1. Technologia jest to wiedza o przetwarzaniu dóbr naturalnych w dobra użytkowe (produkty), ewentualnie produktów o mniejszym stopniu przetworzenia w produkty bardziej skomplikowane.

rozróżnia się technologię produkcji silników lotniczych i technologię produkcji płatowców

1. Właściwości płatowca jako produktu:

- Dużą liczba i różnorodność części

- duży asortyment stosowanych materiałów

- złożoność kształtów przestrzennych większości elementów konstrukcyjnych, zróżnicowanie wymiarowe części

- mała sztywność większości części

- duża, dochodząca do 60% pracochłonności ogólnej, pracochłonność prac montażowych i kontrolnych

- wysokie wymagania jakościowe dotyczące całego płatowca, jak i jego elementów

- częsta zmiana produkcji

- szeroka kooperacja z innymi zakładami

- duży zakres prac przygotowania produkcji

1. Etapy przygotowania produkcji SP

2. Zwiększenie technologiczności konstrukcji poprzez:

• możliwie duże wykorzystanie elementów z poprzednich wyrobów,

• możliwie szerokie zastosowanie części znormalizowanych o sprawdzonej konstrukcji i technologii,

• możliwie szeroką powtarzalność (typizację) elementów konstrukcji lub jej fragmentów

• racjonalny podział na zespoły i podzespoły

• proste, tam gdzie to jest możliwe, kształty części płatowca

• maksymalne zastosowanie w konstrukcji materiałów łatwoobrabialnych;

przyjęcie racjonalnych wymagań w stosunku do dokładności: wymiarów, kształtu oraz chropowatości powierzchni.

1. Rozróżnia się dwie klasy dokładności odwzorowania geometrii płatowca:

• klasa I – dotyczy SP, których Vmax>600 km/h 0,5-1

klasa II – dotyczy SP, których Vmax<600 km/h 1-2

1. Proces odwzorowania geometrii płatowca jest utrudniony ze względu na:

• skomplikowany kształt płatowca;

• duże wymiary;

• specyficzną konstrukcję wyrobu – złożoną z wielu cienkościennych elementów o stosunkowo małej sztywności.

1. Rozróżnia się następujące metody odwzorowania geometrii płatowca:

Proste metody stosowane w przeszłości:

• bezpośredniego wykonawstwa;

• płyt kontrolnych;

• płytowo-strunowa;

metody stosowane współcześnie:

• płytowo-wzornikowa;

• makietowo-wzornikowa;

numeryczna.

1. Metoda bezpośredniego wykonawstwa.

• prosta metoda zapożyczona z budowy maszyn;

• stosowana dla wykonywanych w przeszłości prostych konstrukcji dźwigarowych;

• sztywne dźwigary stanowiły bazę montażową;

• opierała się na klasycznej dokumentacji technicznej (szczegółowy rysunek zestawieniowy);

• nieskomplikowane przyrządy wykonawcze i montażowe;

• dokładność geometrii sprawdzano w trakcie wykonywania, głównie techniką niwelacji;

• brak wymienności zespołów;

• płatowiec był indywidualnym, niepowtarzalnym wyrobem.

1. Wzorniki są to płaskie lub przestrzenne elementy służące do przenoszenia kształtów i wymiarów z wzorców na produkt, względnie oprzyrządowanie produkcyjne

2. Foremniki są to narzędzia służące do kształtowania części metodami obróbki plastycznej:

3. Rysunek płytowy teoretyczny WW. Wykonywany jest w skali 1:1 na specjalnej płaskiej płycie utworzonej z szeregu warstw blach stalowych lub folii z tworzyw sztucznych. Zawiera zasadniczą geometrię płatowca (główne osie, obrysy kadłuba, skrzydła, usterzenia, gondoli silnikowej, osie obrotu części ruchomych wraz z obwiedniami tych części). Przy ręcznym trasowaniu możliwa jest dokładność ± 0,1 mm. Inne nazwy: płaz, plan warstwicowy, płyta wzorcowa, wzorzec wzorców.

4. Rysunek płytowy konstrukcyjny WKK. Wykonuje się je dla wszystkich zespołów i części w skali 1:1 na arkuszach blachy stalowej lub folii na podstawie rysunku płytowego teoretycznego. Różnią się od niego tym, że przedstawiają całe zespoły (podzespoły) ze wszystkimi detalami składowymi:

5. Wzorce przyrządowe WP. Są to sztywne konstrukcje przestrzenne składające się ze szkieletu oraz elementów wyznaczających geometrię zespołu jaki dany wzorzec przedstawia. Mogą mieć okucia, żebra, wręgi i inne elementy w zależności od tego jaki przedstawiają zespół. Przeznaczone są do ustawiania i kontroli przyrządów montażowych, zapewniają zachowanie baz montażowych i wymiarów.

