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欧盟研发通用搅拌摩擦焊头 助力飞机制造商绿色低成本制造

据欧盟清洁航空网站2022年7月5日报道,欧盟“清洁航空”计划FUNHEAD项目开发了一种通用的搅拌摩擦焊头,可以连接到飞机制造商的数控机床上,可降低制造商的成本,简化工艺过程。在31个月的时间里,FUN HEAD项目探索23项焊接参数,还设计制造了针对凹凸形状的特殊焊具,开发了使用伸缩销和静轴肩工具的力度控制系统和机构。该项目的主要成果之一是实现了焊接厚度为0.5 mm、屈服强度为母材100%、极限抗拉强度为母材80%的2024-T3合金的可能性。

搅拌摩擦焊是一种将两种固态金属连接在一起的方法,通过摩擦产生热量,使用的焊具可以在不熔化材料的情况下将两件金属连接在一起。在航空领域使用搅拌摩擦焊有许多环保效益,尤其是减少二氧化碳排放的潜力。搅拌摩擦焊可以通过促进表面缺陷的去除来减少燃料的使用,从而降低阻力系数,并通过减少金属板的重叠,使飞机机身更轻,进而减少燃料消耗。此外,搅拌摩擦焊省去或减少薄板重叠的优势还包括节约原材料,某些结构所需原材料甚至可减少90%。搅拌摩擦焊也是一种更清洁的工艺,因为它消耗的电力更少,不使用密封剂,而且搅拌摩擦焊头可以由可回收的铝合金制成。

然而,搅拌摩擦焊专用的机器价格昂贵,大多数公司难以证明其成本的合理性。但大多数制造商都有计算机化的数控机床。因此,FUNHEAD项目着手于开发了一种通用的搅拌摩擦焊头。利用搅拌摩擦技术焊接薄板是航空结构搅拌摩擦焊领域的一个有前景的突破。

展望未来,将继续研究如何进一步减轻航空结构的重量。 FUN HEAD由AVANTIS PROJECT负责协调,参与方包括STIRWELD公司和ARMINES公司以及与之相关的第三方阿尔比-加莫国立高等矿业学校(IMT MINES ALBI),总预算约为95万欧元,其中约70万欧元由欧盟资助。(中国航空新闻网)