом) компенсируют увеличением сечения алюминиевых проводников. Правда, у алюминия как электротехнического материала есть неприятное свойство — из-за прочной оксидной плёнки его тяжело паять.

Одним из самых популярных применений алюминия является упаковка. Подносы, фольга, колпачки для бутылок и банки обычно изготавливаются из этого металлического элемента. Он также используется для термосов, крышек для посуды и ящиков для хранения. Он также применяется в качестве контейнера для фольги, бутылочных вершин и оберток из фольги. Алюминий является предпочтительным, потому что он сохраняет пищу чистой. Свойства металла обеспечивают безопасность продуктов от вредных элементов в окружающей среде.

Из-за этого алюминий широко используется в промышленности. Этот металлический элемент коррозионно-стойкий. По сравнению с железом оксид алюминия не разрушает. Это не влияет на вкус или запах пищевой упаковки. Самое главное, что металл не содержит токсичных элементов.

* Благодаря комплексу свойств широко распространён в тепловом оборудовании.
* Алюминий и его сплавы сохраняют прочность при сверхнизких температурах. Благодаря этому он широко используется в криогенной технике.
* Высокий коэффициент отражения в сочетании с дешевизной и лёгкостью напыления делает алюминий идеальным материалом для изготовления зеркал.
* В производстве строительных материалов как газообразующий агент.
* Алитированием придают коррозионную и окалиностойкость стальным и другим сплавам, например клапанам поршневых ДВС, лопаткам турбин, нефтяным платформам, теплообменной аппаратуре, а также заменяют цинкование.
* Сульфид алюминия используется для производства сероводорода.
* Идут исследования по разработке пенистого алюминия как особо прочного и лёгкого материала.
В качестве восстановителя

Авианосцы имеют алюминиевые компоненты. Он также используется в лодках и других морских судах, потому что он светлый. Железнодорожные вагоны также используют его. Алюминий можно найти на автомобилях для эстетических и тепловых целей. Это дешевле, чем другие металлы, поэтому производители предпочитают это.

Автомобильные детали, такие как распорки колес, коробки передач, колпаки, компоненты подвески и блоки двигателя, обычно изготавливаются из алюминия. Металл также используется в рабочих колесах, корпусах генератора переменного тока, адаптерах воздухозаборника, зеркалах и кронштейнах. Автомобильные украшения также опираются на алюминий.

* Как компонент термита, смесей для алюмотермии
* Алюминий применяют для восстановления редких металлов из их оксидов или галогенидов.

В настоящее время алюминий и его сплавы применяют во многих областях промышленности и техники. Прежде всего алюминий и его сплавы используют авиационная и автомобильная отрасли промышленности. Широко применяется алюминий и в других отраслях промышленности: в машиностроении, электротехнической промышленности и приборостроении, промышленном и гражданском строительстве, химической промышленности, производстве предметов народного потребления.

Алюминий светлый; в транспортных средствах это означает меньшую энергию, необходимую для движения. Но его можно сплавить с другими металлами, чтобы увеличить его прочность. Легкий вес означает эффективность использования топлива. Вот почему алюминиевые детали распространены в поездах, лодках и автомобилях. Это особенно важно в самолетах.

Алюминий помогает удержать свой вес. Более 75% порожнего веса самолета состоит из алюминия. Металл коррозионно-стойкий, еще одна важная особенность. Алюминий означает, что покраска не нужна. Это означает экономию денег и веса. Его легкий вес делает его идеальным для использования в линиях электропередачи и электричестве. Он имеет меньшую удельную электропроводность меди. Но алюминий является предпочтительным из-за его низкой плотности. В килограмме алюминия проводится двойной заряд по сравнению с медью того же количества.

В авиапромышленности алюминий стал главным металлом благодаря тому, что его использование позволило решить задачу уменьшения массы транспортных средств и резко увеличить эффективность их применения. Из алюминия и его сплавов изготовляют авиаконструкции, моторы, блоки, головки цилиндров, картеры, коробки передач, насосы и другие детали.

Сегодня он используется в сетях большой протяженности и высоковольтной электрической передаче. Если используется медь, компании должны создавать дорогостоящие структуры поддержки. Алюминий не требует этих дорогостоящих устройств. Медь менее пластичная, чем алюминий. Его нельзя легко втянуть в провод. Алюминиевая коррозия — еще один плюс. Металлический элемент также используется в спутниковых антеннах.

Алюминий — это элемент с атомным номером. Он относится к группе металлов, включая свинец и олово. Алюминий используется в течение длительного времени. Во время Древнего Египта в их глазури и керамика использовались оксиды алюминия. Римляне также использовали этот металлический элемент. В ранние годы считалось, что элемент трудно извлекать и редко. Это сделало металл очень популярным. Зал раскрыл метод плавки руды. Сегодня он используется для изоляции металлического элемента. Последующие раскопки показали, что это очень распространено.

В электротехнической промышленности алюминий и его сплавы применяют для изготовления кабелей, шинопроводов, конденсаторов, выпрямителей переменного тока. В приборостроении он используется при производстве кино- и фотоаппаратуры, радиотелефонной аппаратуры, различных контрольно-измерительных приборов.

Алюминий начали широко применять при изготовлении аппаратуры для производства и хранения крепкой азотной кислоты, пероксида водорода, органических веществ и пищевых продуктов благодаря его высокой коррозионной стойкости и нетоксичности.

В чистом состоянии металл очень светлый. Многие виды использования алюминия можно отнести к его свойствам. Его вес составляет треть от этого показателя по сравнению с меди или сталью. Он также долговечен и подлежит вторичной переработке. Последнее приводит к экономии для компаний, которые их используют.

В последние годы использование алюминия в производстве стало более распространенным из-за его легкого веса и других характеристик, которые делают его привлекательной альтернативой стали. На самом деле, рынок алюминиевой сварки, как ожидается, будет расти в размере 5 процентов ежегодно, основываясь главным образом на предположении, что автомобильная промышленность продолжит увеличивать использование алюминия.

