پرداختها و پوششها برای قطعات هوافضا
هنگام طراحی قطعات برای کاربردهای هوافضا، ملاحظاتی وجود دارد که فراتر از کیفیت ساختاری هستند. انتخاب نوع پرداخت نیز به همان اندازه مهم است و یافتن نوع مناسب میتواند به دوام بیشتر قطعات، افزایش دوام و افزایش مقاومت در برابر شرایط محیطی کمک کند. در برخی موارد، پرداختها و پوششها حتی میتوانند به بهتر شدن ظاهر قطعات شما کمک کنند.
فرایندهای تولید قطعات هوافضا
اولین قدم، تعیین این است که برای تولید قطعات خود به چه فرایند تولیدی نیاز دارید. در اینجا چند روش تولید رایج در بخش هوافضا آمده است.
1. ماشینکاری CNC: فرایند تولید ماشینکاری CNC دقت بالا و مجموعهای از پوششها و گزینههای پرداخت را فراهم میکند.
2. ورق فلزی: این فرایند به سطوح صافی که اغلب برای بهبود زیبایی شناسی یا حفظ یکپارچگی به گزینههای پرداخت اضافی نیاز دارد.
3. چاپ سه بعدی: این روش امکان ایجاد هندسههای بسیار ارگانیک فلزی، پلاستیکی و حتی سیلیکونی را فراهم میکند که سایر روشها ممکن است با مشکل مواجه شوند و همچنین شامل گزینههای پیشرفته پرداخت نیز استو
4. قالب گیری تزریقی: این روش که برای پلاستیکها و الاستومرها استفاده میشود، علاوه بر داشتن گزینههای پرداخت متعدد، از مزیت تولید سریع در حجم بالا نیز برخوردار است.
انواع پرداختهای هوافضا
کمتر محیطی وجود دارد که قطعات، چالش برانگیزتر از قطعات هوافضا باشند. آنها باید گرما، سرما، تنشها و ارتعاشات باورنکردنی را تحمل کنند که قطعات زمینی هرگز با آن مواجه نمیشوند. قطعات هوافضا باید استانداردهای دقیقی مانند استحکام، دوام و حتی ظاهر را رعایت کنند. همچنین پرداخت نهایی قطعات میتواند به طور قابل توجهی بر این ویژگیهای تاثیر بگذارد. بنابراین، گزینههای موجود چیست؟
1. پرداختهای فلزی
الکتروپولیش: این روش پرداخت برای دستیابی به سطوح صاف و یکنواخت انتخاب عالی است. این روش امکان پوشش کامل سطوح پیچیده یا داخلی را نیز فراهم میکند.
سندبلاست: سندبلاست یکی دیگر از گزینههای خوب برای دستیابی به پرداختهای یکنواخت و بافت دار و حتی پنهان کردن رد ماشینکاری است.
پرداختهای برسکاری شده یا صیقلی: این روش پرداخت ویژگیهای زیبایی شناختی را افزایش داده و ثبات سطح را بهبود میبخشد.
2. روکشهای پلاستیکی
صاف کردن با بخار: مواد شیمیایی بخار شده سطوح ناهموار را ذوب میکنند، منافذ پلاستیک را میبندند و مقاومت در برابر آب را افزایش میدهند.
رنگرزی و رنگ آمیزی: این روش اغلب با قطعات چند جت فیوژن (MJF) برای ارائه رنگهای غنی پس از چاپ استفاده میشود.
3. سایر پوششها
سراکوت: نوعی پوشش سرامیکی مقاوم است که مقاومت را افزایش داده و به کاهش سایش کمک میکند.
پوشش پودری: رنگدانه پودری به صورت الکترواستاتیکی به قطعات چسبیده و به دنبال آن دوباره پخته میشود تا لایههای ضخیم و یکنواختی ایجاد شود. به ویژه، برای قطعات ورق فلزی خوب عمل میکند اما وزن اضافه شده ممکن است برای کاربردهای هوافضا بهینه نباشد.
آبکاری: آبکاری الکتریکی و آبکاری بدون برق مقاومت در برابر سایش را افزایش داده و به بهبود طول عمر قطعه در شرایط سخت محیطی کمک میکند.
