การบินและอวกาศ

 

อุตสาหกรรมการบินและอวกาศต้องการความสมบูรณ์แบบ เลเซอร์มีข้อได้เปรียบที่สำคัญสี่ประการซึ่งวิธีการผลิตแบบดั้งเดิมไม่สามารถเทียบเคียงได้

ความแม่นยำและการทำซ้ำที่สมบูรณ์แบบ
เลเซอร์บรรลุค่าความคลาดเคลื่อนระดับไมครอน-อย่างสม่ำเสมอ การเชื่อม การตัด หรือรอยใดๆ เกิดขึ้นในลักษณะเดียวกันทุกครั้ง ความสามารถในการทำซ้ำนี้เป็นไปตามข้อกำหนดที่เข้มงวดเพื่อรักษาความปลอดภัยของเครื่องบิน

การรักษาความสมบูรณ์ของวัสดุ
ความร้อนทำลายวัสดุการบินและอวกาศราคาแพง เลเซอร์ใช้ความร้อนน้อยที่สุดและสร้างโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน-เล็กน้อย สิ่งนี้จะรักษาคุณสมบัติของซูเปอร์อัลลอยและคอมโพสิตขั้นสูงซึ่งมีราคาหลายพันปอนด์ต่อปอนด์

เปิดใช้งานการลดน้ำหนัก
ทุกออนซ์มีความสำคัญที่ความสูง 35,000 ฟุต การเชื่อมด้วยเลเซอร์ช่วยขจัดหมุดย้ำและตัวยึดที่มีน้ำหนักมาก ผลลัพธ์? เครื่องบินที่เบากว่าซึ่งเผาผลาญเชื้อเพลิงน้อยลงและบรรทุกน้ำหนักบรรทุกได้มากขึ้น

รับรองการปฏิบัติตามกฎระเบียบ
FAA และกระทรวงกลาโหมกำหนดให้มีการติดตามชิ้นส่วนอย่างถาวร การมาร์กด้วยเลเซอร์จะสร้างการระบุ-หลักฐานการงัดแงะที่คงอยู่ได้นานหลายทศวรรษในสภาวะที่รุนแรง

 

 

เครื่องบินสมัยใหม่ผลักดันวัสดุให้ถึงขีดจำกัด การเชื่อมด้วยเลเซอร์สำหรับการบินและอวกาศจะเชื่อมวัสดุเหล่านี้เข้าด้วยกันโดยไม่ทำให้ความแข็งแรงหรือความทนทานลดลง

การประกอบส่วนประกอบเครื่องยนต์สมรรถนะสูง-

เครื่องยนต์ไอพ่นทำงานในสภาวะที่เลวร้าย ใบพัดกังหันหมุนที่ 15,000 รอบต่อนาทีในขณะที่อาบอยู่ในกระแสก๊าซที่มีอุณหภูมิ 2,000 องศาฟาเรนไฮต์

วิธีการเชื่อมแบบดั้งเดิมจะสูบความร้อนมากเกินไปเข้าสู่ซูเปอร์อัลลอยด์ที่ไวต่อความร้อน- เช่น ไทเทเนียมและอินโคเนล ความร้อนนี้จะทำลายโลหะวิทยาที่แม่นยำซึ่งทำให้เครื่องยนต์ทำงานต่อไปได้

เลเซอร์ช่วยแก้ปัญหานี้ได้ ทำให้เกิดรอยเชื่อมที่ลึกและแคบด้วยความแม่นยำในการผ่าตัด การป้อนความร้อนขั้นต่ำช่วยรักษาความแข็งแรงของวัสดุและความต้านทานต่อความล้า ส่วนประกอบของเครื่องยนต์รักษาความสมบูรณ์ของชิ้นส่วนผ่านรอบการบินหลายพันรอบ

การเปลี่ยนหมุดย้ำสำหรับเฟรมเครื่องบินที่เบากว่าและแอโรไดนามิกมากขึ้น

เครื่องบิน 787 Dreamliner ของโบอิ้งมีน้ำหนักน้อยกว่าเครื่องบินเทียบเคียงถึง 20% การเชื่อมด้วยเลเซอร์ทำให้สิ่งนี้เกิดขึ้นได้

หมุดย้ำเพิ่มน้ำหนักอย่างมากและสร้าง{0}}การลากที่ทำให้เกิดการกระแทก รูหมุดย้ำแต่ละรูยังสร้างจุดความเข้มข้นของความเค้นที่อาจแตกร้าวเมื่อเวลาผ่านไป