6. Metoda numeryczna w odwzorowaniu płatowca. Podstawą tej metody jest pakiet programów przeznaczonych do graficznego przedstawienia geometrii bryły płatowca oraz do kierowania procesem obróbki części na obrabiarkach numerycznych. Wprowadzenie tej metody umożliwia min. wykonywanie integralnych części płatowca metodą frezowania, przy jednoczesnym zapewnieniu odpowiedniej dokładności i powtarzalności wymiarów. Na obrabiarkach numerycznych wykonuje się także wzorniki, foremniki i inne oprzyrządowanie przeznaczone do obróbki plastycznej blach i kształtowników.

7. Obciąganie to proces, w którym najczęściej płaski półfabrykat jest jednocześnie rozciągany i zginany na powierzchni sztywnego foremnika.

8. Obciąganie proste, rozciąganiem, obrotowe, kołowe, metodą gięcia z belką wspomagającą.

9. Obciąganie proste: W metodzie tej materiał w postaci blachy mocowany jest w dwóch lub czterech uchwytach (rys. 3.2), które mogą być stałe lub wahliwe z możliwością przesuwania w płaszczyźnie poziomej. Następnie materiał jest kształtowany przez foremnik (wzornik) przesuwający się prostopadle do płaszczyzny zamocowanego materiału.

10. Obciąganie rozciąganiem stosowane jest przy wytwarzaniu dużych powierzchni pokryć o małych krzywiznach oraz do formowania kształtowników (profili). W procesie tym materiał po zamocowaniu w uchwytach jest wstępnie rozciągany, a następnie owijany na foremniku. Ruch mogą wykonywać tylko uchwyty lub uchwyty i foremnik (rys. 3.3).

11. Obciąganie obrotowe jest stosowane do kształtowania przedmiotów długich i wąskich, szczególnie różnego rodzaju profili. Po uzyskaniu wstępnego naciągu właściwe kształtowanie spowodowane jest ruchem obrotowym foremnika wraz z jednym uchwytem mocującym (rys. 3.4).

12. Obciąganie kołowe (pierścieniowe, roztłaczaniem) stosowane jest do nadawania ostatecznego kształtu półfabrykatom w kształcie walca lub stożka, wykonanych ze zwiniętych blach i zespawanych. W trakcie procesu obciągania nadaje im się nierozwijalne kształty (rys.3.5). Ten typ obciągania stosowany jest przy wykonywaniu segmentów zbiorników oraz osłon.

13. Obciąganie metodą gięcia z belką wspomagającą polega na przymocowaniu materiału do specjalnej belki, którą poddaje się zginaniu. W trakcie zginania w przymocowanym materiale wystąpią naprężenia typowe dla procesu obciągania (rys. 3.6), co powoduje trwałe odkształcenie materiału.

14. Podstawową wadą procesów obciągania są duże odpady materiałowe, spowodowane koniecznością stosowania znacznych naddatków, koniecznych dla dobrego uchwycenia skrajów blachy z której formowany będzie dany element. Nie zawsze można go zrealizować w jednej operacji i wówczas konieczne jest stosowanie wyżarzania międzyoperacyjnego.

15. Wyoblaniem nazywamy proces kształtowania elementu z wirującej blachy, na którą wywierany jest miejscowy nacisk.

16. Wyoblanie bez rozciągania i z rozciąganiem materiału.

17. Wyoblanie bez rozciągania przeprowadza się najczęściej sposobem ręcznym. Cieńsze blachy (do ) wyobla się zazwyczaj na zimno, grubsze zaś na gorąco, albo stosując mechaniczny docisk wyoblaka. Nagrzewanie blach można prowadzić palnikami gazowymi bezpośrednio w trakcie wy­oblania materiału lub wcześniej nagrzewając materiał w piecu. Robotnikom o wysokich kwalifikacjach udaje się utrzymać stałą grubość ścianek kształ­towanych części z dokładnością ±10%.