بهترین روشهای پرداخت برای محیطهای سخت
1.سراکوت
شکست دادن این پوشش سرامیکی نازک و مقاوم که با استانداردهای RoHS و REACH مطابقت دارد، دشوار است. به لطف استحکام، وزن سبک و تحمل ارتعاشات، این پوشش انتخابی عالی برای هوافضا است. میتوان آن را روی انواع مواد با چاپ سه بعدی اعمال کرد تا مقاومت در برابر مواد شیمیایی، خوردگی، دما و فشار بیش از حد و نور UV افزایش یابد. اگر زیبایی شناسی برای کاربر نهایی (صنعت هوافضا) مهم باشد، سراکوت در دهها رنگ موجود است و برخی از آنها به شما امکان میدهند روکش براق، مات یا لکه دار را انتخاب کنید.
2. آبکاری
این روکش بادوام، مقاوم در برابر خوردگی و سایش با پوشاندن یک ماده با یک لایه "فداکار" از فلز عمل میکند، به طوری که در هنگام قرار گرفتن در معرض شرایط سخت، آن لایه از ماده اصلی محافظت میکند. این فرایند همچنین با کاهش خستگی ناشی از تنشهای مکانیکی به افزایش عمر قطعه کمک میکند. اگر نیاز به کاهش اصطکاک بین قطعات متحرک دارید، این انتخاب خوبی است.
بهترین انتخابها برای مقاومت در برابر خوردگی
جلوگیری از خوردگی در کاربردهای هوافضا که در آنها طول عمر و ایمنی از اهمیت بالایی برخوردارند، بسیار مهم است. یکی از مؤثرترین راهها برای کنترل خوردگی، غیرفعال سازی است . این فرایند که روی فلزات اعمال میشود، آهن را به اکسید آهن پایدارتری روی سطح تبدیل کرده و عامل اصلی خوردگی را از بین میبرد. اگرچه زنگ زدگی یک اکسید آهن است، اکسید آهن هیدراته که به طور فعال هر آهنی را که پیدا کند، را از بین میبرد. در عوض، غیرفعال سازی یک لایه اکسید نازک و کم واکنشتر ایجاد میکند. به طور خاص برای قطعات آلومینیومی، میتوان از پوشش تبدیلی کرومات استفاده کرد. این فرایند بسیار شبیه به غیرفعال سازی عمل میکند اما یک لایه نازک از ترکیبات کروم را به عنوان یک لایه محافظ ایجاد میکند. همچنین مانند یک پرایمر عمل کرده و به عنوان مثال امکان پوشش اضافی با رنگها را فراهم میکند.
آندایزینگ فرایندی است که قطعات فلزی (معمولا آلومینیوم) را میگیرد، جریانی از آنها عبور داده و آنها را در حمام اسید سولفوریک قرار میدهد. فلز اتمهای اکسیژن را میپذیرد و نوعی خوردگی کنترل شده ایجاد میکند که از قطعات محافظت میکند، اما متخلخل است و اجازه میدهد رنگها به قطعات اضافه شوند تا ظاهری رنگارنگتر و فلزیتر به آنها بدهند. این پوشش بسیار نازک است، بنابراین با نیازهای هوافضا هماهنگ است. توجه داشته باشید که دو نوع مختلف آنودایزینگ وجود دارد. بنابراین انتخاب بهترین نوع برای کاربرد شما مهم است.
کاربردها و ملاحظات
پرداختهای مختلف بر عملکرد و کاربرد اجزای هوافضا تاثیر میگذارند. اجزای یک موتور هوافضا به پرداختهایی نیاز دارد که در برابر سایش و دمای بالا از آن محافظت کنند. در ساخت قطعات داخلی هواپیما از پوششهایی برای مقاومت در برابر شعله و دوام استفاده میکنند. به طور خلاصه، هر کاربرد هوافضا چالشهای خاص خود را دارد که در انتخاب روش پرداخت میتواند نقش داشته باشد. اگرچه پرداختها یکی از راههای محافظت از قطعات ازنظر زیبایی هستند اما طراحی قطعات برای طول عمر بیشتر نیز به همان اندازه مهم است. برای دستیابی به پرداختهای بهینه، بررسی ضخامت دیوارههای یکنواخت، به ویژه هنگام استفاده از صافکاری بخار، بسیار مهم است. در نهایت، یک پرداخت مناسب و یک طراحی متفکرانه با هم به بهبود قطعات کمک میکنند.