Waarom worden in vliegtuigen klinknagels gebruikt in plaats van lassen? Het antwoord ligt in de unieke uitdagingen van luchtvaarttechniek. Klinken biedt meer stabiliteit en betrouwbaarheid, wat essentieel is voor de dunne, lichte materialen die in vliegtuigen worden gebruikt. In tegenstelling tot lassen, die na verloop van tijd kunnen lijden aan hitteschade en vermoeidheid, bieden klinknagels een consistente kwaliteit en onderhoudsgemak. Dit artikel gaat in op de redenen achter de voorkeur van de industrie voor klinknagels en onderzoekt de voordelen die ze bieden op het gebied van productie, prestaties en veiligheid.
Als we een vliegtuig van dichtbij bekijken, zien we talloze klinknagels op de huid. Dit klinkproces zien we ook vaak bij de bouw van grote bruggen.
Er wordt gezegd dat een C919 vliegtuig miljoenen klinknagels nodig heeft, terwijl het A380 passagiersvliegtuig er meer dan vijf miljoen gebruikt.
Waarom lassen ze het vliegtuig dan niet gewoon in plaats van te kiezen voor deze schijnbaar omslachtige oplossing? klinkproces?
In de luchtvaartindustrie is er een motto: "Streven om elke gram kwijt te raken". Om vliegtuigen lichter te maken, gebruiken fabrikanten de lichtst mogelijke materialen, afgestemd op specifieke toepassingen.
De huid van een vliegtuig wordt meestal erg dun gemaakt om het gewicht te verminderen. De uitdaging om zulke dunne huiden aan elkaar te lassen is enorm.
Bovendien zijn sommige vliegtuigrompen gemaakt van aluminium, dat relatief slecht hittebestendig is. De lasproces genereert een grote hoeveelheid warmte, wat duidelijk ongeschikt is voor vliegtuigen met een aluminium behuizing.
De meest geavanceerde commerciële vliegtuigen maken internationaal veel gebruik van composietmaterialen. Deze materialen kunnen ook beschadigd raken door lassen. De verbinding tussen verschillende materialen moet op een fysieke manier worden vastgezet.
Tijdens mijn eerste vliegreis zat ik vlakbij het raam van de vleugel. Toen het vliegtuig turbulentie kreeg, trilde de vleugel merkbaar, wat een golf van angst in mij veroorzaakte.
Ik denk dat velen van jullie dergelijke scenario's hebben meegemaakt waarbij, als de turbulentie hevig is, de vleugel van het vliegtuig dramatisch zou slingeren.
Tijdens dit continue zwaaiproces werd de huid van de vleugel uitgerekt of samengedrukt. Als er een lasproces zou worden gebruikt, zou de sterkte op de laspunten aanzienlijk afnemen onder deze terugkerende spanningsveranderingen.
Na verloop van tijd kunnen er kleine scheurtjes ontstaan in deze gelaste gebieden. Als ze niet op tijd worden ontdekt, vormen ze een aanzienlijk veiligheidsrisico.
Commerciële vliegtuigen gaan meestal meer dan tien jaar mee en lasnaden zijn gevoelig voor metaalmoeheidsproblemen, wat resulteert in een suboptimale verbinding. Omgekeerd kan klinken de overdracht van trillingen tussen verbonden onderdelen verminderen, waardoor het risico op scheuren door trillingen afneemt. In termen van terugkerende spanningsveranderingen biedt klinken een superieure en betrouwbaardere stevigheid.
Laskwaliteit hangt grotendeels af van de vaardigheid van de operator, met een aanzienlijke willekeur of het te dun of te dik is. Het is een uitdaging om uniforme normen vast te stellen.
De klinknagels die worden gebruikt in het klinkproces hebben daarentegen minimale parameterfouten, waardoor kwaliteitscontrole en gestandaardiseerde productie eenvoudig zijn.
Iedereen weet dat tijdens de productie van vliegtuigen de vraag naar standaardisatie hoog is.
Het meest kritieke aspect in de luchtvaartindustrie is kwaliteitsconsistentie. Een vliegtuig heeft miljoenen klinknagels en de eerste klinknagel die geproduceerd wordt moet identiek zijn aan de tientallen miljoenen klinknagels die volgen.