18. Wyoblanie z rozciąganiem (kształtowanie obrotowe przez rozciąganie) jest metodą kształtowania polegającą na obrotowym ciągnieniu materiału (rys. 3.9). Ze względu na duże siły występujące przy tej obróbce proces jest całkowicie zmechanizowany - najczęściej kształtowanie odbywa się metodą kopiowania na obrabiarkach z hydraulicznym napędem suportu. Podstawo­wym kształtem dla obróbki tą metodą są stożki. Osiągany stopień odkształce­nia materiału przy tej metodzie jest duży, trudny do uzyskania innymi meto­dami obróbki plastycznej na zimno

3. Kształtowanie energią, wysokich ciśnień polega na impulsowym wytworzeniu wysokiego ciśnienia w ośrodku gazowym lub cieczy, które działając na materiał odkształca go i dociskając do sztywnej matrycy nadaje mu pożądany kształt.

4. Wysokie ciśnienia niezbędne do kształtowania materiałów można uzyskiwać wykorzystując:

• energię wybuchowych materiałów kruszących

• energię spalania prochu lub mieszanin paliwowo-powietrznych,

• energię rozprężania skroplonych gazów,

• wyładowania elektryczne dużej mocy w cieczach.

1. Najczęściej stosowanymi materiałami wybuchowymi są:

• trotyl - prędkość detonacji 6700 m/s,

• heksogen - prędkość detonacji 8400 m/s,

• pentryt - prędkość detonacji 8440 m/s,

• oktogen- prędkość detonacji 9120 m/s.

1. Cechami, które decydują o zastosowaniu tych materiałów, są:

• czas detonacji (2...5) 10^-5 s,

• energia właściwa 3350...6000 J/g,

• temperatura reakcji 2000...4000°C,

• maksymalne ciśnienie fali uderzeniowej około 20 GPa (200 000 at).

1. Kształtowanie bezpośrednie polega na ułożeniu ładunku wybuchowego i jego zdetonowaniu bezpośrednio na kształtowanym materiale. W tym przypadku istnieje niebezpieczeństwo uszkodzenia materiału, zwłaszcza powierzchniowego, czemu można zapobiec stosując przekładkę ochronną pomiędzy ładunkiem i kształtowanym materiałem.

2. W praktyce częściej stosowane jest kształtowanie pośrednie, w którym materiał wybuchowy umieszczony jest w pewnej odległości od powierzchni kształtowanego materiału, a ośrodkiem pośredniczącym jest najczęściej woda (rzadziej powietrze lub piasek).

3. 

4. Zaletami tłoczenia wybuchowego są:

• proste oprzyrządowanie (zastosowanie jednego narzędzia – matrycy wyposażonej w układ odpowietrzenia, którą wykonuje się zazwyczaj ze stali, ale ze względu na występujące naciski rzędu 250 MPa może być ona wykonywana z metali łatwo topliwych lub tworzyw sztucznych),

• możliwość wykonywania elementów o dużych wymiarach, np. o średnicy kilku metrów,

• możliwość kształtowania zarówno cienkich folii, jak i płyt aluminiowych o dużych grubościach (do ),

• możliwość kształtowania elementów z materiałów o wysokiej wytrzymałości i małej plastyczności, praktycznie niedających się kształtować innymi metodami obróbki plastycznej na zimno,

• możliwość uzyskania dokładnego odwzorowania szczegółów matrycy (kalibrowania) wynikająca z wysokich prędkości odkształceń.

1. Zaletami tłoczenia wybuchowego są:

• Proste oprzyrządowanie (zastosowanie jednego narzędzia- matrycy wyposażonej w układ odpowietrzania, którą wykonuje się zazwyczaj ze stali, ale ze względu na występujące naciski rzędu 250 MPa może być ona wykonywana z metali łatwo topliwych lub tworzyw sztucznych).

• Możliwość wykonywania elementów o dużych wymiarach, np. o średnicy kilku metrów;

• Możliwość kształtowania zarówno cienkich folii, jak i płyt aluminiowych o dużych grubościach (do 130 mm);

• Możliwość kształtowania elementów z materiałów o wysokiej wytrzymałości i małej plastyczności, praktycznie nienadających się kształtować innymi metodami obróbki plastycznej na zimno;

• Możliwość uzyskania dokładnego odwzorowania szczegółów matrycy (kalibrowania) wynikająca z wysokich prędkości odkształceń.

1. Metody wykorzystujące energię produktów spalania wymagają kształtowania zamkniętego, to znaczy, że wysokie ciśnienie jest wytwarzane w zamkniętej przestrzeni. Podobnie jak w metodach wybuchowych połączenie materiał-matryca powinno być szczelne ze względu na konieczność dokładnego odpompowania powietrza z wewnętrznej przestrzeni matrycy.

