آیا می توان از فولاد زاویه ای در صنعت هوافضا استفاده کرد؟ این سوالی است که علاقه بسیاری ، به ویژه مواردی که در صنایع هوافضا و فولاد درگیر هستند ، کمرنگ شده است. من به عنوان یک تأمین کننده فولاد زاویه ای طولانی ، سالها صرف تحقیق و درک کاربردهای احتمالی فولاد زاویه ای در بخش های مختلف ، از جمله زمینه هوافضا بسیار خواستار کردم.
خصوصیات فولاد زاویه ای
قبل از اینکه به برنامه های هوافضا خود بپردازیم ، ابتدا درک کنیم که فولاد زاویه ای چیست. فولاد زاویه ای که به عنوان آهن زاویه نیز شناخته می شود ، یک محصول فولادی سازه ای L است. در اندازه ها ، ضخامت ها و مواد مختلف ارائه می شود. مواد متداول برای فولاد زاویه ای شامل فولاد کربن ، استیل ضد زنگ و فولاد آلیاژ است.
یکی از مهمترین مزایای فولاد زاویه نسبت به وزن بالا - به وزن آن است. به عنوان مثال ،زاویه فلزی ST52 شمانوعی از فولاد زاویه ای است که به دلیل خاصیت مکانیکی عالی شناخته شده است. این مقاومت و انعطاف پذیری کششی خوبی دارد که در بسیاری از کاربردهای مهندسی عوامل مهمی است. درجه ST52 قدرت عملکرد بالایی را ارائه می دهد و به آن اجازه می دهد تا بدون تغییر شکل دائمی ، بارهای قابل توجهی را تحمل کند.
نوع محبوب دیگر این استنوار زاویه SS400 S235بشر SS400 یک فولاد سازه کربن رایج در ژاپن است ، در حالی که S235 یک درجه فولادی استاندارد اروپایی است. این میله های زاویه ای برای ساخت ، برش و جوش نسبتاً آسان است و آنها را برای نیازهای مختلف ساختمانی متنوع می کند.
ASTM A36 نوار استیل زاویه برابربه طور گسترده در ایالات متحده مورد استفاده قرار می گیرد. این حداقل قدرت عملکرد 36000 psi دارد و یک راه حل قابل اعتماد و هزینه برای کاربردهای مختلف ساختاری ارائه می دهد.
چالش های صنعت هوافضا
صنعت هوافضا نیازهای بسیار سختی برای مواد دارد. اولا ، وزن یک عامل مهم است. هر کیلوگرم اضافی وزن در یک هواپیما یا فضاپیما به معنای مصرف سوخت بالاتر و کاهش ظرفیت بار است. بنابراین ، مواد مورد استفاده در هوافضا باید در حالی که هنوز هم قدرت کافی را حفظ می کنند ، تا حد امکان سبک باشند.
ثانیا ، اجزای هوافضا باید بتوانند در برابر شرایط شدید محیطی مقاومت کنند. این شامل پرواز با سرعت بالا است که به دلیل اصطکاک هوا گرمای شدید و همچنین قرار گرفتن در معرض دمای پایین در جو فوقانی یا فضا ایجاد می کند. علاوه بر این ، مواد نیاز به مقاومت در برابر خوردگی در برابر رطوبت ، مواد شیمیایی و تابش دارند.
سوم ، ایمنی از اهمیت بالایی برخوردار است. هرگونه شکست یک جزء می تواند عواقب فاجعه بار داشته باشد. بنابراین ، مواد مورد استفاده در هوافضا باید از قابلیت اطمینان بالا و مقاومت در برابر خستگی برخوردار باشند.
کاربردهای بالقوه فولاد زاویه ای در صنعت هوافضا
با وجود چالش ها ، Angle Steel برخی از کاربردهای بالقوه در صنعت هوافضا دارد.
قاب ساختاری
در برخی از قسمت های ساختاری غیر مهم هواپیما یا فضاپیما ، از فولاد زاویه ای برای قاب استفاده می شود. به عنوان مثال ، در فضای داخلی یک هواپیما ، می توان از فولاد زاویه ای برای ساخت چارچوب محفظه های ذخیره سازی ، دیوارهای پارتیشن یا براکت های نصب تجهیزات استفاده کرد. این مناطق به همان سطح عملکردی که ساختارهای باربری بار اولیه ندارند ، نیاز ندارند. استحکام و ساخت آسان - به - ساخت طبیعت زاویه زاویه ، آن را به یک انتخاب مناسب برای این سازه های ثانویه تبدیل می کند.