Алюминиевая фольга стала очень распространенным упаковочным материалом, так как она гораздо прочнее и дешевле оловянной. Также алюминий стал широко использоваться для изготовления тары для консервирования и храпения продуктов сельского хозяйства. Но хранение не ограничивается маленькими баночками, алюминий используется для строительства зернохранилищ и других быстровозводимых сооружений, востребованных в сельском хозяйстве.

Но те, кто испытал сварку стали, найдут алюминий другой породой — обычные сварочные характеристики стали не всегда применимы к алюминию. Например, высокая теплопроводность алюминия и низкая температура плавления могут легко привести к проблемам с прорывом и короблением, если не соблюдаются надлежащие процедуры.

В этой статье мы сначала рассмотрим различные легирующие элементы и то, как они влияют на алюминий; то мы обратим наше внимание на процедуры сварки и параметры, которые создадут сварку лучшего качества. Наконец, мы рассмотрим некоторые новые технологические прорывы, которые упрощают сварку алюминия.

Также широко алюминий применяется в военной промышленности при строительстве самолетов, танков, артиллерийских установок, ракет, зажигательных веществ, и дл многих других целей в военной технике.

Широкое применение алюминий высокой чистоты находит в таких новых областях техники как ядерная энергетика, полупроводниковая электроника, радиолокация.

Сплавы Элементы Чтобы понять алюминий, вы должны сначала понять некоторые основы алюминиевой металлургии. Основными элементами, которые сплавляют алюминий, являются медь, кремний, марганец, магний и цинк. Но, прежде чем мы подробно рассмотрим их и что они принесут в алюминий, важно отметить, что эти сплавы делятся на два класса: термически поддающиеся обработке или не поддающиеся очистке.

Невоспламеняющиеся сплавы. Термически обработанные сплавы — это те, которые можно нагревать после сварки, чтобы восстановить прочность, утраченную во время сварки. Для термической обработки сплава можно нагревать его при высокой температуре, помещая легирующие элементы в твердый раствор, а затем охлаждая его со скоростью, которая приведет к пересыщенному раствору. Следующим этапом процесса является поддержание его при более низкой температуре, достаточной для обеспечения контролируемого количества осаждения легирующих элементов.

Большое распространение алюминий получил как антикоррозийное покрытие, он прекрасно защищает металлические поверхности от действия различных химических веществ и атмосферной коррозии.

Широко используется еще одно полезное свойство алюминия — его высокая отражающая способность. Поэтому из него изготовливаются различные отражающие поверхностеи нагревательных и осветительных рефлекторов и зеркал.

При использовании нелетучих поддающихся обработке сплавов можно повысить прочность при холодной обработке или деформационном упрочнении. Для этого механическая деформация должна происходить в металлической структуре, что приводит к повышенной устойчивости к деформации, что обеспечивает более высокую прочность и низкую пластичность.

Дальнейшие отличия. Это означает, что он легирован медью, а Т6 относится к тому, что он подвергается термообработке и искусственному старению. Для целей этой статьи мы обсудим кованые сплавы, которые представляют собой алюминиевые сплавы, которые прокатываются из слитка или экструдируются с заданными клиентом формами. Но учтите, что сплавы также можно разделить на литые сплавы. Литые сплавы — это сплавы, используемые для изготовления деталей из расплавленных сплавов алюминия, залитых в формы. Литые сплавы подвергаются закалке, но никогда не подвергаются деформации.

Алюминий используют в металлургической промышленности в качестве восстановителя при получении ряда металлов, таких как хром, кальций, марганец. Он также используется для раскисления стали и сварки стальных деталей.

Не обойтись без алюминия и его сплавов сплавы в промышленном и гражданском строительстве. Он используется для изготовления каркасов зданий, ферм, оконных рам, лестниц и др. В Канаде, например, расход алюминия для этих целей составляет около 30 % от общего потребления, в США- более 20 %.

Свариваемость этих сплавов зависит от типа литья — постоянной формы, литья под давлением и песка, так как отливка отлична для успеха сварки. Легирующие элементы Теперь, когда вы понимаете некоторые термины, давайте взглянем на различные легирующие элементы.

Медь обеспечивает высокую прочность алюминия. Эта серия термически поддаётся обработке и в основном используется в деталях авиационных двигателей, заклепках и винтовых изделиях. Марганец, добавленный к алюминию, дает неизлечимую обработку, используемую для изготовления и наращивания общего назначения. Он улучшается за счет деформационного упрочнения для обеспечения хорошей пластичности и улучшенных свойств коррозии. Его умеренные сильные стороны не позволяют использовать эту серию в структурных применениях.

Исходя из всех вышеперечисленных способов применения алюминия, можно сказать, что алюминий прочно занял первое место среди других цветных металлов по масштабам производства и значению в хозяйстве

Велосипедные дюралюминиевые рамы? Был там? Есть какие-либо? Будет?

С момента своего появления в 1930-х годах, когда легкие и прочные элементы дюралюминиевых рам скреплялись вместе с помощью замков или заклепок, в конце прошлого века велосипедные рамы начали использовать клеевые соединения и соединения с замком. Современные аналоги дюралюминия, такие как сплавы серии 7ххх, уже превзошли дюралюминий по прочности и также используются в конструкции велосипедных рам.

Прочные, но легкие металлы привлекали производителей с момента появления первых велосипедов.Эта отрасль перешла от производства широкого ассортимента стали к алюминиевым сплавам и углеродным композитам. 1930-е годы стали переломным годом для алюминиевой промышленности и места в ней велосипедной индустрии. В 1893 году компания St. Louis «Холодильник и деревянный желоб» выпустила свою первую алюминиевую новинку — LuMiNum. Были и другие производители, которые первыми начали использовать алюминий в производстве велосипедов. Однако ранний чистый алюминий просто не обладал прочностью на разрыв и эластичностью стали. Популярность дюралюминия помогла изменить способ производства велосипедов и их компонентов, что значительно повлияло на дизайн их продуктов и потребительские свойства.