2. Kształtowanie produktami spalania może być również stosowane do roztłaczania elementów cylindrycznych i stożkowych (rys.7.5). Wymaga ono dosyć złożonych urządzeń wyposażonych w zamkniętą, szczelną komorę zapewniającą maksymalne wykorzystanie energii oraz instalacji dozujących ilość doprowadzanych gazów do spalania.

3. Kształtowanie produktami spalania może być również stosowane do roztłaczania elementów cylindrycznych i stożkowych (rys.7.5). Wymaga ono dosyć złożonych urządzeń wyposażonych w zamkniętą, szczelną komorę zapewniającą maksymalne wykorzystanie energii oraz instalacji dozujących ilość doprowadzanych gazów do spalania.

4. W kształtowaniu elektrohydraulicznym wykorzystuje się zjawisko powstawania impulsów ciśnienia w cieczach, spowodowanych wyładowaniami iskrowymi pomiędzy zanurzonymi w nich elektrodami. Impulsy te mogą być tak silne, że zdolne są tłoczyć przedmioty z grubych blach wykonanych z materiałów trudno obrabialnych.

5. C - pojemność kondensatora, U - napięcie.

6. 30...100 kV.

7. Konstrukcją integralną (jednolitą) nazywa się część wykonaną z jednego kawałka materiału, która w rozwiązaniu klasycznym składa się z pewnej liczby połączonych ze sobą części.

8. Zalety konstrukcji integralnych:

• mniejsza liczba części;

• mniejsza liczba oprzyrządowania produkcyjnego;

• krótki cykl produkcyjny wynikający ze skrócenia czasu wytwarzania części i ich montażu;

• niższe (nawet o ok. 30%) koszty produkcji, przy określonej wielkości serii produkcyjnej;

• większa wytrzymałość konstrukcji dzięki eliminacji połączeń będących miejscami koncentracji naprężeń;

• zmniejszenie masy (ok. 20÷30%) konstrukcji;

• lepsze własności aerodynamiczne SP – większa gładkość pokrycia.

1. Wytwarzanie elementów integralnych obróbką wiórową, frezowanie, kucie i prasowanie, wyciskanie, trawienie chemiczne, odlewanie.

2. Ramy, części dźwigarów, ramy drzwi, szkieletów ram.

3. Mocowanie obrabianego materiału (przedmiotu) na stole obrabiarki wymaga stosowania specjalnych uchwytów. Ze względu na duże wymiary pokryć integralnych (kilka, kilkanaście m²) najczęstszym sposobem ich mo­cowania jest system podciśnieniowy (rys. 5.2). Gęsto rozmieszczone uchwyty pneumatyczne stosuje się również do mocowania elementów długich, takich jak dźwigary.

4. Walcowanie wykorzystuje się również do wytwarzania elementów inte­gralnych płatowców stosując kształtowanie między walcami lub kształtowa­nie między walcem a foremnikiem

5. Użebrowane blachy są znacznie sztywniejsze od nieużebrowanych (pła­skich). Np. użebrowaną blachę o grubości 0,37 mm charakteryzuje masa jednostkowa równa masie płaskiej blachy o grubości 0,5 mm, ale jej sztyw­ność jest prawie dwudziestokrotnie większa.

6. Kucie matrycowe w porównaniu ze swobodnym wykazuje szereg istot­nych zalet:

   • korzystniejszy rozkład naprężeń;

   • możliwość wykonania odkuwek o bardziej skomplikowanych kształtach;

   • zwiększenie dokładności wymiarowej i gładkości powierzchni okuwki;

   • zmniejszenie naddatków materiału;

   • skrócenie czasu kucia;

   • możliwość zatrudnienia personelu o niższych kwalifikacjach zawodo­wych.

7. Prasowanie w porównaniu z kuciem ma szereg zalet:

• właściwości technologiczne stopów lekkich, a szczególnie magnezo­wych, pozwalają na uzyskiwanie stosunkowo dużych odkształceń plastycznych jedynie przy prowadzeniu procesu przeróbki plastycznej przy stałej wartości nacisku w ściśle określonym czasie (przy krótkotrwałych, dynamicznych obciążeniach, charakterystycznych dla procesu kucia, materiały takie odkształcają się w znacznie niniejszym zakresie);

• duże, statycznie działające naciski kształtują wypraski o wyższych wła­ściwościach mechanicznych niż przedmioty uzyskiwane sposobem ku­cia;

• elementy prasowane charakteryzuje większa dokładność kształtów;

• narzędzia stosowane do kształtowania metodą prasowania są lżejsze o około 40% od stosowanych do kucia;

• proces prasowania jest szybszy i mniej pracochłonny od procesu kucia i nie wymaga personelu o tak wysokich kwalifikacjach zawodowych.

