改善航空航天应用中关键组件的表面特征以提高性能

由TECVAC提供的原始资料的AZOM.com员工作家

每位飞机制造商和运营商的目标是降低燃油消耗,减少二氧化碳的排放以及在停电之间实现更大的时间翼的目标。在机身内使用更轻但更强的材料(例如碳纤维)正在增加,以提高功率与亚博网站下载重量比。

钛被越来越多地用作钢和其他致密金属的替代方法,以减轻诸如底盘的空气结构的重量。电阻涂层将其应用于关键发动机零件,以保持最佳轮廓,最大程度地减少侵蚀并扩展服务之间的间隔。尽管这些是关键的发展,但它们都带来了新的技术挑战。

解决与碳复合结构相关的问题

与金属对应物相比,钻和切割碳复合结构是一项具有挑战性的任务。在切割过程中产生的热量通过金属传导消散,由加工或用切割和冷却液浸透的SWARF释放。碳纤维增强复合材料由于其不良的热电导率和极端硬度而无法实现这一目标,这使得淋浴的操作降低了,因此无法实现冷却。

这会导致热量积聚,这可能会导致粘结树脂的涂抹,而碳纤维的极端硬度可能会导致传统切割工具的快速钝化,因此要求频繁停止更换工具。这些问题可以通过申请来缓解钻石涂料到工具。tecvac建议使用称为钻石变体的涂料碳速度,多速度,纤维速度由其技术和后勤伙伴Cemecon提供。

这些工具钻石涂料表现出避免碳纤维引起的侵蚀所需的极端硬度。与常规硬化工具相比,他们保持最多八倍的最高八倍,并通过减少热量来最大程度地减少涂抹问题。此外,对工具更换的需求也减少了,从而减少了停工,从而提高了质量和生产力。

解决钛问题

尽管钛具有高腐蚀性,疲劳强度和强度与重量比,摩擦系数差以及由于硬度低而承受的金属与金属粘附的趋势是其主要缺点。PVD应用的钛或氮化铬涂层可以通过形成摩擦力较低的表面来解决此问题。但是,由于底物的不稳定,这种处理在重载病例中不足。

tecvac提供双链涂层克服这个问题。这双链涂层涉及底物通过在润滑性PVD施加的表面涂层下产生硬化的氮化物扩散区来硬化。硬化和最终涂层都是在一个过程中完成的。

提高引擎性能

诸如压缩机叶片之类的组件需要在高压,温度和气流的侵蚀力和气流中的侵蚀力下运行。这些条件导致燃油消耗增加并降低了航空装饰的使用寿命。tecvac的解决这些问题的是氮飞行,基于铬,钛,碳/金属碳化物或铬/铝的多层涂层。

氮飞行创建一个与抛光底物紧密符合的表面。与单层涂层相比,这种多层涂层使低应力表面涂层具有更大的弹性对分层。一项主要的国际维护大修和维修承包商证明了这种涂层基于铬的层次在同一架飞机上并排发动机试验中的压缩机叶片的好处。这氮飞行处理过的发动机每年将燃油使用量提高约48,000美元(基于2010年的燃料成本),并将二氧化碳排放量降低了约290吨。

氮飞行表面涂层保留了叶片的气压剖面和最佳平滑度,从而抵抗了气流中有害杂质的侵蚀作用。这导致了改善的燃油消耗和扩展的服务间隔,这反过来又导致了更长的时间在机翼上并提高了发动机所有权的回报率。侵蚀使未经处理的叶片更容易被难以剥离。在经过处理的刀片上也存在比例尺的堆积表面涂层。

PVD过程

PVD工艺涉及通过用电子束轰击真空涂层室内的小坩埚中的涂层材料,而要涂层的组件则在腔室内的架子上旋转,以使蒸发材料在其表面上凝结。通过对带正电荷室内的组件应用负电荷来促进该沉积。

tecvac生产定制机器供其使用,并将其提供给其他制造商,研究组织和大学。每个设备都app亚博体育得到完整的手册,完整的培训以及正在进行的建议,服务,备件和备份。微型涂料可提供一些特定的好处。借助多层,它们通过防止表面层中的裂纹在下层下方的边界上传播,从而延长了服务寿命。

结论

tecvac与航空航天行业的航空航天专业,大学和供应商紧密合作,以应对新挑战。这tecvac团队有能力将新开发的流程转移到生产环境中,以扩大和改进流程。

关于Tecvac Ltd

英国Tecvac是壁画集团的一部分。tecvac专门研究硬涂层,热处理,机器制造,真空悬挂和其他一系列工程服务。

tecvac工厂具有使用真空技术进行组件热处理的设施。剑桥郊区的设施分为三个处理流:

一种)真空热处理

b)真空瓦

C)物理 /化学蒸气沉积(PVD / PECVD)。

后者涉及使用专业技术(例如电子束,磁控溅射和血浆增强化学蒸气系统)的微型涂层沉积。

设施包括:

  • 使用三台全尺寸PVD机器的研究和开发专门用于开发新工艺和技术。
  • 一间专用的碳室,其中六台专用机器仅涂上碳涂料。这提供了涵盖从高度润滑的亚博网站下载石墨到超硬的碳光谱的材料。该区域还包括用于内部管道涂料的专用设备。app亚博体育
  • 一般涂料区域,其中包含6台机器,可以应用一系列PVD涂层。
  • 专门针对设置PVD机器设计和制造的机器生产研讨会
  • tecvac的研发部门是公司成功的关键驱动力。一群经验丰富的科学家和工程师正在研究一系列外部,内部和客户驱动的应用研究项目。
  • tecvac还拥有一家出色的分析实验室,配备了等于或超过许多大学冶金部门的水平。这使得对未经处理和处理的表面进行表面微观检查以及测试的应用,以确保涂层和遵守规范的一致性。

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    Wallwork Cambridge Ltd ..(2018年8月07日)。改善航空航天应用中关键组件的表面特征,以提高性能。azom。于2022年12月30日从//www.washintong.com/article.aspx?articleId=10440检索。

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    Wallwork Cambridge Ltd ..“改善航空航天应用中关键组件的表面特征,以提高性能”。azom。//www.washintong.com/article.aspx?articleId=10440。(2022年12月30日访问)。

  • 哈佛大学

    Wallwork Cambridge Ltd .. 2018。改善航空航天应用中关键组件的表面特征以提高性能。Azom,2022年12月30日,https://www.washintong.com/article.aspx?articleId=10440。

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