Также известный как дюралюминий или дюраль — это название одного из самых легких и твердых сплавов серии алюминий-медь [1]. Одними из самых известных являются сплавы 2014 и 2024 годов, которые используются для изготовления фюзеляжей самолетов. Впервые дюралюминий был получен немецким металлургом Альфредом Вильмом в 1903 году и начал применяться в качестве промышленного сплава в 1909 году. Прочность этого сплава была известна своими высокими значениями — до 370 МПа (прочность чистого алюминия 70%). 80 МПа), что сделало этот сплав востребованным во многих отраслях промышленности.Изначально он использовался для жестких рам дирижаблей, а методы его термообработки и состав оставались загадкой. Дуралюминий использовался при производстве велосипедных рам с 1930-х по 1990-е годы.

Среди самых известных — Пьер Каминад, который считался французским производителем велосипедов с 1910 по 1950 год [3]. В середине 1930-х годов он разработал облегченную конструкцию, продаваемую под торговой маркой Caminargents, с использованием дюралюминиевых восьмиугольных труб в раме, которые зажимались вокруг труб и привинчивались для образования соединений.Было выпущено сравнительно небольшое количество велосипедов с дюралюминиевой рамой для профессиональных гонщиков и преуспевающих любителей.

Между 1930-ми и 1950-ми годами французские и итальянские производители широко использовали алюминиевые сплавы, включая дюралюминий, для изготовления велосипедных рам [5]. Многие из этих компаний специализировались на производстве легких велосипедов на заказ, производя всего пару десятков или сотню таких автомобилей в год. Например, дюралюминиевый каркас велосипеда Mercier Meca 1940-1950-х годов — настоящее произведение инженерного искусства.Стыки трубок соединялись проушинами и внутренними разжимными клиновыми замками оригинальной конструкции, которые монтировались с помощью специального приспособления.

Николас Барра был одним из настоящих провидцев индустрии легких велосипедов.

Первый сварной алюминиевый велосипед состоялся на Гран-при 1936 года. Затем он разработал ряд фантастических дюралюминиевых рам под названием Barralumin. Это был настоящий технологический прорыв по сравнению с использовавшимися тогда каркасами на болтах или клепках из того же сплава.На Тур де Франс использовалось несколько рам, наиболее известной из которых была Vietto. Сварка такого каркаса потребовала большого мастерства и техники, которую Николя Барра изобрел сам.

В послевоенный 1948 год одним из самых захватывающих стал велосипед Dujee с дюралюминиевой рамой, разработанный инженерами Mitsubishi Heavy Industries [8]. Новаторскую конструкцию велосипеда отличала рама, элементы которой скреплены между собой множеством заклепок, аналогичных самолетам, которые делали японцы ранее.

Когда он дебютировал осенью 1979 года, французская рама Vitus 979 Duralinox представила множество изобретений, которые во многом повлияли на десятилетие индустрии, будучи одним из самых продаваемых и самых успешных коммерческих гоночных циклов, когда-либо созданных [4]. Это был самый простой мотоцикл своего времени, он весил примерно на 30% меньше, чем топовая модель со стальной рамой Reynolds или Columbus. Рама и ярмо Vitus 979 весили всего 1,8 кг. Практически полное отсутствие цветных покрытий сделало дюралюминиевый каркас дешевле в производстве и обслуживании.

Если посмотреть на каталог велосипедов Peugeot 1982 года, шоссейный гоночный велосипед премиум-класса PX10-DU.J состоял из дюралюминиевой рамы Vitus 979 с использованием французских компонентов высочайшего стандарта того времени. В каталоге особый вес этой модели составил 8,6 кг [9].

Но сорт меди в алюминиевом сплаве требует компромиссов. Обеспечивая существенное улучшение прочности сплава, медь также способствует образованию ржавчины, поскольку произведенный сорт будет окисляться быстрее, чем более чистый сорт, поскольку он вступает в реакцию с окружающей средой электрохимическим образом.Это, главным образом, причина того, что дюралюминий, который мы все знаем, больше не используется в конструкции велосипедных рам [2].

Сплавы алюминия серии 7xxx использовались в аэрокосмической и авиационной промышленности в последние годы. Например, сплав 7050 обладает высокой степенью коррозии и сохранением прочности на большой площади, что делает его более устойчивым к разрушению, чем другие сплавы. Это обычно используется в облицовке крыльев и кузова, особенно в боевых самолетах. Алюминиевый сплав 6061 обычно используется в конструкции легких самолетов, особенно самодельных.Обладая почти такой же прочностью, как сталь, которая достигается за счет высокого содержания цинка, сплав 7075 имеет превосходную устойчивость к усталости и высокую коррозионную стойкость [10]. Недавно разработанные алюминиево-литиевые сплавы могут стать альтернативой используемым в настоящее время из-за их низкой плотности, отличных прочностных свойств и высокого сопротивления усталости.

Рамы Duratec в настоящее время производятся в Чешской Республике из специального материала — сверхлегкого и прочного алюминиевого сплава 7020. Этот материал является современным аналогом дюралюминия.Первоначально разработанный для аэрокосмической промышленности благодаря своей прочности и малому весу, такой сплав является идеальным материалом для велосипедной рамы по большинству характеристик износостойкости, обеспечивая исключительные впечатления от езды, гибкость, жесткость и комфорт [6].

Тайваньская компания AMSpec использует процесс SPD (сильная пластическая деформация) для производства труб велосипедных рам. Предлагаемые ими трубы рамы велосипеда из сплава серии 7000 могут достигать предела прочности на разрыв более 600 МПа [7].Таким образом, современные марки алюминия сегодня превосходят дюралюминиевые каркасы по прочности, которые были очень популярны в прошлом веке.

Рамы электрических велосипедов, созданные командой стартапов Avial Bikes , изготовлены из авиационных сплавов 6061 и 7075. При производстве велосипедных рам не используется сварка, и все элементы рамы крепятся друг к другу с помощью клей и заклепки. Этот производственный процесс также обеспечивает прочную, легкую и долговечную опорную конструкцию.