1. Wyciskanie jest rodzajem przeróbki plastycznej polegającym na tym, że pod wpływem siły zewnętrznej materiał wsadowy umieszczony w pojemniku doprowadzony jest do stanu plastycznego i wypływa przez stosunkowo mały otwór lub szczelinę (przez tzw. oczko - rys. 5.10). Kształt otworu (szczeliny) oczka decyduje o kształcie przekroju poprzecznego uzyskanego wyrobu, którym mogą być pręty, rury lub kształtowniki o typowych albo nietypowych (stosowanych w lotnictwie) przekrojach.

2. Pod względem technicznym wyciskanie stwarza możliwości:

• wytwarzania elementów o skomplikowanych kształtach przy małej liczbie operacji,

• uzyskania wysokiej dokładności wymiarowej i gładkości powierzchni,

• otrzymywania części o znacznych długościach, trudnych do uzyskania innymi metodami,

• zmniejszenia masy, np. w porównaniu z masą odpowiednich odlewów.

1. Wyciskanie współbieżne, przeciwbieżne, dwustronne .

2. Wyciskanie współbieżne polega na tym, że metal płynie w kierunku ro­boczego ruchu stempla. Metodę te stosuje się do wytwarzania elementów o znacznej długości i do krótkich, o zakresach średnic 3...l 00 mm, przy minimalnej grubości ścianek 0,05 mm.

3. Wyciskanie przeciwbieżne polega na tym, że metal płynie w kierunku przeciwnym do ruchu roboczego stempla. Takie wyciskanie wymaga znacznie większych nacisków niż współbieżne i jest trudniejsze. Stosuje się je do wytwarzania części drobnych o bardziej skomplikowanych kształtach (różne grubości dna i ścianek, żeberka itp.) o średnicach 8...1000 mm, przy minimalnej grubości ścianek 0,08 mm.

4. Wyciskanie dwustronne (złożone) jest kombinacją obu wyżej wymienionych metod i polega na tym, że obrabiany metal płynie jednocześnie w kierunkach zgodnym i przeciwnym do roboczego ruchu stempla.

5. Metoda wyciskania częściowego. Polega ona na tym, że element jest wyciskany częściowo, z pozostawieniem części materiału w pojemniku urządzenia służącego do wyciskania. Ta część materiału może być następnie kształtowana metodą kucia lub prasowania i frezowania. Me­toda wyciskania częściowego znalazła zastosowanie, między innymi, przy wytwarzaniu dźwigarów (rys. 5.15). Może ona być połączona z wyciskaniem stopniowym lub zbieżnym.

6. Metodą wyciskania można wytwarzać pokrycia integralne i części profili łopat śmigłowców, sterów i lotek.

7. Trawienie chemiczne polega na działaniu chemicznym na metale roz­tworami o odpowiednio dobranych składach (np. kwasami lub zasadami) w celu usunięcia z ich powierzchni zgorzeliny i innych zanieczyszczeń lub usunięcia warstwy materiału.

8. Frezowanie chemiczne. Polega ono na kontrolowanym zdejmowaniu (wytrawianiu) metalu z powierzchni przedmiotów, z miejsc niezabezpieczonych ochronną powłoką, najczęściej wykonaną z tworzywa sztucznego

9. Proces kształtowego trawienia chemicznego składa się z:

• obróbki wstępnej;

• zabezpieczenia powierzchni nie trawionej;

• trawienia właściwego;

• obróbki wykańczającej.

1. Zabezpieczenie powierzchni nie trawionych polega na nałożeniu po­włok ochronnych na miejsca, które nie podlegają obróbce trawieniem. Po­nieważ ubytek materiału podczas trawienia postępuje nie tylko w głąb mate­riału ale i na boki, w celu uzyskania właściwego (cylindrycznego) przejścia pomiędzy powierzchniami trawioną i nie trawioną (rys. 5.17c), warstwa zabezpieczająca musi mieć odpowiednie właściwości.

