Festwalzen von Dehnschrauben: 100 % Dauerfestigkeit in 28 Sekunden

Śruby rozprężne w lotnictwie to coś więcej niż tylko elementy złączne: zabezpieczają one istotne komponenty, takie jak mocowania silnika - i muszą radzić sobie z ekstremalnymi wibracjami, obciążeniami termicznymi i najwyższymi wymogami bezpieczeństwa. Jednak nawet nowoczesne stopy tytanu często nie osiągają wymaganej 100-procentowej wytrzymałości zmęczeniowej. Rezultat: kosztowna przeróbka, zwiększona ilość odpadów, a nawet zagrożenie bezpieczeństwa.

Jak można rozwiązać ten problem bez uszczerbku dla wagi, materiału lub opłacalności? Odpowiedzią jest głębokie walcowanie - proces mechanicznej obróbki powierzchni, który nie tylko poprawia jakość powierzchni, ale także wprowadza szczątkowe naprężenia ściskające do strefy krawędziowej. Pokazuje to projekt klienta ECOROLL: Dzięki odpowiedniemu narzędziu i właściwym parametrom procesu, tytanowe śruby rozporowe mogą być obrabiane w zaledwie 28 sekund, aby niezawodnie osiągnąć wymaganą żywotność - przy jednoczesnym obniżeniu kosztów o 25% i skróceniu czasu obróbki o 30%.

Tytan jest popularnym materiałem w lotnictwie, ponieważ jest lekki, a jednocześnie ma wysoką wytrzymałość. Wytrzymałość 1600 MPa i twardość 49 HRC sprawiają, że zastosowany tu stop tytanu oferuje najlepsze warunki dla komponentów poddawanych dużym obciążeniom. Jednak to właśnie te właściwości sprawiają, że obróbka jest tak wymagająca, np. podczas cięcia.

W lotnictwie liczy się każdy gram. Właśnie dlatego tytan jest tutaj szczególnie popularny. Jednak tytanowe komponenty muszą oczywiście być również absolutnie bezawaryjne. To właśnie tutaj wielu producentów osiąga swoje granice - i szuka alternatywnych rozwiązań, które poprawią zarówno wytrzymałość, jak i opłacalność.

ECOROLL opiera się na głębokim walcowaniu - procesie czysto formującym, który nie wymaga usuwania materiału i specjalnie utwardza strefę krawędzi komponentu. W tym konkretnym zastosowaniu wykorzystano narzędzie HG6-9:

• Konstrukcja narzędzia: 6 mm kulka na pręcie mocującym, który jest ustawiony normalnie do powierzchni (kąt 0°). Zapewnia to optymalny i równomierny docisk.
• Parametry procesu:
  • Naciskkontaktowy: 300 barów nacisku toczenia (≙ 750 Newtonów)
  • Prędkość walcowania: 150 metrów na minutę
  • Prędkość posuwu: 0,1 mm na obrót
• Czas przetwarzania: 28 sekund na śrubę - ekonomiczny i powtarzalny.

Dlaczego takie parametry?

• Siła walcowania generuje optymalny nacisk powierzchniowy i wprowadza maksymalne szczątkowe naprężenia ściskające do strefy krawędzi bez uszkadzania materiału.
• Wybrana prędkość posuwu zapewnia wystarczające pokrycie powierzchni, zapewniając jednocześnie bardzo ekonomiczny proces.
• Rezultat: jednorodne szczątkowe naprężenia ściskające w strefie krawędziowej, które zapobiegają mikropęknięciom i zwiększają wytrzymałość zmęczeniową nawet o 100%.

Dostawca z branży lotniczej stanął przed następującym problemem: chociaż tytanowe śruby rozporowe spełniały wymagania mechaniczne, nie osiągały wymaganej wytrzymałości zmęczeniowej.

Przełomem okazało się głębokie walcowanie ECOROLL:

1. 100% wytrzymałościzmęczeniowej: Wszystkie testowane komponenty przeszły testy żywotności.
2. 25% redukcja kosztów: Mniejsze zużycie narzędzi, mniej przeróbek.
3. 30% oszczędność czasu: Czas obróbki został skrócony z ponad 40 sekund do 28 sekund.
4. Kompatybilność z lekkimi konstrukcjami: Brak dodatkowych materiałów, brak wzrostu wagi.

Wnioski klienta:

Walcowanie głębokie nie tylko zapewniło wytrzymałość zmęczeniową, ale także znacznie obniżyło koszty produkcji, dzięki czemu proces ten jest obecnie integralną częścią produkcji.

1. Ukierunkowane utwardzanie: Resztkowe naprężenia ściskające zwiększają wytrzymałość zmęczeniową - szczególnie ważne w przypadku obciążeń dynamicznych.
2. Ekonomiczność: Krótszy czas obróbki i dłuższa żywotność narzędzia zmniejszają koszty jednostkowe.
3. Zrównoważony rozwój: Bez usuwania materiału, bez dodatkowych chemikaliów - idealny do produkcji przyjaznej dla klimatu.
4. Elastyczność: Proces można dostosować do różnych materiałów i geometrii komponentów.

Śruby rozprężne w lotnictwie muszą być absolutnie niezawodne - przy minimalnej wadze i maksymalnej opłacalności. Głębokie walcowanie za pomocą narzędzi ECOROLL oferuje tutaj wyraźnie lepsze rozwiązanie:

• 100% wytrzymałości zmęczeniowej dla wszystkich komponentów.
• 25% niższe koszty i 30% szybsza obróbka.
• Niezawodność procesu spełniająca surowe wymagania przemysłu lotniczego.

Czy stoisz przed podobnymi wyzwaniami? Niezależnie od tego, czy chodzi o tytan, stal czy inne wysokowydajne materiały: ECOROLL opracowuje niestandardowe rozwiązania w zakresie walcowania głębokiego dla danego zastosowania. Skontaktuj się z nami, aby uzyskać indywidualną konsultację.