De vereiste sterkte voor klinknagels in een vliegtuig is maar liefst 1100 megapascal, gelijk aan het gewicht van tien sedans op één vierkante centimeter. De precisie van klinknagelbewerking bereikt controle op microniveau.
Dit concept is vergelijkbaar met dat van grote vliegtuigen zelf. Het produceren van een geavanceerd groot vliegtuig is niet al te moeilijk voor een groot land, maar het produceren van duizenden identieke producten is een monumentale uitdaging.
Sommigen vragen zich misschien af: zouden deze opvallende klinknagels de luchtweerstand van het vliegtuig niet verhogen? In feite zijn de klinknagels die in de vliegtuigbouw worden gebruikt voornamelijk van het type met een uitstekende kop en verzonken klinknagels.
Binnenin het vliegtuig, waar geen aerodynamische vormgeving nodig is, worden overwegend de goedkopere, gemakkelijker te verwerken klinknagels met uitstekende kop gebruikt.
Verzonken klinknagels daarentegen worden vooral gebruikt op de buitendelen van het vliegtuig die glad moeten zijn. Ze kunnen de luchtweerstand van het vliegtuig effectief verminderen. Het fabricageproces vereist strikte toleranties voor de klinknageldoppen en de nabijgelegen structuren. Als je het oppervlak van het vliegtuig aanraakt, voel je nauwelijks de aanwezigheid van de klinknagels.
Deze toepassing heeft aanzienlijke resultaten opgeleverd. Volgens gegevens uit de Tweede Wereldoorlog kan het gebruik van verzonken klinknagels de luchtweerstand van een vliegtuig met ongeveer 3% verminderen.
Meestal gebruiken we een bevroren klinknagel voor vervanging. Deze klinknagel wordt na de warmtebehandeling snel afgekoeld en moet binnen vijftien minuten na gebruik worden vastgeklonken.
De sterkte van zo'n bevroren klinknagel neemt toe onder normale temperatuursomstandigheden, waardoor de stabiliteit van de geklonken structuur toeneemt.
Eén losse klinknagel kan een storingswaarschuwing veroorzaken, waardoor onderhoudspersoneel 24 uur per dag moet overwerken om de problematische klinknagel te vinden.
In 2016 werkte het onderhoudspersoneel drie dagen en nachten onafgebroken aan het oplossen van een probleem met een A320-vliegtuig. Na systematisch alle mogelijke storingen te hebben onderzocht, identificeerden ze uiteindelijk een losse pin tussen honderden datapinnen, elk met een diameter van minder dan 1 millimeter.
Hoewel het identificeren en repareren van klinknagelfouten een veeleisende taak kan zijn, is het geen reden tot bezorgdheid. Luchtvaartschroeven zijn zelfborgend, waardoor de kans op losraken miniem is.
Vanwege verschillende beperkingen zijn de meeste vliegtuigen die we vandaag de dag zien, geassembleerd met klinknagels.
Individuele stukken vliegtuighuid zijn met elkaar verbonden door middel van klinknagels en vormen zo een pantser in de lucht. Hierdoor kunnen de flappen van het vliegtuig flexibel bewegen.
Persklinken is een bevestigingsmethode waarbij externe druk wordt toegepast om de plasticiteit van het materiaal tijdens het engineeringproces te veranderen. Met deze techniek kunnen klinknagelschroeven en -moeren in speciale geprefabriceerde sleuven in de constructie worden geplaatst, waardoor een betrouwbare verbinding tussen componenten ontstaat.
Gewoon staal met een laag koolstofgehalte, platen van aluminiumlegeringen en koperplaten worden meestal gebruikt voor klinknagels. Voor materialen met een buitensporige hardheid, zoals roestvast staal en staalplaten met een hoog koolstofgehalte, worden speciaal gemaakte, zeer harde popnageltappen gebruikt. Daarom wordt roestvast staal zelden gebruikt in algemene persklinknagels en persklinkmoeren. plaatmetaal onderdelen. Hetzelfde geldt voor persklinkschroeven en -moeren, waar roestvast staal zelden wordt gebruikt.
Door de analyse van persklinkprocessen, samen met inleidingen tot gewone pers klinkcomponenten en hun technieken, en in combinatie met kwaliteitscontrolemethoden van persklinkbewerkingen, is er een uitgebreide discussie over persklinkprocessen uitgevoerd.