2. Powierzchnie metali można zabezpieczać przed trawieniem metodami:

• mechanicznymi (przymocowanie odpowiednich wzorników);

• fotochemicznymi (naniesienie na metal światłoczułej emulsji błonotwórczej, odpornej na działanie kąpieli trawiącej);

• galwanicznymi (galwaniczne naniesienie warstewki innego metalu, odpornego na działanie kąpieli trawiącej);

• chemicznymi (nałożenie substancji błonotwórczych z tworzyw sztucz­nych).

1. Trawienie właściwe polega na zanurzeniu kształtowanej części w ką­pieli trawiącej o takim składzie i temperaturze, które gwarantują stałą, znaną prędkość trawienia. Głębokość trawienia reguluje się czasem przetrzymywa­nia części w kąpieli. W trakcie procesu trawienia należy zwracać uwagę na to, żeby wydzielające się pęcherzyki gazu (wodoru) nie miały możliwości gromadzenia się przy powierzchni kształtowanej części i nie zakłócały rów­nomiernego trawienia (rys. 5.18). Dlatego pozycja przestrzenna obrabianej części ma istotne znaczenie dla jakości przebiegu procesu, Czasami niezbęd­ne jest obracanie części w trakcie trawienia lub zastosowanie wymuszonej cyrkulacji czynnika trawiącego. Stosując stopniowe (częściowe) zdejmowanie warstw ochronnych i róż­ne czasy kolejnego przetrzymywania części w kąpieli trawiącej uzyskuje się dodatkowe możliwości kształtowania powierzchni i regulacji wymiarów (rys. 5.19).

2. Ze względu na rodzaj wykorzystywanych form odlewniczych:

• Odlewanie w formach jednorazowego użytku:

• piaskowych;

• skorupowych;

• odlewanie w formach półtrwałych;

• odlewanie w formach trwałych (metalowych)

1. Ze względu na rodzaj materiału, z którego są wykonane, formy można podzielić na:

   • niemetalowe:

     • piaskowe;

     • gipsowe;

   • ceramiczne (dzielone i niedzielone);

   • metalowe (kokile);

2. Ze względu na sposób i warunki wypełniania wnęki formy płynnym metalem można wyróżnić odlewanie:

   • grawitacyjne (najbardziej popularne);

   • metodą zasysania;

   • niskociśnieniowe (0,01...0.07 MPa);

   • ciśnieniowe (2...250 MPa);

   • odśrodkowe;

   • próżniowe;

   • wibracyjne;

   • metodą wyciskania.

3. ?

4. ?

5. ?

6. Materiał kompozytowy (lub kompozyt) - materiał o strukturze niejednorodnej, złożony z dwóch lub więcej komponentów (faz) o różnych właściwościach.

7. W budowie samolotów i śmigłowców szerokie zastosowanie znajdują polimerowe kompozyty wzmacniane włóknami, ze względu na ich korzystne właściwości wytrzymałościowe, a zwłaszcza wysoką sztywność właściwą - większą niż metali. Początkowo wysokowytrzymałe kompozyty polimerowe stosowano do usztywniania elementów szkieletu płatowców, obecnie wytwarza się z nich całe elementy szkieletu (np. wręgi) i pokrycia integralne.

8. Osnowa – jest to najczęściej polimer (ze względu na ich mały ciężar właściwy i łatwość kształtowania.), może to być także metal ( np. tytan, glin, miedź ) lub ceramika ( np. tlenek glinu ), w którym rozmieszczony jest polimer o znacznie wyższych właściwościach wytrzymałościowych lub większej twardości. Wymienione materiały na osnowę różnią się znacznie właściwościami takimi jak wytrzymałość na rozciąganie, sztywność, odporność na kruche pękanie, temperatura użytkowania, a przede wszystkim różnią się ciężarem właściwym. Niezależnie jednak jaki to jest materiał osnowa spełnia w kompozycie wymienione funkcje.

Osnowa spełnia zadanie:

• Zlepia zbrojenie

• Umożliwia przenoszenie naprężeń na włókna

• Decyduje o właściwościach chemicznych i cieplnych kompozytu

• Nadaje żądany kształt wyrobom

• Dobrze wiąże się ze zbrojeniem

1. Zbrojenie – może mieć postać proszku lub włókien. Dodawane jest w dużej ilości do kompozytu. Zbrojenie zazwyczaj tylko fizyczne oddziałowuje na osnowę.

Zbrojenie spełnia zadania:

• Poprawia określone właściwości mechaniczne i (lub) użytkowe wyrobu.