Посмотрите подробно:

[1] Duralumin — Велосипедные приложения — https://en.wikipedia.org/wiki/Duralumin

[2] История и использование дюралюминия в строительстве велосипедов — https://www.ebykr.com/duralumin-history-and-use-in-bicycle-building/

[3] Велосипед — дюралюминий — https://collections.museumsvictoria.com.au/items/395713

[4] Легкое и легендарное: Vitus 979 — https://on-the-drops.blogspot.com/2016/12/the-peugeot-px-10du-vitus-979.html

[5] Meca Dural Duralumin Bicycle — https: // восстановление старинных велосипедов.com / 2016/01/09 / meca-dural-duralumin-frame /

[6] Рамы Duratec — https://www.bicycles-by-design.co.uk/bicycles/duratec/

[7] Рама велосипеда — https://www.amspec-inc.com/Bicycle-Frame-Tubes.html

[8] Велосипед Mitsubishi Dujee — https://www.polyplastics.com/en/pavilion/bicycle/1948.html

[9] Peugeot 1982 года — http://cyclespeugeot.web.fc2.com/reminiscence/peugeot82.htm

[10] Алюминиевые сплавы для авиакосмической промышленности — https: //www.aerospacemanufacturinganddesign.com / article / алюминиевые сплавы для авиакосмической промышленности /


(PDF) Экспериментальный и численный анализ дюралюминия Al6063 с использованием испытания на удар Тейлора

EPJ Web of Conferences 26, 01062 (2012)

DOI: 10.1051 / epjconf / 20122601062

c

 Принадлежит авторам, опубликовано EDP ​​Sciences, 2012

Экспериментальный и численный анализ дюралюминия Al6063 с использованием испытания на удар Taylor

L. Kruszka, Ł. Анашевич, Янишевский, М.Grazka

Военный технологический университет им. Генерала Ярослава Домбровского, 2, ул. Генерала Сильвестра Калиски, 00-908 Варшава,

Польша

Аннотация. В работе представлены результаты экспериментального и численного анализа динамического поведения дюралюминия Al6063.

Проведены динамические эксперименты с использованием испытания на удар Тейлора. Экспериментальные результаты на следующем этапе исследования были использованы в численных

анализах динамического предела текучести испытуемого материала и модельных параметров определяющего уравнения Джонсона – Кука.Основная цель этого анализа

— выяснить динамические свойства дюралюминия Al6063, испытанного в испытании на удар Тейлора.

1 Введение

Алюминиевый сплав

Al6063 является очень популярным конструкционным материалом

во многих областях гражданского строительства. Дюралюминий Al6063

также использовался в качестве кронштейна в самолетах, автомобилях и архитектурных конструкциях

. Он был частью нового дизайна

и производил окна или двери, в том числе, например,

защитных фасадов.

Испытание на удар Тейлора было применено для определения механических свойств

дюралюминия Al6063 при высоких скоростях деформации

. На рис. 1 представлена ​​идейная схема испытания Тейлора на удар

. Уравнение (1) используется в инженерных расчетах

динамического предела текучести Y. Используя это уравнение, нам необходимо знать

некоторую информацию о геометрии образца до и

после процесса динамической деформации. Общая длина

образца L, скорость удара V, длина недеформированной

части образца l

f

и плотность материала

являются необходимыми данными, которые мы должны знать в Закажите

, чтобы рассчитать динамический предел текучести Y.Эту информацию

мы также должны знать в процессе идентификации констант

в эмпирическом материальном уравнении Джонсона-Кука.

Все эти данные были получены из анализа скоростных видеороликов, а

— из геометрии образца, отсканированного после испытания на удар Taylor

с использованием метода координатных измерений.

Y =

1

2

· ρ · V

2

·

1 —

l

f

L

L

f

L

· ln

L

l

f

(1)

где:

плотность материала • ρ-

• v — скорость удара образца;

• l

f

— длина недеформированной части образца;

• L — длина образца габаритная;

• L

f

— длина деформированного образца.

Основная цель представленной работы — определение динамического предела текучести

и расчетных констант уравнения Johnson Cook

для алюминиевого сплава Al 6063.

2 Экспериментальная установка

Экспериментальное исследование динамических механических

свойств дюралюминия Al6063 при скоростях деформации 5 · 10

3

1 / с

было выполнено с использованием экспериментальной установки, представленной

в Рис. 2. Устройство для проведения испытания на удар Тейлора

состоит из апиротехнической пусковой системы, стальной мишени

с полированными поверхностями и регистрирующей системы

, которая состоит из высокоскоростной камеры и системы

. освещения исследовательского пространства.

Цилиндрические образцы были изготовлены из дюралюминиевого прутка Al6063

диаметром 15 мм. Статические стандартные свойства испытуемого алюминиевого сплава

представлены в таблице

. Габаритные размеры цилиндрических образцов

составили 8 мм × 56 мм.

Экспериментальные и численные анализы

выполнены на семи образцах дюралюминия Al6063. Геометрия

и данные о массе этих образцов до ударных экспериментов

приведены в таблице 2.

Образцы были испытаны при скорости удара от

170 м / с до 220 м / с. Различная скорость удара образцов

была необходима для того, чтобы иметь широкий спектр деформационной информации

образования. На рис. 3 показаны последовательные изображения из некоторых экспериментов со ударом

со скоростью удара 190 м / с.

На рисунке 3 мы можем видеть, как видимая радиальная деформация

Al6063 распространялась вдоль образца. Следующий

На рис. 4 показаны фотографии некоторых образцов до и после

эксперимента со ударами.Здесь видно, что образец дюралюминия

деформирован типичным образом для испытания Тейлора на удар

. Характер этой деформации связан с высокой ударной вязкостью этого материала

.

