L'application d'équipements laser est devenue courante, en particulier la machine de découpe laser pour métaux, qui a de bonnes performances dans le traitement de divers matériaux métalliques et peut traiter rapidement et avec précision la tôle en différentes formes. L'application de cette technologie dans les matériaux aéronautiques a attiré de nombreuses entreprises de construction aéronautique.
Les pièces du rotateur et la transmission du fuselage de l'avion sont forgées à partir de grosses billettes métalliques. Le fuselage contient également certaines pièces en matériaux forgés et la majeure partie du fuselage est en aluminium. Généralement, l'alliage d'aluminium à base de zinc de la série 7000 est utilisé pour le traitement en raison de sa bonne résistance statique et de sa résistance à la fatigue. Bien que les matériaux en aluminium de la série 7000 conviennent parfaitement aux applications aéronautiques, ils ne résistent pas aux hautes températures. Un chauffage rapide, tel que le soudage et la découpe au laser, peut provoquer des microfissures. Les micro-fissures entraînent une réduction de la résistance à la fatigue. Le soudage et la découpe au laser sont deux types de processus qui produisent des micro-fissures induites thermiquement.
Le contrôle de la qualité et de la transformation est crucial. Tout processus qui apporte des facteurs incertains au traitement doit être contrôlé ou directement éliminé.Dans le passé, la découpe au laser a posé de grands défis au contrôle de la qualité et à la cohérence entre les différents lots de production.
Dans le système de découpe laser actuel, les limites de ces découpes laser dans les applications aéronautiques ont été améliorées, notamment les performances de fatigue et la réduction de la cohérence des processus de fabrication. Or, le système laser a considérablement réduit la taille de la zone affectée thermiquement (ZAT) et les microfissures correspondantes. Dans le processus de découpe au laser, les techniciens ont pu contrôler les paramètres de découpe et utiliser le logiciel de la calculatrice pour répéter avec précision.Ces avancées technologiques ont amené les gens à se demander si la découpe au laser convenait à la production de structures de fuselage. La structure du fuselage est principalement constituée de matériaux en aluminium de la série 7000.
La rupture de fatigue se produit généralement à l'endroit où la contrainte est concentrée, comme le bord de la pièce, le changement de forme géométrique ou le joint. Les pièces de fuselage en tôle ont de nombreux modes d'assemblage différents, et la plupart des fissures de fatigue se produisent au niveau de l'assemblage. Si le laser n'est pas utilisé pour couper le petit trou au niveau du joint, le laser est principalement utilisé pour couper le bord de la pièce. Pour d'autres effets, la position de connexion la plus vulnérable peut être utilisée pour illustrer que les micro-fissures causées par la découpe au laser ne sont pas la principale position de dommage par rapport à la connexion.De cette façon, nous pouvons conclure que si une pièce est susceptible de se briser au niveau du joint, la technologie de découpe au laser n'endommagera pas davantage les caractéristiques de fatigue de la pièce.
La découpe au laser peut traiter des pièces avec cohérence plus rapidement, ce qui est plus efficace que le traitement traditionnel. La technologie laser devrait réduire le temps de traitement et les coûts de production. Pendant longtemps, dans le traitement des plaques d'aluminium de la série 7000, les avantages des lasers n'ont pas été mis en jeu en raison de la réduction des performances en fatigue. Récemment, l'innovation du système laser a conduit les gens à réévaluer les avantages de la découpe au laser de l'aluminium aéronautique. Des tests préliminaires ont montré le potentiel de la technologie laser dans le traitement du fuselage. Les futurs systèmes de fuselage et les conceptions existantes ne devraient pas exclure l'application possible de lasers dans ce système de fuselage en raison de l'expérience passée. Nous devons maintenir une attitude ouverte pour analyser diverses situations afin de déterminer si la technologie laser peut apporter des avantages au produit.
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