การเชื่อมด้วยเลเซอร์แบบกวนจะเชื่อมแผงลำตัวเข้าด้วยกันอย่างแนบเนียน ข้อต่อที่เรียบช่วยลดการลากและขจัดจุดชำรุดที่อาจเกิดขึ้นนับพันจุด สายการบินประหยัดค่าน้ำมันได้หลายล้าน ในขณะที่ผู้โดยสารจะได้เพลิดเพลินกับห้องโดยสารที่เงียบกว่า

 

 

วัสดุการบินและอวกาศต่อสู้กลับ ไทเทเนียมและซูเปอร์อัลลอยอื่นๆ ในการตัดด้วยเลเซอร์ต้องใช้ความแม่นยำซึ่งเครื่องมือกลไม่สามารถให้ได้

การตัดที่แม่นยำของซูเปอร์อัลลอยและไทเทเนียม

ไทเทเนียมทำให้เครื่องมือตัดทื่อได้ภายในไม่กี่นาที คุณสมบัติในการชุบแข็ง-ทำให้แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะตัดเฉือนด้วยวิธีเดิมๆ

เลเซอร์ตัดผ่านไทเทเนียมเหมือนเนย พวกเขาสร้างรูปร่างที่ซับซ้อนหลาย-ด้วย:

• ทำความสะอาดขอบโดยไม่ต้องมีการตกแต่งขั้นสุดท้าย
• ไม่มีแรงเค้นเชิงกลที่ทำให้เกิดการแตกร้าว
• ไม่มีการสึกหรอของเครื่องมือหรือการหยุดทำงานของการเปลี่ยน

ชิ้นส่วนหลุดจากเลเซอร์พร้อมประกอบ ซึ่งช่วยลดค่าใช้จ่ายในการตัดเฉือนและลดเวลาในการผลิตลง 60%

การประมวลผลคอมโพสิตขั้นสูง

คอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์เป็นวัสดุมหัศจรรย์ของการบินและอวกาศ แข็งแกร่งกว่าเหล็กแต่เบากว่าอลูมิเนียม

วิธีการตัดแบบดั้งเดิมสร้างปัญหา:

• การตัดด้วยกลไกจะแยกชั้นออกจากกัน
• การตัดด้วยพลังน้ำทำให้ขอบหยาบ
• การตัดด้วยความร้อนจะทำให้เมทริกซ์เรซินละลาย

เลเซอร์ตัดวัสดุคอมโพสิตอย่างหมดจด ลำแสงโฟกัสจะผนึกขอบและป้องกันการหลุดร่อน รูปร่างที่ซับซ้อนซึ่งครั้งหนึ่งต้องใช้เครื่องมือราคาแพง สามารถตัดได้ในไม่กี่นาที

 

 

ชิ้นส่วนการบินและอวกาศทุกชิ้นต้องมีสูติบัตรเครื่องหมายส่วน FAAข้อกำหนดต้องมีการระบุตัวตนถาวรซึ่งจะคงอยู่ตลอดอายุการใช้งานของเครื่องบิน

ปฏิบัติตามข้อบังคับ UID ของ FAA และกลาโหมที่เข้มงวด

ชิ้นส่วนของเครื่องบินต้องมีรหัสประจำตัวเฉพาะ (UID) รหัสเหล่านี้ติดตามทุกส่วนประกอบตั้งแต่การผลิตจนถึงการเลิกใช้

ความท้าทาย? มาร์คต้องรอด:

• อุณหภูมิตั้งแต่ -70 องศา F ถึง 1,200 องศา F
• ทนแรงดันได้ถึง 3,000 PSI
• ของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อนและสารเคมีทำความสะอาด
• อายุการใช้งาน 30+ ปี

การทำเครื่องหมายด้วยเลเซอร์การบินและอวกาศสร้างรอยถาวรโดยไม่ทำให้ชิ้นส่วนเสียหาย เลเซอร์จะกำจัดวัสดุในระดับโมเลกุล สร้างความเปรียบต่างที่ไม่จางหาย แตกหัก หรือสึกหรอ

วิธีการมาร์กแบบดั้งเดิม เช่น การประทับตรา จะสร้างความเข้มข้นของความเค้น ฉลากกาวหลุดออก มีเพียงการมาร์กด้วยเลเซอร์เท่านั้นที่ตรงตามข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับส่วนประกอบการบินที่สำคัญ

การทำเครื่องหมายที่ละเอียดอ่อนบนสายไฟและส่วนประกอบที่ละเอียดอ่อน

เครื่องบินประกอบด้วยสายไฟยาวหลายกิโลเมตรและมีส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์หลายพันชิ้น แต่ละอันต้องมีการระบุตัวตนโดยไม่มีความเสียหาย