3 Экспериментальные результаты и обсуждение

После эксперимента с ударом Тейлора все деформированные образцы

были проверены. Во время этой проверки один образец № 2

треснул на ударном конце, поэтому мы не использовали его для следующего этапа анализа

.Остальные образцы были измерены

с использованием метода координатных измерений (КИМ) [1]. На

эти базовые профили и окончательная длина образцов после

ударной деформации были определены для расчета

динамических напряжений текучести с использованием уравнения (1). Результаты этих расчетов

показаны в таблице 3.

Тейлор предложил использовать поправочный коэффициент для точных расчетов динамических напряжений текучести

[3]. Мы можем получить

этот поправочный коэффициент из диаграмм, которые были предварительно уменьшены для этой цели (см. Рисунок 5).Если мы хотим выбрать

Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License 2.0, которая разрешает неограниченное использование, распространение,

и воспроизведение на любом носителе, при условии, что оригинальная работа правильно цитируется.

Статья доступна на http://www.epj-conferences.org или http://dx.doi.org/10.1051/epjconf/20122601062

Свойства дюралюминия, использует

Дуралюминий — это сплав, торговая марка, присвоенная самым первым типам стойких к старению алюминиевых сплавов.Это сплав, состоящий из 90-94% алюминия, 4% меди, 1% магния и 0,5-1% марганца. Это очень твердый сплав. Эти сплавы используются там, где требуются твердые сплавы, например, в броне автомобилей, которая используется в оборонной промышленности. Эти сплавы были первыми широко применяемыми деформируемыми алюминиевыми сплавами.

Дуралюминий твердый, но легкий сплав алюминия. Его типичный предел текучести составляет 450 МПа, и есть несколько других вариаций, которые зависят от состава, типа и состояния.

Металлический дюралюминий

Дуралюминий — это на самом деле металл, представляющий собой сплав алюминия, меди, магния и марганца. Дуралюминий — это особый вид металла, прочность которого достигается за счет термической обработки. Он может быть хорошо отжат, заклепан, склепан, сварен или подвергнут механической обработке. Дуралюминий, который подвергается эффективной термообработке, может быть устойчивым к коррозии. Он может нести большие нагрузки и пластичен. Особенно подходит для авиастроения.

Когда в сплав добавляется медь, его прочность увеличивается, но при этом он также становится подверженным коррозии.Для листовых изделий из дюралюминия металлургическое соединение высокочистого металлического слоя может повысить коррозионную стойкость. Эти листы называются alclad и обычно используются в авиастроении.


Рисунок 1 — Дюралюминий
Источник — en.ccmotor.cn

Свойства дюралюминия

Дуралюминий — прочный, легкий и твердый сплав алюминия. Он также светоотражающий и непроницаемый. Это ковкий металл, которому легко придать форму.Это очень хороший проводник тепла и электричества. Он не имеет запаха, вступает в реакцию с кислородом вокруг и образует оксид алюминия. Устойчив к коррозии. Он имеет тонкую поверхность, состоящую из слоя чистого алюминия, устойчивого к коррозии и покрывающего сердцевину прочного дюралюминия. Как правило, дюралюминиевые сплавы мягкие, пластичные и работоспособные в нормальном состоянии. Их можно легко свернуть, сложить или выковать. Их также можно придать разнообразным формам и выковать.Обладает высокой прочностью, которая легко теряется при ношении. Так что он легко трансформируется, а значит, используется в авиастроении. Он подходит для авиастроения благодаря легкости и высокой прочности.

Использование дюралюминия

Дюралюминий используется в следующих целях:

  • Используется для изготовления проволоки, прутка и прутков для изделий винтового машиностроения. Он используется там, где требуется хорошая прочность и хорошая обрабатываемость.
  • Он используется в высокопрочных поковках, колесах, пластинах, профилированных деталях, авиационной арматуре, бункерах космических ускорителей и рамах грузовиков, а также в других компонентах подвески.Он находит применение там, где требуется высокая прочность, и работает при повышенных температурах.
  • Он используется для изготовления конструкций самолетов, колес грузовиков, изделий для винтовых станков, заклепок и других изделий структурного применения.
  • Используется как лист для панелей кузова автомобиля.
  • Он также используется в поковках, в поршнях авиационных двигателей, крыльчатках реактивных двигателей и компрессорных кольцах.
  • Он также используется для изготовления штампов и ручной поковки.

Существует надлежащий метод переработки дюралюминия в слитки.Перед превращением в слитки он должен подвергнуться высокому давлению. Эта обработка давлением включает прокатку, прессование и так далее. Затем он преобразуется в пластины, секции, листы, трубы и проволоку. Его закаливают в воде при температуре около 500 градусов Цельсия в течение примерно четырех дней. Это называется естественным старением. Часто он подвергается искусственному старению при температуре около 190 градусов Цельсия. Эта термообработка в конечном итоге приводит к приданию дюралюмину различной прочности. Фактически, начальный период, когда металлический самолет был построен из дюралюминия; он должен был пройти через эти процессы.Также дюралюминий широко используется в наземном транспорте, авиации и машиностроении.

Артикул:

