Новая технология сварки трением позволит уйти от применения заклепок в авиастроении, сделав фюзеляжи самолетов более легкими. Это приведет к снижению топливных затрат и поможет снизить цены на перелеты.
Инновационный способ сварки может быть использован при постройке космического корабля «Федерация», корпус которого будет создан из нового сверхлегкого сплава. В основе технологии – механическое воздействие вращающегося сверла, которое разогревает материал и перемешивает его при дополнительном воздействии ультразвука, способствующего размягчению сплава. В результате получается надежный и герметичный шов, прочность которого выше, чем у основного материала изделия.
Евгений Колубаев, директор Института физики прочности и материаловедения СО РАН:
«В основе метода – нагрев металла соединяемых деталей до пластического состояния с помощью вращающегося инструмента из инструментальной стали.
В результате воздействия материал из обеих кромок свариваемых деталей размягчается (не достигая плавления), «захватывается» сверлом и перемешивается, образуя прочное и герметичное соединение. При этом для интенсификации процесса перемешивания и повышения качества сварных швов в процессе обработки было решено использовать мощное ультразвуковое излучение».
Евгений Колубаев, директор Института физики прочности и материаловедения СО РАН:
«Помимо соединения авиационных деталей с помощью новой установки можно изготавливать космические аппараты. В частности, нашу технологию планируется использовать при создании корабля “Федерация”, поскольку его корпус будет состоять не из традиционного для отрасли сплава АМг6 (алюминий + магний), а из нового более прочного российского, который проблематично сварить с помощью классических методов».
Алюминиевые сплавы – одни из самых легких и прочных материалов, которые широко используют при создании фюзеляжей самолетов. Однако они имеют существенный недостаток – металлические детали на основе серебристого металла не получается надежно скреплять посредством традиционной сварки плавлением. В результате авиапроизводители вынуждены использовать заклепочные соединения, для создания ко торых им приходится накладывать элементы друг на друга, увеличивая общий вес конструкции. Как правило, такой подход негативно влияет на грузоподъемность современных самолетов, их расход топлива и, в конечном счете, на стоимость билетов.