เลเซอร์ทำเครื่องหมายฉนวนสายไฟโดยไม่เจาะตัวนำ พวกเขาสร้างข้อความที่อ่านได้บนแผงวงจรโดยไม่กระทบต่อส่วนประกอบใกล้เคียง ความแม่นยำนี้ป้องกันไฟฟ้าขัดข้องที่อาจส่งผลต่อความปลอดภัยในการบิน

 

 

การบำรุงรักษาเครื่องบินมีราคาแพงและใช้เวลานาน-MRO เลเซอร์ทำความสะอาดเปลี่ยนแปลงวิธีการดูแลรักษาฝูงบินของสายการบิน

การลอกสีเครื่องบิน

สายการบินจะทาสีเครื่องบินทุกๆ 6-8 ปี วิธีการแบบเดิมสร้างปัญหา:

• การลอกสารเคมีใช้เวลาหลายสัปดาห์และก่อให้เกิดของเสียอันตราย
• การระเบิดของสื่อสร้างความเสียหายให้กับผิวหนังคอมโพสิต
• ทั้งสองวิธีจำเป็นต้องมีการปิดบังและการล้างข้อมูลอย่างกว้างขวาง

แถบทำความสะอาดด้วยเลเซอร์ทาสีภายในไม่กี่ชั่วโมง ไม่ใช่เป็นสัปดาห์ กระบวนการ:

• ขจัดเฉพาะสารเคลือบ โดยไม่แตะต้องพื้นผิว
• ไม่ก่อให้เกิดของเสียอันตราย
• ต้องมีการปิดบังน้อยที่สุด

สายการบินลดเวลาการหยุดซ่อมบำรุงจากสัปดาห์เหลือเป็นวัน เครื่องบินกลับมาให้บริการได้เร็วขึ้น สร้างรายได้แทนต้นทุนโรงเก็บเครื่องบิน

การเตรียมการเชื่อมและการกำจัดการกัดกร่อน

การเชื่อมที่สมบูรณ์แบบต้องมีการเตรียมที่สมบูรณ์แบบ สารปนเปื้อนทำให้เกิดข้อบกพร่องในการเชื่อมซึ่งอาจนำไปสู่ความเสียหายร้ายแรงได้

การทำความสะอาดด้วยเลเซอร์จะกำจัด:

• ออกซิเดชันและการกัดกร่อน
• คราบน้ำมันและไขมันตกค้าง
• การเคลือบและไพรเมอร์ก่อนหน้า

กระบวนการนี้มีความแม่นยำมากจนสามารถขจัดการกัดกร่อนได้โดยไม่ต้องสัมผัสโลหะฐาน ซึ่งช่วยยืดอายุการใช้งานของส่วนประกอบและลดต้นทุนการเปลี่ยน

 

 

เลเซอร์ไม่เพียงแค่ปรับปรุงกระบวนการที่มีอยู่เท่านั้น- แต่ยังทำให้เกิดการออกแบบและระดับประสิทธิภาพใหม่ทั้งหมดอีกด้วยเทคโนโลยีการผลิตเพื่อการป้องกันอาศัยความแม่นยำของเลเซอร์เพื่อสร้างระบบที่ปกป้องกองกำลังของเราและรักษาผลประโยชน์ของเรา

เครื่องบินทหารสมัยใหม่ เช่น F-35 Lightning II ใช้โครงสร้างไทเทเนียมที่เชื่อมด้วยเลเซอร์- การเคลือบแบบซ่อนตัวต้องใช้เลเซอร์-การเตรียมพื้นผิวที่แม่นยำ ระบบการบินที่มีความสำคัญต่อภารกิจจำเป็นต้องมีการมาร์กด้วยเลเซอร์แบบถาวรเพื่อให้สามารถตรวจสอบย้อนกลับได้

การใช้งานเหล่านี้ต้องการความน่าเชื่อถืออย่างแท้จริง เมื่อความล้มเหลวไม่ใช่ทางเลือก เลเซอร์จะมอบความแม่นยำและความสม่ำเสมอที่ทำให้ผู้พิทักษ์ของเราปลอดภัย

สำหรับการใช้งานด้านการบินและอวกาศที่ความแม่นยำไม่ได้เป็นเพียงเป้าหมาย แต่เป็นข้อกำหนด ระบบควบคุมที่อยู่เบื้องหลังเลเซอร์เป็นสิ่งสำคัญยิ่ง ติดต่อวิศวกรของเราเพื่อหารือเกี่ยวกับวิธีที่บอร์ดเครื่องมือวัดของเรารับประกันภารกิจ-ผลลัพธ์ที่สำคัญ