• Niekiedy zmniejsza koszt wsadu surowcowego (dotyczy to napełniaczy proszkowych)

1. Podstawowymi sposobami wytwarzania elementów płatowców z poli­merowych materiałów kompozytowych są:

• formowanie z zastosowaniem elastycznej przepony;

• prasowanie;

• przesycanie pod ciśnieniem;

• nawijanie.

1. Proces formowania części z materiałów kompozytowych z zastosowa­niem elastycznej przepony (rys. 9.1) składa się z następujących operacji:

• przygotowania powierzchni foremników poprzez naniesienie powłok antyadhezyjnych w postaci smarów, wosków lub cienkich termopla­stycznych folii w celu zapobieżeniu sklejania się wyrobu z foremnikiem,

• układania poprzycinanych na wymiar tkanin, dzianin lub taśm przesyco­nych spoiwem, ewentualnie suchych wymagających przesycenia po na­łożeniu na foremnik,

• przykrycia nałożonych tkanin folią oddzielającą,

• ułożenia elastycznej przepony i uszczelnienia jej poprzez zastosowanie podkładek i zacisków (śrubowych, pneumatycznych lub hydraulicz­nych),

• formowania części pod określonym ciśnieniem w ustalonej temperaturze.

1. Przesycanie pod ciśnieniem polega na umieszczeniu w szczelnej formie suchego (bez spoiwa) wypełniacza w postaci tkanin, taśm lub krótko ciętego włókna, który następnie przesycany jest polimerową osnową wtłaczaną pod ciśnieniem.

2. Metodą nawijania można wytwarzać z materiałów kompozytowych wy­roby o obrotowych kształtach (walcowych, stożkowych, sferycznych) po­przez nawijanie na obracający się foremnik: rowingu, taśm lub tkanin przesy­conych nie spolimeryzowaną osnową (rys. 9.4). Materiał wzmacniający ukła­dany jest z regulowanym naciągiem na obracającym się foremniku

3. Prepregi (preimpregnaty) są to taśmy, tkaniny lub rowingi przesycone osnową będąca w stanie stałym (rys. 9.5), w których proces utwardzania osnowy został przyhamowany na określonym etapie.

4. Konstrukcja przekładkowa – konstrukcja składająca się z dwóch elementów znajdujących się między sobą, suma ich wytrzymałości jest większa od wytrzymałości poszczególnych elementów.

5. Typowy proces technologiczny wytwarzania z materiałów kompozyto­wych pokrycia konstrukcji przekładkowej składa się z czterech podstawo­wych operacji (rys. 9.7):

• formowania na stemplu okładziny wewnętrznej i utwardzania jej,

• formowania w matrycy okładziny zewnętrznej i utwardzania jej,

• przyklejenia do wykładziny zewnętrznej umieszczonej w matrycy wy­pełniacza komórkowego o określonej wysokości,

• ostatecznego kształtowania wykonywanego podzespołu poprzez skleje­nie wypełniacza z okładziną wewnętrzną, z wykorzystaniem formy jaką tworzą stempel i matryca.

1. Proces technologiczny wykonania takiego dźwigara (rys. 9.11) składa się z operacji:

1. przycinania tkaniny wzmacniającej wg szablonów,

2. przesycania wykrojów tkaniny spoiwem, układania ich w odpowiedniej kolejności na foremnikach, pokrytych środkami antyadhezyjnymi, odwzorowujących części dźwigara,

3. formowania i wstępnego (częściowego) utwardzania pakietów w autoklawach,

4. składania części dźwigara w sztywnej formie, pokrytej środkiem antyadhezyjnym, odwzorowującej kształt dźwigara oraz wprowadzenia do wnętrza dźwigara gumowego rękawa,

5. łączenia części dźwigara i utwardzania spoiwa elementów kompozytowych pod wysokim ciśnieniem w określonej temperaturze,

6. chłodzenia dźwigara pod ciśnieniem do temperatury 40..50 °C, redukcji ciśnienia, usunięcia gumowego rękawa i ostatecznego utwardzenia spoiwa w kolejnej podwyższonej temperaturze,

7. kontroli jakości montażu, wymiarów geometrycznych, zwichrowania i masy.