http://en.wikipedia.org/wiki/Duralumin

http://www.encyclopedia.com/topic/duralumin.aspx

http://www.britannica.com/EBchecked/topic/174106/duralumin

% PDF-1.4 % 136 0 объект > эндобдж xref 136 41 0000000015 00000 н. 0000001997 00000 н. 0000002089 00000 н. 0000002111 00000 п. 0000002480 00000 н. 0000002631 00000 н. 0000002891 00000 н. 0000003161 00000 п. 0000003426 00000 н. 0000003696 00000 н. 0000003966 00000 н. 0000004234 00000 п. 0000004499 00000 н. 0000004769 00000 н. 0000005039 00000 н. 0000005308 00000 п. 0000005575 00000 н. 0000005837 00000 н. 0000006100 00000 н. 0000006351 00000 п. 0000006631 00000 н. 0000007284 00000 н. 0000007417 00000 н. 0000007834 00000 п. 0000007974 00000 н. 0000008107 00000 п. 0000008371 00000 н. 0000008549 00000 н. 0000008722 00000 н. 0000008904 00000 н. 0000009077 00000 н. 0000011856 00000 п. 0000013355 00000 п. 0000034477 00000 п. 0000038422 00000 п. 0000042571 00000 п. 0000051146 00000 п. 0000055450 00000 п. 0000055851 00000 п. 0000056401 00000 п. 0000056794 00000 п. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 137 0 объект > эндобдж 138 0 объект > эндобдж 139 0 объект > / XObject> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] >> / Group> / Annots [154 0 R 153 0 R 152 0 R 151 0 R 150 0 R 149 0 R 148 0 R 147 0 R 146 0 R 145 0 144 0 R 143 0 R 142 0 R 141 0 R 140 0 R] >> эндобдж 140 0 объект >>> эндобдж 141 0 объект >>> эндобдж 142 0 объект >>> эндобдж 143 0 объект >>> эндобдж 144 0 объект >>> эндобдж 145 0 объект >>> эндобдж 146 0 объект >>> эндобдж 147 0 объект >>> эндобдж 148 0 объект >>> эндобдж 149 0 объект >>> эндобдж 150 0 объект >>> эндобдж 151 0 объект >>> эндобдж 152 0 объект >>> эндобдж 153 0 объект >>> эндобдж 154 0 объект >>> эндобдж 155 0 объект > / W [1 [192 186 266 186 476 476 476 476 476 476 559 580 450 337 467 346 470 230 464 423 459 331 302 277 971]] / FontDescriptor 164 0 R >> эндобдж 156 0 объект > эндобдж 157 0 объект > эндобдж 158 0 объект > / W [1 [190 302 405 405 204 286 204 455 476 476 476 476 476 476 476 476 476 476 269 840 613 573 673 709 558532 704 748 322 853 746 546 612 483 641 555 406 489 405 497 420 262 438 495 238 448 231 753 500 492 490 324 345 294 487 421 639 431 387 1015 561]] / FontDescriptor 163 0 R >> эндобдж 159 0 объект > эндобдж 160 0 объект > эндобдж 161 0 объект > / Вт [1 [160 250 558 680 699 566 368 371 455 378 219 395 453 202 195 704 458 455 283 310 446 384 949]] / FontDescriptor 165 0 R >> эндобдж 162 0 объект > эндобдж 163 0 объект > эндобдж 164 0 объект > эндобдж 165 0 объект > эндобдж 166 0 объект > ручей xZ ێ] }? _ qK1 \ C45PKm ڒ = sθHccKE..R @ E0p ~ 8E

Фрезерованный алюминиевый чехол для iPhone 6 / 6s Solid Bumper для iPhone 6

EПожалуйста, поймите, что мы не несем ответственности за любые поломки или повреждения, которые могут быть вызваны действиями, не рекомендованными в этой инструкции.

E Этот продукт изготовлен из дюралюминия, который прерывает сигнал с задней стороны iPhone. Возможно, это может снизить качество приема телефона.

EЭтот продукт анодирован. На внутренней стороне корпуса есть две точки, которые не были анодированы.Это места электрических соединений, которые не улавливают цвет во время процесса анодирования, и это не является дефектом.

EДанный продукт разработан для iPhone6 ​​/ 6s.

E Этот продукт не предназначен для полной защиты iPhone5 / 5s от любых повреждений. Обратите внимание, что мы не несем ответственности за поломку, потерю, повреждение или потерю данных iPhone.

EBy с использованием силиконовых пластин амортизатора, наш продукт предназначен для предотвращения соприкосновения iPhone и алюминиевого корпуса друг с другом, и он не предназначен для защиты iPhone от любых повреждений.

EEP Имейте в виду, что наша компания не несет ответственности за любые повреждения вашего iPhone при использовании чехла, такие как царапины, трещины на экране и потеря данных.

E Мы можем вносить изменения в функции корпуса, внешний вид или содержимое упаковки без предварительного уведомления.

E Есть вероятность, что зарядные устройства и наушники других производителей, кроме Apple, использовать нельзя. (Диаметр гнезда для наушников 8,5мм)

ЕА любая защитная пленка под 0.Можно использовать 2 мм. Однако, в зависимости от типа пленки, есть вероятность, что пленка оставит зазор между собой и экраном.

E Этот корпус изготовлен из алюминия! Будьте осторожны с острыми краями при установке корпуса.

E У этого продукта есть верх и низ. Убедитесь, что круглый вырез на корпусе идет в сторону разъема для наушников.

EПлотно вставив ключ в винт, затяните его с нужным усилием, чтобы винт не сломался.

EP Обратите внимание, что характеристики анодирования затрудняют получение такого же цвета. Возможны отличия цвета от изображения из-за партии

дюралюминий — Википедия | WordDisk

дюралюминий (также называемый дюралюминий , дюралюминий , дюралюм , дюралюминий (l) ium или дюралюминий — портмоне дюра ble и люмин ium) является торговым наименованием для одного из самых ранних типов упрочняемых при старении алюминиевых сплавов.Его использование в качестве торгового наименования устарело, и сегодня этот термин в основном относится к алюминиево-медным сплавам, обозначенным Международной системой обозначений сплавов (IADS) как серия 2000, как и сплавы 2014 и 2024 годов, используемые при изготовлении планера.

Поврежденная огнем дюралюминиевая поперечина дирижабля Zeppelin Hindenburg (DLZ129), спасенная с места крушения на военно-морской авиабазе Лейкхерст, штат Нью-Джерси, 6 мая 1937 г. Коррозия дюралюминия

Легирующие элементы


Помимо алюминия, основные материалы в дюралюминий бывают медью, марганцем и магнием.Например, Duraluminium 2024 состоит из 91-95% алюминия, 3,8-4,9% меди, 1,2-1,8% магния, 0,3-0,9% марганца, <0,5% железа, <0,5% кремния, <0,25% цинка, <0,15% титана. , <0,10% хрома и не более 0,15% других элементов вместе. [1]

История


Дюралюминий был разработан немецким металлургом Альфредом Вильмом из Dürener Metallwerke AG. В 1903 году Вильм обнаружил, что после закалки алюминиевый сплав, содержащий 4% меди, медленно затвердевает, если оставить его при комнатной температуре на несколько дней.Дальнейшие улучшения привели к появлению дюралюминия в 1909 г. [2] Это название в основном используется в популярной науке для описания системы сплавов Al-Cu или серии «2000» в соответствии с Международной системой обозначений сплавов (IADS), первоначально созданной в 1970 году Алюминиевой ассоциацией.

