FSW-ANWENDUNG
Aluminiumtank geschweißt durch FSW
Steigerung der Herstellung von Aluminiumtanks: Effizienz und Stärke durch FSW erreichen.
Warum Rührreibschweißen für Ihre Aluminiumtank-Montage wählen?
Aluminiumtanks, die in verschiedenen Anwendungen wie der Lagerung von flüssigem Wasserstoff für Flugzeuge, kryogene Wasserstoffspeicherung und Raumfahrtstarter verwendet werden, profitieren erheblich von der FSW-Technik. Diese Methode bewahrt effektiv die inhärenten mechanischen Eigenschaften des Materials und gewährleistet eine vollständige hermetische Abdichtung der Tanks, wodurch deren Lebensdauer erheblich verlängert wird.
100% dicht
Kein Risiko von Lecks (von Vakuum bis zu jeder Flüssigkeit). Festkörperprozess > Keine Porosität
Kosten halbiert
Bis zu zweimal weniger teuer als das Lichtbogen- oder Laserschweißen.
Hohe Beständigkeit
Bis zu 280 bar (4000 psi) ohne nachträgliche Wärmebehandlung.
Gewichtsreduktion bis zu 2
Edelstahl ersetzt durch hochfestes Aluminium (2000er oder 7000er Serie).
Technische Spezifikationen von FSW-geschweißten Tanks
Tanks unter Ø 300 mm
Die Herstellung von 300-mm-Tanks wird durch die Einbeziehung von Extrusion und Rührreibschweißen revolutioniert, die eine beispiellose Vielseitigkeit bieten, da die Extrusionen nahtlos mit jeder Aluminiumlegierung integriert werden können, was den Montageprozess erleichtert. Das Extrusionsverfahren rationalisiert den gesamten Herstellungsablauf, indem die Notwendigkeit für Längsschweißnähte eliminiert wird, wodurch die Komplexität des Produktionsprozesses vereinfacht wird. Darüber hinaus ist die Annahme von Aluminiumextrusionen nicht nur ein strategischer Schritt zur Effizienzsteigerung, sondern dient auch als kosteneffektive Maßnahme, die die gesamten Herstellungskosten erheblich reduziert.
Tanks über Ø 300 mm
Ein Tank mit einem Durchmesser von mehr als 300 mm besteht in der Regel aus mehreren Komponenten: dem Körper (Halbschale) und zwei Endkappen.
Folglich erfordert die Montage dieses Typs von Aluminiumtank vier Rührreibschweißnähte:
Rührreibschweißen ist eine ausgefeilte Schweißtechnik, die für die sorgfältige Bewahrung der mechanischen Eigenschaften von Aluminium bekannt ist, mit einem Verbindungseffizienzkoeffizienten zwischen 70 und 100%. Darüber hinaus gewährleistet FSW minimierte Raten von Nachschweißfehlern, makellose Wiederholbarkeit und die Fähigkeit, hochleistungsfähige Aluminiumlegierungen zu schweißen, einschließlich AA2024-T3 und AA2219-T8. Nachdem ein kryogener Wasserstofftank diesem überlegenen Schweißprozess unterzogen wurde, erreicht er nicht nur 100% wasserdichte Integrität, sondern erfüllt auch die strengen Qualitätsanforderungen, die für solche Anwendungen erforderlich sind.
Darüber hinaus spielt die Anwendung des Rührreibschweißens eine entscheidende Rolle beim Fortschritt hin zur emissionsfreien Luftfahrt, indem es die sichere und effiziente Speicherung von flüssigem Wasserstoff ermöglicht. Dieser Ansatz gewährleistet nicht nur die strukturelle Integrität, die erforderlich ist, um den extremen Bedingungen bei der Speicherung von Wasserstoff bei niedrigen Temperaturen standzuhalten, sondern entspricht auch den Zielen der Luft- und Raumfahrtindustrie nach nachhaltigen und umweltfreundlichen Kraftstoffalternativen.
Rührreibschweißen wird für das Umfangsschweißen von Trägerraketenpaneelen sowie für das Stumpfschweißen von Kuppeln eingesetzt, wodurch die damit verbundenen Prozesskosten effektiv halbiert werden. Diese Technik ermöglicht das Schweißen von hochleistungsfähigen Aluminiumlegierungen der Serien 2xxx und 7xxx. Diese Legierungen, die integral für die Fertigung von Raumfahrtstartern sind, waren in der Vergangenheit entweder nicht schweißbar oder stellten erhebliche Schweißherausforderungen dar.
Darüber hinaus trägt FSW zur Gewichtsreduktion von Raumfahrtstartern bei, indem es das Schweißen von leichteren, versteiften Paneelen ermöglicht. Diese Paneele können schweißbare Versteifungen verschiedener Formen aufnehmen, einschließlich Kreuz-, Dreieck-, Axial- und Umfangskonfigurationen. Versteifungen, die durch Zerspanungs- oder Extrusionsprozesse hergestellt werden können, bieten zusätzliche Vielseitigkeit und Optionen im Startgerätebau.
Die Verwendung von Rührreibschweißen bei der Montage von flüssigen Sauerstofftanks bringt eine Vielzahl von Vorteilen mit sich, die auf die spezifischen Anforderungen dieser Anwendung zugeschnitten sind:
Sehen Sie Rührreibschweißen in Echtzeit auf Aluminiumtanks angewendet
Zoom auf Rührreibschweißen mit einziehbarem Stift: die Lösung, um das Austrittsloch zu füllen
In der Luft- und Raumfahrt ist eine häufige Herausforderung beim Rührreibschweißen das Austrittsloch, das am Ende der Schweißnaht verbleibt. Bei Anwendungen wie dem Orbitalschweißen von Tanks kann dies ein kritischer Faktor für die Gewährleistung einer gleichmäßigen Festigkeit der gesamten Schweißnaht sein.
Das innovative System der einziehbaren Stifte bietet eine effektive Lösung, indem es das Austrittsloch der Schweißnaht nahtlos ausfüllt. Diese Technik stellt sicher, dass die mechanischen Eigenschaften über die gesamte Schweißnaht hinweg konstant bleiben, wodurch Schwachstellen beseitigt werden, die Notwendigkeit einer Nachbearbeitung verringert und Produktionszeit eingespart wird.
Das für anspruchsvolle Industrien konzipierte einziehbare Stiftsystem ist ein wesentliches Merkmal zur Erzielung hochwertiger Ergebnisse bei FSW-Anwendungen, insbesondere bei komplexen Geometrien oder Orbitalschweißungen. Es stellt einen Durchbruch in der Präzisionsschweißtechnik dar und bietet überlegene Leistung und lang anhaltende Zuverlässigkeit.
Aluminiumtanks: Schlüsselbedenken für kritische Sektoren
Aluminium erweist sich als die beste Wahl in der Luft- und Raumfahrtindustrie für den Tankbau aufgrund seiner Leichtigkeit, Korrosionsbeständigkeit und idealen Balance von Stärke und Flexibilität. Außergewöhnliche Wärmeleitfähigkeit spielt eine entscheidende Rolle im Umgang mit extremen kryogenen Temperaturen. Kundenspezifische Anpassungen treiben innovative Tankdesigns voran und passen sich gleichzeitig Budgetbeschränkungen an, was Aluminium zu einer kostengünstigen Lösung macht.
In kritischen Sektoren, in denen Präzision und Leistung von größter Bedeutung sind, bietet die Kombination aus Aluminium und FSW unübertroffene Vorteile für den Missionserfolg.
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