Изношенные детали самолётов будут «залечивать» лазером: немецкие ученые разработали новую технологию
iXBT.com ·
Немецкие исследователи разработали технологию восстановления изношенных деталей авиационных шасси с помощью лазерной наплавки металла. Метод позволяет наносить новый металлический слой на повреждённые поверхности, а затем обрабатывать его специальным роликом. Это может продлить срок службы дорогостоящих компонентов и сократить время простоя самолётов при техническом обслуживании.
Детали шасси испытывают серьёзные нагрузки при взлёте, посадке и рулении. Оси колёс, штоки амортизаторов и соединительные элементы подвергаются постоянному трению и износу. Повреждения вызывают перепады температур, влага, авиационное топливо, противообледенительные реагенты, песок и пыль. Небольшие дефекты можно устранить механической обработкой, но при серьёзном износе деталь приходится менять целиком. Традиционное хромирование постепенно уступает место альтернативным методам из-за экологических рисков, а обычная сварка может повредить структуру высокопрочной стали и деформировать компонент.
Над решением работают специалисты немецкого Института лазерных технологий Фраунгофера (Fraunhofer ILT). В основе разработки лежит технология Extreme High-Speed Laser Material Deposition (EHLA) — высокоскоростная лазерная наплавка. Лазер расплавляет металлический порошок и наносит его на нужный участок детали. По сравнению с традиционными методами процесс проходит быстрее и сопровождается меньшим нагревом, что важно при ремонте термочувствительных авиационных компонентов.
После наплавки исследователи применяют технологию Simultaneous Coating and Roller Burnishing (SCaRB). Пока металлический слой остаётся тёплым, по нему прокатывают твёрдый ролик, который одновременно сглаживает поверхность и упрочняет материал. Это позволяет отказаться от отдельных этапов шлифовки и механической обработки. Меняя параметры лазера и силу прижима ролика, специалисты могут регулировать твёрдость покрытия.
Для проверки качества покрытия и расположенных под ним слоёв материала команда использует лазерный метод LAwave. Он возбуждает поверхностные акустические волны и анализирует их распространение, позволяя обнаруживать дефекты без повреждения детали.
Пока технология проходит испытания на деталях реальной геометрии. Учёные проверяют, как восстановленные поверхности выдерживают нагрузки, характерные для эксплуатации самолёта. До применения в авиационном ремонте разработке ещё предстоит пройти необходимые проверки и сертификацию по отраслевым стандартам.