Применение в авиации


Образец дюралюминия из USS Akron (ZRS-4) Первый серийный самолет, в котором широко использовался дюралюминий, бронированный полутораплан Junkers J.I времен Первой мировой войны.

Дуралюминий, его состав и термическая обработка, были открыто опубликованы в немецкой научной литературе перед Первой мировой войной. Несмотря на это, он не был принят за пределами Германии до окончания Первой мировой войны. Отчеты об использовании немцами во время Первой мировой войны, даже в технических журналах. например, рейс Flight , может ошибочно идентифицировать свой ключевой легирующий компонент как магний, а не медь [3]. В Великобритании до послевоенного времени было мало интереса к его использованию [4].

Самая ранняя известная попытка использовать дюралюминий для конструкции самолета тяжелее воздуха произошла в 1916 году, когда Хьюго Юнкерс впервые представил его использование при создании планера Junkers J 3, однодвигательного моноплана, «демонстратора технологий», который обозначил первое использование дюралюминиевой гофрированной кожи торговой марки Junkers.Только закрытые крылья и трубчатый каркас фюзеляжа J 3 были завершены, прежде чем проект был заброшен. Немного позже, исключительно под обозначением IdFlieg бронированный полутораплан Junkers JI, известный на заводе как Junkers J 4, имел цельнометаллические крылья и горизонтальный стабилизатор, выполненные так же, как крылья J 3, а также крылья. Экспериментальный и годный к полетам полностью дюралюминиевый одноместный истребитель Junkers J 7, который привел к созданию низкоплана Junkers DI, который в 1918 году представил в военной авиации Германии технологию изготовления полностью дюралюминиевых самолетов.

Его первое использование в аэростатических планерах было в жестких каркасах дирижаблей, в конечном итоге включая все те из эпохи «Великих дирижаблей» 1920-х и 1930-х годов: построенный британцами R-100, немецкий пассажирский Zeppelins LZ 127 Graf Zeppelin , LZ 129 Hindenburg , LZ 130 Graf Zeppelin II и дирижабли ВМС США USS Los Angeles (ZR-3, ex-LZ 126), USS Akron (ZRS-4) и USS Macon (ZRS-5) . [5] [6]

Велосипедные приложения


Дюралюминий использовался для производства велосипедных компонентов и рам с 1930-х по 1990-е годы.Несколько компаний в Сент-Этьене, Франция, выделялись своим ранним инновационным внедрением дюралюминия: в 1932 году Verot et Perrin разработали первые шатуны из легкого сплава; в 1934 г. компания Haubtmann выпустила полную систему шатунов; с 1935 года муфты, переключатели, педали, тормоза и рули из дюралюминия производились несколькими компаниями.

Полные комплекты рам последовали быстро, в том числе произведенные: Mercier (и Aviac и другими лицензиатами) с их популярным семейством моделей Meca Dural, братьями Пелисье и их гоночными моделями La Perle, а также Николасом Барра и его изысканными моделями середины двадцатого века. Творения «Барралюмин».Среди других имен, которые здесь упоминаются: Пьер Каминад с его прекрасными творениями Caminargent и их экзотическими восьмиугольными трубками, а также Gnome et Rhône с его глубоким наследием в качестве производителя авиационных двигателей, который также расширил производство мотоциклов, веломоторов и велосипедов после мировой войны. Два.

Компания Mitsubishi Heavy Industries, которой было запрещено производить самолеты во время американской оккупации Японии, в 1946 году изготовила «кроссовый» велосипед из избыточного дюралюминия военного времени.«Крест» был разработан Киро Хондзё, бывшим авиаконструктором, ответственным за Mitsubishi G4M [7].

Использование дюралюминия в производстве велосипедов прекратилось в 1970-х и 1980-х годах. Тем не менее, Vitus (велосипедная компания) в 1979 году выпустила почтенную раму «979», модель «Duralinox», которая мгновенно стала классикой среди велосипедистов. Vitus 979 был первым производственным комплектом алюминиевых рам, тонкостенные трубки 5083/5086 которого были вставлены, а затем склеены между собой с помощью сухой термически активируемой эпоксидной смолы.В результате получился чрезвычайно легкий, но очень прочный каркас. Производство Vitus 979 продолжалось до 1992 года. [8]

Защита от коррозии


Хотя добавление меди улучшает прочность, оно также делает эти сплавы восприимчивыми к коррозии. Для листовых изделий коррозионная стойкость может быть значительно повышена за счет металлургического скрепления поверхностного слоя алюминия высокой чистоты. Эти листы называются alclad и обычно используются в авиастроении. [9] [10]

Применения


Алюминий, легированный медью (сплавы Al-Cu), который может подвергаться дисперсионному упрочнению, обозначен Международной системой обозначений сплавов как серия 2000.Типичные области применения деформируемых сплавов Al-Cu включают: [11]

  • 2011 : Проволока, пруток и пруток для винтовых машин. Применения, где требуются хорошая обрабатываемость и хорошая прочность.
  • 2014 : Поковки, листы и профили для тяжелых условий эксплуатации для авиационной арматуры, колес и основных структурных компонентов, резервуаров космического ускорителя и конструкции, рамы грузовика и компонентов подвески. Применения, требующие высокой прочности и твердости, включая работу при повышенных температурах.
  • 2017 или Avional (Франция): около 1% Si. [12] Хорошая обрабатываемость. Приемлемая устойчивость к коррозии на воздухе и механические свойства. Также называется AU4G во Франции. Используется для самолетов в период между войнами во Франции и Италии. [13] Также с 1960-х годов нашел применение в автоспорте [14], поскольку это толерантный сплав, который можно было формовать прессованием с помощью относительно несложного оборудования.
  • 2024 : Конструкции самолетов, заклепки, метизы, колеса грузовиков, изделия для винтовых станков и другие конструкционные приложения.
  • 2036 : Лист для автомобильных панелей
  • 2048 : Листы и пластины в конструктивных элементах для аэрокосмического применения и военного оборудования

