용접은 현대 제조에서 널리 사용되는 공정입니다. 속도가 빠르고 밀봉이 잘 된다는 장점이 있습니다. 항공우주, 조선, 자동차 제조에 매우 유용합니다. 그렇다면 항공기 제작 과정에서 용접을 사용할 수 있을까요? 대답은 '아니요'입니다. 주요 이유는 다음과 같습니다.
첫째, 항공기의 제조재료로 인해 발생한다. 보잉 787과 에어버스 A350XWB가 등장하기 전에는 현대 항공기의 주요 제조 재료는 알루미늄 합금이었습니다. 이 재료는 용접 성능이 매우 좋지 않다는 두드러진 특징을 가지고 있습니다. 전통적인 용접방법으로 용접한 후에는 용접부위에 국부적으로 응력집중이 발생하여 금속이 부서지기 쉬우며 모래구멍, 기포, 미세균열 등의 결함이 생기기 쉬우므로 이러한 부위의 구조물의 성능은 이에 비해 떨어진다. 비용접 부위. 이는 항공기 제조에서는 용납될 수 없습니다.
현재 교반 마찰 용접, 레이저 용접 등 특수 용접 공정이 있지만 관련 기술이 너무 복잡하고 공정 안정성을 보장하기 어렵습니다. 같은 재질이라도 얇을수록 용접이 어렵습니다. 항공기 외피의 두께는 일반적으로 약 2mm에 불과합니다. 용접이 가능하더라도 매우 어렵고 일반 운영자에게는 적합하지 않아 항공기 대량 생산에 도움이 되지 않습니다.
보잉 787과 에어버스 A350XWB의 동체는 주로 복합재료로 만들어졌다. 이러한 복합재료는 여러 개의 단일 재료를 결합한 후 특별한 공정을 거쳐 만들어집니다. 용접의 난이도는 알루미늄 합금보다 높으며 제조업체에서는 용접을 거의 사용하지 않습니다.
두 번째는 항공기의 작동 특성으로 인해 발생합니다. 항공기가 높은 고도와 고속으로 비행할 때 동체 피부는 장력을 받습니다. 작동할 때 엔진이 진동하고 항공기 자체도 진동합니다. 각 비행에서 항공기가 경험하는 다양한 힘은 끊임없이 변화하며 피로 문제도 발생합니다. 장력, 진동, 피로는 용접 성능 저하의 주요 원인입니다.
이러한 환경에서 항공기가 장시간 작동하면 용접 지점에 작은 균열이 나타날 수 있습니다. 더욱 끔찍한 것은 균열이 용접부를 따라 계속 확장되고 심지어 항공기가 공중에서 분해되어 항공기 파괴 및 사망의 비극을 초래한다는 것입니다. 리벳팅 및 나사결합은 내진동 및 내피로 특성이 우수하며 연결 구멍이 있기 때문에 자연스럽게 지속적인 균열 확장에 저항하는 능력을 갖습니다.
마지막으로 항공기의 사용특성으로 인해 발생한다. 항공기의 수명은 일반적으로 20년 이상입니다. 동체에는 복잡하고 정교한 도구가 많이 있습니다. 장기간 사용 시 다양한 장치가 다양한 정도로 손상될 수 있습니다. 리벳팅은 유지보수 및 교체가 편리합니다. 용접을 사용하는 경우 항공기 외피를 교체해야 하므로 유지 관리 비용이 증가하고 단일 유지 관리가 어려워집니다. 장비에 결함이 없더라도 항공기는 점검 및 유지보수를 위해 연결된 부품을 분해해야 하는 것을 포함하여 정기적으로 점검 및 유지보수가 필요합니다. 용접은 분리할 수 없는 연결입니다. 분해되면 구조물이 파괴됩니다.
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