Hibrid megoldást fejlesztenek ki a titán gyártására – a cél a repülőgépipar

A brit SDE Technology vezette kutatás célja egy új hibrid szuperplasztikus formázási eljárás kifejlesztése, titán gyártásához. A bonyolult titán alkatrészek hatékonyabb és olcsóbb gyártásához kitalált forradalmi megközelítés új utat nyithat a cég számára az űrrepülési piacon – állítja a The Engineer.

A hagyományos titángyártási módszerek időigényesek és költségesek lehetnek, hiszen a nagy szilárdságú és merev fémet nehéz megmunkálni. Az erre a célra kitalált szuperplasztikus formázás (SPF) egy alternatív megközelítés: magas hőmérsékleten, alacsony deformációs sebesség mellett alakítja a titánt. A módszer lehetővé teszi a bonyolult formák elérését anélkül, hogy a fém szilárdsága jelentősebb mértékben romlana.

Az SDF vékonylemezes fém alkatrészek előállítására, elsősorban a repülőgépiparban használt, összetett alakú titán alkatrészek előállítására használható. A becslések szerint több mint 50 százalékkal lerövidíti a ciklusidőt, és a hagyományos szuperplasztikus alakításhoz képest akár 25 százalékkal csökkenti a gyártási költségeket.

„A kutatás eddig is hatalmas potenciálról tett tanúbizonyságot, és máris fontos párhuzamok mutatkoznak az új hibrid módszer és a hagyományos megközelítés között” – nyilatkozta Evgenia Yakushina, a projektet támogató Nemzeti Gyártási Intézet Fejlett Formázási Kutatóközpontjának (AFRC) csoportvezetője. Az AFRC már korábban is vizsgálta a hibrid technikát, de a legújabb együttműködés azt vizsgálja, hogy hogyan lehetne azt a repülőgépiparban is hasznosítani.

A már zajló, 18 hónapig tartó kutatás végére a csapat szeretné bebizonyítani: a hagyományos szuperplasztikus alakítással összehasonlítva ugyanolyan specifikációval, tűréssel és minőségben gyárthatók összetett alakú titán alkatrészek, de a résztvevő szervezetek további finanszírozást biztosítottak a folyamat szén-dioxid-kibocsátásának értékelésére is: a rövidebb fűtési és formázási idő, valamint a kisebb költségek mellett szeretnék, ha az új eljárás alacsonyabb, 800 °C körüli hőmérsékleten működne. Ezzel elkerülhető lenne a titán alkatrészeken magas hőhatás miatt keletkező oxidréteg, amelynek eltávolításához jelenleg környezetszennyező anyagokra, erős savakra van szükség. Mivel az új megközelítés kevesebb hőt használ, a réteg vastagsága és az eltávolításához szükséges idő is kisebb.

Richard Homden, az SDE Technology vezérigazgatója kifejtette, bár ez az eljárás korábban nem tartozott a szakterületükhöz, az AFRC támogatásával a jövőben a tevékenységeik központi elemévé válhat. „Különösen izgatottan várjuk a lehetőséget, hogy a repülőgépek ellátási láncának részévé váljunk, és a Boeinget az Egyesült Királyságban gyártott alkatrészekkel lássuk el.”

Gábor János, NEW technology