Ссылки


  1. «Юнайтед Алюминий — СПЛАВ 2024». Проверено 8 октября 2018 года.
  2. J. Dwight. Алюминий Дизайн и конструкция . Routledge, 1999.
  3. «Цеппелин или Шютте-Ланц?». Рейс : 758. 7 сентября 1916 г.
  4. Терстон, А.П. (22 мая 1919 г.). «Металлическая конструкция самолета». Рейс : 680–684.
  5. Бертон, Уолтер Э. (октябрь 1929 г.). «Цеппелин растет». Popular Science Monthly : 26.
  6. «Великие дирижабли», век полета
  7. Исуруги, Тацухито (3 сентября 2013 г.). «« Казэ тачину »тодзё дзинбуцу тору нинген контешуто. Хондзё Кироу но сэнго» [Форма персонажа «Ветер тоже поднимается» и Японское собрание птицелов: Послевоенное время Киро Хондзё]. news.yahoo.co.jp (на японском языке). Yahoo! Япония. Проверено 2 ноября 2020 г.
  8. Аншутц, Эрик (31 октября 2020 г.). «История и использование дюралюминия в велосипедном строительстве». Эбыкр . Anschutz Media. Проверено 1 ноября 2020 года. Дюралюминий использовался для производства велосипедных компонентов и рам с 1930-х по 1990-е годы.
  9. Дж. Снодграсс и Дж. Моран. Коррозионная стойкость алюминиевых сплавов. В Коррозия: основы, испытания и защита , том 13a Справочника ASM.ASM, 2003.
  10. Parker, Dana T. Building Victory: Производство самолетов в районе Лос-Анджелеса во время Второй мировой войны, p. 39, 87, 118, Cypress, CA, 2013. ISBN 978-0-9897906-0-4.
  11. Справочник ASM. Том 2, В Свойства и выбор: Цветные сплавы и материалы специального назначения . ASM, 2002.
  12. Джон П. Фрик, изд. (2000). Инженерные сплавы Волдмана . ASM International. п. 150. ISBN 9780871706911 .
  13. «Итальянский самолет: Macchi C.200 «. Flight : 563. 27 июня 1940 г.
  14. Саки, Джо (2008). The Lamborghini Miura Bible . Veloce Publishing. Стр. 54. ISBN 9781845841966 .

Этикетировочная машина Smart 8000 с вращающейся рулонной подачей | SM PACK

Название продукта Этикетировочная машина с вращающейся рулонной подачей Smart 8000
Модель
серии Этикетировочная машина
Каталог
Описание товара

Ротационная этикетка, рулонная этикетка (метка для глаз, управление серводвигателем), термоклей,
Высокоскоростной этикетировщик, пользующийся успехом у клиентов, желающих
наслаждайтесь универсальным применением контейнеров различной формы (круглые, квадратные, овальные)
с высокой скоростью производства, с преимуществом при значительном снижении стоимости этикеток с помощью
рулонные этикетки и многое другое / лучшее рекламное пространство / внешний вид за счет круговой маркировки,
в пищевой, молочной и другой промышленности.

Функции управления
Система управления серводвигателем
Панель управления с сенсорным экраном
— Удобный графический дизайн
— Рабочие данные: простой вызов / проверка
— Переключение одним касанием: длина этикетки, позиция обрезки
— Самодиагностика и сигнализация
Система непрерывного контроля данных длины этикеток
Автоматический запуск с помощью функции отслеживания автоматической регистрации.
Устройства безопасности
— Защитная дверь: дверь открыта, автоматическая остановка M / C
— Автоматическая защита от крутящего момента: перегрузка деталей барабана,
автоматическая остановка M / C
— Без бутылки, без этикетки
— Застревание / выпадение бутылок, Автоматическая остановка машины
— Проверка без использования бутылок
— Проверка избыточного количества бутылок
Низкое давление воздуха, автоматическая остановка M / C с аварийным сигналом
Отключение нагревателя, автоматическая остановка M / C с предупреждением.

Механические / рабочие характеристики
Прочная опорная рама
— Вибро- и шумопоглощающая конструкция
— Верхнее покрытие рамы основания из нержавеющей стали
— Нержавеющая окраска
Используйте отдельный вакуумный насос в вакууме и режущем барабане: равномерная степень вакуума
Система подачи клея
— Отсутствие тепловых деформаций благодаря особой конструкции с жаропрочными и не требующими смазки подшипниками
— Клей равномерной толщины, нанесенный на барабан
— Длительный срок службы
Роторный резак
— Точные и плавные пропилы на любой скорости
— Простая регулировка и замена зазора между ножами
— Тихая работа через Мин.шум и вибрация
Катушкодержатель
— Механическая и электрическая тормозная система
— Равномерное натяжение этикеток на любой скорости
Вакуумный коллектор: используйте специальный материал для защиты конструкции от истирания / деформации
CAM-сегмент
— Нет необходимости менять сегмент CAM для другого размера контейнера
— Твердое покрытие на дюралюминиевом материале: длительный срок службы, мин.
допуск маркировки на длительное время работы
Работа без оператора, за исключением запуска и замены рулона этикеток
Быстрый переход на другой размер за счет модульной конструкции (20 мин без инструмента)

Дополнительное оборудование
Ориентация ручки с помощью звездочки.
Устройство маркировки даты струйным принтером для печати на лицевой этикетке.
Отбраковка некодируемых и немаркированных контейнеров системой технического зрения.

Деталь стола

Зубчатое колесо подачи / разгрузки

Вакуумный барабан Деталь

Комплект поставки этикеток

Клей Suppy Part

Продукция SM PACK .

Вам может понравится

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.