Wat zijn de voordelen van het gebruik van waterjets voor legeringen in de ruimtevaart?

Historisch gezien vertrouwden lucht- en ruimtevaartmachines alleen op aluminium voor hun machines. Hoewel dit in het verleden zeer nuttig was, heeft de vooruitgang van de technologie het mogelijk gemaakt om extra legeringen te gebruiken die vaak voordeliger en veiliger zijn voor de consumenten. Met de toevoeging van nieuwe legeringen hebben we een grotere vraag gezien naar aanvullende apparatuur die verschilt van traditionele frezen. Waterstraalsnijden is een technologie die om een ​​aantal redenen nuttig is voor zowel de lucht- en ruimtevaartindustrie als de bedrijven die de bezuinigingen uitvoeren, zoals hieronder vermeld.

Bereik van legeringen

Waterstraalsnijden kan op vrijwel elk metaal, inclusief maar niet beperkt tot:aluminium, Inconel, titanium, roestvrij staal, messing en 4130. Vrijwel elk bekend materiaal. Hierdoor kunnen lucht- en ruimtevaartbedrijven middelen gebruiken die voor hen het meest gunstig zijn, op basis van waar ze het voor nodig hebben, in plaats van alleen te hoeven vertrouwen op de snijmachines die voor hen beschikbaar zijn. Verschillende legeringen kunnen worden gebruikt op basis van sterkte, duurzaamheid, corrosieweerstand en geleidbaarheid zoals voorgeschreven door de machines en technologie, niet de beschikbaarheid en flexibiliteit van de legeringen.

Titanium snijden

Titanium blijkt het metaal van de toekomst te zijn en met goede reden in de ruimtevaartwereld. Het weegt ongeveer half zoveel als zijn stalen concurrenten, maar heeft bijna het dubbele van de treksterkte, tot psi 200.000 psi wat betreft sterkte. Het is ook zeer flexibel en heeft een fantastische elasticiteit in vergelijking met zijn stalen tegenhangers, waardoor scheuren en scheuren bij het maken van sneden worden verminderd.

Vanwege deze voordelen is het echter een zeer hard metaal om te bewerken en te snijden. Bijna onmogelijk zelfs.

Waterstraalsnijden brengt het beste van twee werelden samen door precisiesnijden van titanium mogelijk te maken zonder de traditionele niet-kosteneffectieve middelen om het te doen. Historisch gezien moest tot 90% van het titanium worden weggefreesd voordat het onderdeel compleet is. Waterstraalsnijtechnologie die geen gebruik maakt van warmte, reduceert het frezen tot bijna nul.

Diktebereik

Traditionele snijprocessen vereisen nieuwe machines en gereedschappen voor verschillende diktes. Door gebruik te maken van waterstraalsnijden zijn diktes tot 11 inch mogelijk zonder het gebruik van extra machines, waardoor de productiekosten worden verlaagd en er minder ruimte nodig is om alle verschillende metalen en composieten te snijden die nodig zijn voor de hedendaagse ruimtevaarttechnologie.

Flexibiliteit van traditionele onderdelen

Historisch gezien werd waterstraalsnijden alleen gebruikt voor het maken van de composietonderdelen, turbinemotorbladen en enkele onderdelen van de straalmotor zelf. Met de vooruitgang van de technologie en de beschikbaarheid van nieuwe legeringen, is waterstraalsnijden nu beschikbaar voor veel extra lucht- en ruimtevaartonderdelen, wat een breed scala aan mogelijkheden biedt voor snijbedrijven en de veiligheid en efficiëntie voor lucht- en ruimtevaartbedrijven verhoogt. Bovendien zorgt het toevoegen van de 3D- en meerassige technologie van waterstraalsnijden voor een veel tijdiger en kosteneffectiever 3D-onderdeel dan de traditionele productiemethoden die eerder werden gebruikt.

Precisie van de volgende generatie

Als het om de ruimtevaart gaat, is de foutmarge flinterdun. Standaard waterstraalsnijders gebruiken bijna 60.000 PSI bij het snijden, wat de toch al uitzonderlijk kleine foutmarge aanzienlijk vermindert. Intelligent Cutting Solutions (ICS) gebruikt 90.000 PSI waterstraalmachines. Dit brengt de nauwkeurigheid op +/- .003 ", wat een bijna-netvorm oplevert. Bovendien, aangezien de snelheid en stroming van het water halverwege de snede kunnen worden gewijzigd, zorgt waterstraalsnijden voor verschillende beschikbaarheid van randen die traditioneel niet beschikbaar zijn voor moeilijk te bewerken metalen die worden gebruikt in de ruimtevaart, zoals titanium. Ten derde is de snede bij waterstraalsnijden typisch ongeveer 0,040 inch, wat een aanzienlijke verbetering is ten opzichte van de traditionele snijtechnieken; een bijkomend voordeel voor waterstraalsnijden. Omdat er geen afbraam is en handmatige afwerking nodig is met waterstraalsnijden, levert dit een product op dat uniform is met een ongekende precisie.