1. Nitowanie jest podstawowym sposobem łączenia cienkościennych części płatowców wykonanych z wysokowytrzymałych stopów aluminium. W produkcji płatowców stosuje się nitowanie na zimno ze względu na:

• materiały, z których są wykonywane nity (głównie stopy aluminium),

• średnice stosowanych nitów (d ≤ l0 mm),

• lepszą jakość połączeń wynikającą z umocnienia materiału i dobrego wypełnienia otworu przez materiał nitu,

• mniejszą pracochłonność wykonywania połączeń.

1. Nitowanie- Zalety:

• - możliwość łączenia różnych materiałów;

• - mała wrażliwość na zmianę temperatury otoczenia;

• - mała wrażliwość na obciążenia zmienne;

• - stosunkowo duża elastyczność połączeń;

• - prosta technologia wykonania;

• - nieskomplikowane oprzyrządowanie.

Wady:

• duża pracochłonność;

• - znaczne zwiększenie masy;

• - trudność kontroli połączeń;

• - nierównomierność rozkładu obciążeń na poszczególne nity.

W montażu podzespołów i zespołów płatowca stosuje się nity:

• zwykłe (nitami z łbami wystającymi, nitami z łbami wpuszczanymi);

• specjalne:

  • jednostronne,

  • o podwyższonej wytrzymałości na ścinanie,

  • rurkowe.

1. Sposób zamykania nitów zależy od:

   • średnicy Nita:

     • - na zimno (d< 10 mm);

     • - na gorąco (d>10 mm).

   • Oprzyrządowania:

     • ręcznie (młotek, nitownik)

     • półautomatycznie ( młotek pneumatyczny, elektryczny);

     • maszynowo (nitownica).

   • miejsca uderzania Nita:

• proste;

• odwrotne;

1. Rodzaje połączeń nitowych:

• w zależności od celu połączenia:

  • - mocne - stosowane w konstrukcjach stalowych, kratownicach, blachownicach;

  • - szczelne - stosowane w zbiornikach otwartych do cieczy lub ciał sypkich oraz w zbiornikach zamkniętych, przy zastosowaniu uszczelnień;

  • mocno-szczelne - stosowane przy wyrobie kotłów i zbiorników ciśnieniowych;

• w zależności od wzajemnego położenia łączonych elementów:

  • zakładkowe

  • nakładkowe.

1. Dobór parametrów nitów:

a) średnica nita d: $d = \sqrt{2S}$ gdzie S - łączna grubość łączonych elementów [mm];

b) długość trzonu nita L; L = S + 1,5 d [mm]

c) wymiary zakuwki płaskiej f_z h_z;

• średnica zakuwki f_z = 1,5 d [mm]

• wysokość zakuwki hz = 0,5 d [mm]

1. Narzędzia niterskie:

   1. nagłówniak (zakuwnik) - narzędzie ręczne w postaci okrągłego pręta z wgłębieniem na czole, służące do kształtowania zakuwek.

   2. przypór nitowniczy (podtrzymka) - narzędzie do podtrzymywania łbów nitów podczas kształtowania zakuwek;

   3. dociskacz – narzędzie ręczne stosowane do wzajemnego dociśnięcia łączonych elementów w celu usunięcia ewentualnych wypukłości blach;

   4. młotek nitowniczy- Do nitowania półautomatycznego używane są młotki pneumatyczne i elektryczne

   5. nitownik – przyrząd ręczny do nitowania, w którym przypór nitowniczy i nagłówniak zamykający nit dociskane są za pośrednictwem mechanizmu dźwigniowego;

   6. nitownica (niciarka) – maszyna do nitowania o działaniu lub uderzeniowym

2. Błędy nitowania:

• Przesunięcie łba:

  • niewspółosiowość otworów;

  • nierównomierne ścięcie trzonu nita;

• Spęczenie nitów między blachami

  • niedostateczne dociśniecie blach przed nitowaniem.

• Zacięcie łba lub zakuwki

  • niewłaściwe ustawienie narzędzia.

• Nierównomierne przyleganie zakuwki.

  • niewłaściwe zamykanie nita.

• Drżenie lub przesuwanie się łba nita przy kontroli.

  • niewypełnienie otworu przez trzon nita.

• Pęknięcia na brzegach zakuwki

  • niewłaściwy materiał nita;

  • młotek o zbyt dużej masie;

  • za mocne uderzenia młotka;

• Pęknięcie części nitowanej

  • za mała średnica otworów;

  • za mocne uderzenia młotka;

• Usuwanie nieprawidłowo zamkniętych nitów

  • - punktowanie i wiercenie łba (zakuwki);

  • - usunięcie nita;