تجهیزات پشتیبانی زمینی
زاویه فولاد همچنین به طور گسترده در تجهیزات پشتیبانی زمینی برای عملیات هوافضا مورد استفاده قرار می گیرد. این شامل مواردی مانند سیستم عامل های نگهداری ، قفسه های ابزار و قاب های حمل و نقل است. این تجهیزات نیازی به برآورده کردن همان وزن و نیازهای عملکردی مشابه در - اجزای پرواز ندارند. Angle Steel می تواند یک راه حل هزینه - مؤثر و قابل اعتماد برای ساخت این سازه های مبتنی بر زمین فراهم کند.
طراحی مدولار و نمونه سازی
در طی مرحله طراحی و نمونه سازی پروژه های هوافضا ، از فولاد زاویه ای می توان برای ساخت سریع ساختارهای مدولار استفاده کرد. مهندسان به راحتی می توانند فولاد زاویه ای را برش داده و جوش دهند تا مدل های تست و مسخره ایجاد کنند. این امر امکان تکرار سریع طرح ها را فراهم می کند و زمان و هزینه فرآیند نمونه سازی را کاهش می دهد.
محدودیت فولاد زاویه ای در صنعت هوافضا
با این حال ، محدودیت های قابل توجهی در استفاده از فولاد زاویه ای در صنعت هوافضا وجود دارد.
وزن
همانطور که قبلاً ذکر شد ، وزن یک نگرانی عمده در هوافضا است. بیشتر فولادهای زاویه ای سنتی در مقایسه با مواد پیشرفته هوافضا مانند آلیاژهای تیتانیوم و کامپوزیت های فیبر کربن نسبتاً سنگین هستند. استفاده از فولاد زاویه ای در بار اولیه - ساختارهای بلبرینگ وزن غیر ضروری را اضافه می کند ، که در میدان هوافضا قابل قبول نیست.
درجه حرارت بالا و مقاومت در برابر خوردگی
فولاد زاویه ای ، به ویژه فولاد زاویه کربن ، مقاومت در برابر دمای بالا دارد. در دماهای بالا ، استحکام فولاد کربن می تواند به میزان قابل توجهی کاهش یابد. همچنین ، فولاد کربن مستعد ابتلا به خوردگی در محیط های مرطوب یا شیمیایی است که برای استفاده طولانی مدت در کاربردهای هوافضا مناسب نیست.
تحولات آینده
برای غلبه بر محدودیت ها ، تلاش های مداوم برای توسعه انواع جدید فولاد زاویه ای برای صنعت هوافضا وجود دارد. یک رویکرد استفاده از تکنیک های پیشرفته آلیاژ برای کاهش وزن فولاد زاویه ای در حالی که عملکرد آن را بهبود می بخشد. به عنوان مثال ، اضافه کردن عناصری مانند آلومینیوم یا منیزیم به فولاد می تواند چگالی آن را کاهش داده و نسبت وزن آن را به وزن خود بهبود بخشد.
جهت دیگر توسعه فن آوری های تصفیه سطح برای فولاد زاویه ای است. این می تواند مقاومت در برابر خوردگی آن و عملکرد درجه حرارت بالا را تقویت کند. به عنوان مثال ، استفاده از روکش های ویژه یا فرآیندهای تصفیه گرما می تواند دوام فولاد زاویه ای را در محیط های هوافضا سخت بهبود بخشد.
پایان
در نتیجه ، در حالی که Angle Steel دارای برخی از کاربردهای بالقوه در صنعت هوافضا ، به ویژه در ساختارهای غیر بحرانی و زمینی است ، اما به دلیل وزن ، مقاومت در برابر درجه حرارت بالا و مشکلات خوردگی محدودیت های قابل توجهی دارد. با این حال ، با توسعه مواد و فن آوری های جدید ، آینده زاویه فولاد در صنعت هوافضا ممکن است امیدوار کننده تر باشد.
اگر شما علاقه مند به استفاده از استفاده از فولاد زاویه ای در پروژه های مرتبط با هوافضا ، خواه برای تجهیزات پشتیبانی از زمین یا نمونه سازی نمونه سازی باشید ، من بیشتر از اینکه در مورد نیازهای خاص شما صحبت کنم ، خوشحال خواهم شد. شرکت ما طیف گسترده ای از محصولات فولادی زاویه ای با کیفیت بالا را ارائه می دهد ، از جملهزاویه فلزی ST52 شمابانوار زاویه SS400 S235وتASTM A36 نوار استیل زاویه برابربشر برای شروع بحث تهیه و یافتن بهترین راه حل های فولادی زاویه ای برای پروژه های خود با ما تماس بگیرید.
منابع
- "علوم و مهندسی مواد: مقدمه" توسط ویلیام دی کالستر جونیور.
- "مواد و سازه های هوافضا" توسط دیوید هال و تری دبلیو کلین.
- گزارش های صنعت در مورد مواد هوافضا و کاربردهای فولادی.