Kosteneffectiviteit

Vanwege de geminimaliseerde kosten van bevestiging en gereedschap van waterstraalsnijden in vergelijking met traditionele gereedschapsmachines, kunnen watersnijders producten sneller en met veel minder afval maken dan traditionele gereedschapsmethoden, wat een veel kosteneffectiever product oplevert dan traditionele methoden die meer middelen bieden voor onderzoek en ontwikkeling en veiligheidsmaatregelen. Bovendien is het schoonmaken van de randen niet nodig en kunnen onderdelen onmiddellijk worden gebruikt, waardoor de arbeidskosten bij de fabricage aanzienlijk worden verlaagd.

Schaalbaarheid

De vooruitgang van wiskundige processen en projectie van waterstraaltechnologie sinds de uitvinding ervan in 1984 is indrukwekkend geweest. Hierdoor is de schaalbaarheid aanzienlijk toegenomen, waardoor een veel kosteneffectievere optie mogelijk is in vergelijking met traditionele snijtechnologieën. Vaak kunnen machines tussen de 1 en 10.000 maken met een enkel prototype. Van verschillende legeringen naar verschillende snijsnelheden gaan is de sleutel tot schaalbaarheid en niets doet het sneller en effectiever dan waterstraaltechnologieën in vergelijking met traditionele snijmethoden.

Koud water snijden

Als u zich geen zorgen hoeft te maken over het toevoegen van warmte, kan de toch al bijna onmogelijke foutmarge nog meer worden gesloten als het gaat om legeringen voor de ruimtevaart. Onderzoek toont aan dat het toevoegen van warmte bij het snijden van metalen voor de ruimtevaart, met name titanium, microscopische scheuren en bramen veroorzaakt en het metaal verandert tot het punt waarop het mogelijk niet zo goed presteert als het materiaal zou hebben voordat de warmte werd toegevoegd. De warmtevrije technologie van waterjets zorgt ervoor dat er geen vervorming van onderdelen, thermische schade of spanningsschade aan het eindproduct ontstaat, waardoor de noodzaak om het door de hitte beschadigde deel van het product te verwijderen, zoals gevraagd door ruimtevaartingenieurs in de huidige markt, wordt verminderd.

Milieuvriendelijk

Door alleen natuurlijke bronnen van water en granaat/zand te gebruiken, kunnen waterstraalsnijders diensten verlenen aan geavanceerde technologieën zonder de hulpbronnen van de aarde op te offeren. Omdat er geen chemicaliën of hitte worden gebruikt, is er geen schade aan de lucht en geen blootstelling van potentieel schadelijke gifstoffen voor zowel de operators van de waterjetmachines als de consumenten en ingenieurs van het eindproduct. Waterjettechnologie zorgt voor een milieuvriendelijk proces in een ruimte die doorgaans geen optie biedt die we in de nabije toekomst kunnen gebruiken. Waterstraalsnijden, specifiek voor legeringen, steekt met kop en schouders uit boven alle traditionele methoden van gereedschap en snijden vanuit milieuoogpunt.

Samenvattend, terwijl technologie en ruimtevaarttechniek in razend tempo doorgaan, blijft de behoefte aan waterstraalsnijden toenemen en ook.

Zonder afbreuk te doen aan de veiligheid, zoals hierboven aangetoond, maakt waterstraalsnijden en -productie nauwkeurige en kosteneffectieve sneden mogelijk. Dit leidt uiteindelijk tot een wederzijds voordelige relatie voor zowel fabrikanten als lucht- en ruimtevaarttechnologiebedrijven en -ingenieurs, die vervolgens naar beneden stroomt om de consumenten van ruimtevaartproducten en -diensten ten goede te komen. Bovendien is waterjet, in vergelijking met andere snijmethoden, relatief nieuw, wat betekent dat we misschien net de oppervlakte hebben bekrast van wat zijn mogelijkheden werkelijk zijn. Met de toevoeging van de mogelijkheid om extra legeringen specifiek in de ruimtevaart te gebruiken, evenals onze voortdurende behoefte aan extra ruimtevaartproducten en -technologieën als gevolg van de vooruitgang van de mensheid, ziet de toekomst er zeer rooskleurig uit, en waterstraalsnijden leidt de weg boven en buiten de traditionele snijmethoden!