1. De gaten voor het plaatsen van de klinknagels moeten worden gemaakt in overeenstemming met de standaard gatenmaattabel.
2. Behalve in speciale gevallen (zoals wanneer er interferentie optreedt met klinken nadat alle bewerkingen en oppervlaktebehandeling is voltooid), moet de oppervlaktebehandeling van het product worden voltooid vóór het klinkproces.
3. Bij het kiezen van de kleur van de geklonken onderdelen, moeten de klinknageldelen overeenkomen met de zinkkleur van de productonderdelen. Voor blauwzink, witzink, nikkel en oxidelaag op de productonderdelen worden meestal vernikkelde klinknageldelen gebruikt. Voor speciale productonderdelen die vóór de oppervlaktebehandeling geklonken moeten worden en die het volgende vereisen hardsolderen versterking worden ook vernikkelde geklonken onderdelen gekozen, omdat de chemische eigenschappen van de plateringslaag invloed hebben op de kwaliteit van het lassen.
(I) Klinknoten en hun verwerkingseisen
Wanneer de dikte (t) van de moer van de bloemtandklinknagel aluminium plaat kleiner is dan of gelijk is aan 1,0 mm, wordt de verwerkingscode -0 gebruikt. Voor klinken met roestvrijstalen materialen, omdat roestvrij staal hard is en de neiging heeft om de klinknagelmoer eraf te laten vallen na het klinken, puntlassen wordt meestal rond de moer gebruikt om deze te versterken.
Tijdens het klinken moet de matrijs in één keer op zijn plaats zitten, alle uitstekende delen van de moer moeten in de plaat komen zonder openingen achter te laten, om een goede klinknagelverbinding te garanderen. loodrechtheid tussen de moer en de plaat.
(II) Klinknagelbouten en hun procesvereisten
Persklinknagels bestaan uit doorlopende persklinknagels met volledige schroefdraad en persklinknagels met blinde gaten. Dit artikel introduceert voornamelijk deze twee typen. Het verschil tussen de doorlopende tap met volledige schroefdraad en de tap met blind gat zit hem in het feit of het binnenste gat volledig open is en de lengte van de schroefdraad, terwijl de rest van de afmetingen in essentie hetzelfde zijn.
De verwerkingseisen voor tapbouten met persklinknagel zijn als volgt: meestal wordt het klinken met persklinknagels van blinde gaten en tapbouten niet uitgevoerd vóór het galvaniseren. Het doel hiervan is om de galvanische oplossing volledig te laten uitvloeien, waardoor corrosie van de schroefdraden wordt voorkomen.
Tijdens het persklinken moet de matrijs in één keer nauwkeurig gepositioneerd worden. Alle hoeken van de tap moeten volledig in het plaatmetaal verzonken zijn en gelijk liggen met het oppervlak van het onderdeel. Dit zorgt voor een goede vlakheid van het plaatmetaal en loodrechtheid met de tap.
Voor draadeinden met een lengte (L) van 30 mm of meer is puntlasversterking nodig volgens de structurele analyse en procesvereisten om te voorkomen dat het draadeind kantelt. Bij gebruik van roestvaststalen plaatmetaal voor persklinken moet de tolerantie van de buitendiameter van de tap en de gatmaat van de plaat ±0,05 mm zijn.
(III) Drukgeklonken schroeven en hun proceseisen
Persklinkschroeven zijn voornamelijk onderverdeeld in rondkop- en zeskantschroeven. Het 'S'-gedeelte van de persklinkschroef met ronde kop is de ronde kop en de vertanding, en de klinkmethode is in wezen dezelfde als die van de eerder geïntroduceerde persklinkmoer met vertanding.
Het 'S'-gedeelte van de zeskantschroef bestaat uit een zeskantkop en uitsteeksels, en de klinkmethode komt overeen met die van het tapeind met drukknoop.
Hieronder volgen de verwerkingsvereisten voor het gebruik van drukklinknagels: Over het algemeen worden platen met een dikte van minder dan 1 mm niet gebruikt voor het maken van popnagels. De persklinkmatrijs moet bij de eerste poging correct worden geplaatst, zodat alle hoeken van de tap volledig in de plaat zijn ingebed en ze gelijk liggen met het oppervlak van het onderdeel, zodat de plaat goed vlak is en loodrecht op de tap staat.
Omdat de S-waarde van schroeven die aan het persen zijn meestal groot is, kan er gemakkelijk materiaal uitdrijven tijdens het persen, wat leidt tot vervorming van het onderdeel. Bij het persnagelen van roestvaststalen schroeven in roestvaststalen platen moet de tolerantie van de buitendiameter van de schroef en de grootte van het gat binnen ±0,05 mm blijven.
(IV) Loszittende persklinkschroeven en hun procesvereisten:
Loszittende drukschroeven worden vaak gebruikt op plaatsen die moeten worden vastgezet en die vaak worden gedemonteerd en geïnstalleerd.
De verwerkingseisen voor losvaste persklinkschroeven zijn als volgt: Het gebruik van de persklinkmal moet bij de eerste poging correct worden gepositioneerd, zodat alle hoeken van de schroef volledig in de plaat worden ingebed en ze gelijk liggen met het oppervlak van het onderdeel, zodat de plaat goed vlak is en loodrecht op de schroef staat.
(V) Positioneerpen en zijn procesvereisten
De fabricagevereisten voor de positioneerpen met persklinknagel zijn als volgt: als de lengte van de positioneerpen (L) groter is dan 20 mm, is het op basis van structurele analyse en procesnormen nodig om de positioneerpen te versterken door middel van hardsolderen (puntlassen bij de ronde kop) om uitlijnfouten te voorkomen.
Het gebruik van de matrijs tijdens het persklinken moet de eerste keer nauwkeurig en op zijn plaats zijn en het uitstekende deel van de positioneerpen moet volledig in het plaatmetaal verzonken zijn en gelijk liggen met het oppervlak van de onderdelen. Dit garandeert de vlakheid van het plaatmetaal en een goede loodlijn met de positioneerpen.
1. Het klinkproces omvat het bevestigen van klinkmoeren, schroeven, tapeinden en klinknagels voor aangepaste hardware (zoals geleidepennen, steunpilaren, enz.), elektrostatische handkomhouders en klinkmoersleutels.
2. Klinken in de buurt van de rand van een product of de omtrek van een gat kan aanzienlijke vervorming veroorzaken. Op basis van de mate van vervorming moeten de nodige maatregelen (zoals opnieuw vormen of slijpen) worden genomen om te voldoen aan de dimensionale en esthetische vereisten volgens de ontwerptekeningen.
3. Na het klinken mag er geen foutieve uitlijning of verschuiving zijn. Het is essentieel dat de draden concentrisch uitgelijnd zijn met de corresponderende gaten.
4. Het materiaal, de specificaties en het model van de geklonken onderdelen moeten overeenkomen met die op de tekeningen. Het gebruik van onjuiste specificaties is niet toegestaan.
5. Na het klinken zijn opvallende vervormingen, uitsteeksels of inkepingen rond de geklonken delen onaanvaardbaar. Er mogen geen zichtbare afdrukken of vormsporen zijn die niet kunnen worden verborgen door oppervlaktebehandeling.
6. Geklonken onderdelen mogen na het klinken niet loszitten of loskomen. De stevigheid moet worden getest; de waarden voor de trekkracht en het koppel moeten voldoen aan de eisen die PEM stelt aan de specificaties van het geklonken onderdeel.
7. Het is noodzakelijk om onmiddellijk te controleren of de materiaal- en modelspecificaties van de klinknagels die in de productielijn worden gebruikt, zoals aangegeven op de verpakking, overeenkomen met de ontwerptekeningen. Controleer op gemengde materialen in de verpakking.
8. Na het klinken moet de schroefdraad van de geklonken onderdelen door de inspectie komen: de go/no-go-meters moeten correct functioneren.
Als oprichter van MachineMFG heb ik meer dan tien jaar van mijn carrière gewijd aan de metaalbewerkingsindustrie. Door mijn uitgebreide ervaring ben ik een expert geworden op het gebied van plaatbewerking, verspaning, werktuigbouwkunde en gereedschapsmachines voor metalen. Ik denk, lees en schrijf voortdurend over deze onderwerpen en streef er voortdurend naar om voorop te blijven lopen in mijn vakgebied. Laat mijn kennis en expertise een aanwinst zijn voor uw bedrijf.
NL 
EN 
AR 
DE 
ES 
FR 
IT 
JA 
PT 
PT_BR 
RU 
KO