Composites have been developed as light-weight materials which can successfully replace traditional metals in the aerospace industry due to their outstanding mechanical properties and lower weight in comparison to conventional metal alloys. This study introduces composite materials as the ones that are able to withstand extreme working conditions. However, some of the advantages and possible failures may rely on manufacturing inaccuracies, selected technique of fabrication method or final forming so developing of materials engineering and mechanical engineering plays important role to provide composite with the best possible performance. Nevertheless, a right selection of matrices and reinforcements assisted with contemporary nanotechnology helps to obtain satisfying results in composite design. The paper describes polymer matrix composites, metal matrix composites as well as ceramic matric composites with special emphasis on examples of their application in the aerospace industry and recent advances based on current scientific knowledge. Presented manuscript shows that due to development of aerospace engineering and constant need of modern light-weight materials for extreme applications the topic is still relevant nowadays. The paper was influenced by Authors scientific research conducted so far in the field of composite materials and a growing popularity of Authors review article from 2019 which Authors think need an update after years. A concise form of this kind of review may meet expectations of young researchers and scientists.
W najbliższych latach rozwój przemysłu lotniczego będzie obejmował procesy wytwarzania najbardziej odpowiedzialnych części silnika z nadstopów niklu. Kluczowym kierunkiem badań pozostaje doskonalenie technologii odlewania precyzyjnego, umożliwiającej produkcję komponentów o skomplikowanej geometrii, wysokiej czystości oraz kontrolowanej mikrostrukturze. Coraz większą rolę odgrywa optymalizacja procesów metalurgicznych oraz rozwój nowoczesnych metod kontroli jakości. Istotnym trendem jest także dążenie do zwiększenia wydajności produkcji poprzez automatyzację i robotyzację procesów odlewniczych. Integracja systemów monitorowania i analizy danych w czasie rzeczywistym umożliwia skuteczniejsze zarządzanie procesem, skrócenie cyklu produkcyjnego oraz redukcję kosztów wytwarzania.
EN
In the coming years, the aerospace industry will focus on producing critical engine parts made from heatresistant nickel-based superalloys. A primary area of research will be the enhancement of investment casting technology to enable the fabrication of components with complex geometry, high purity, and controlled microstructures. Improving metallurgical processes and developing modern quality control methods are becoming increasingly important. Another significant trend is the drive for greater production efficiency, achieved through the automation and robotization of casting processes. The integration of real-time monitoring and data analysis systems will facilitate more effective process management, shorten production cycles, and lower manufacturing costs.
This study set out to evaluate the hole diameter measuring method used in aircraft seat tracks. The Gage R&R study’s conclusions point to the measuring system’s accuracy and dependability, with the measuring tool serving as the main source of variance. The measurement method works well for production and quality control applications, but regular calibration and maintenance are needed to ensure accurate and consistent results. To reduce any potential operator-introduced variation, regular operator training and assessment are also required. To guarantee the security and effectiveness of the seat track assembly, it is essential to measure the hole diameter of the airplane seat track properly. The study’s findings show that the measuring system can generate precise measurements that are helpful for production and quality management. To establish the precision of the measurement technique, however, more investigation with a greater variety of components is required. To improve the repeatability and reproducibility of the measurement system, the sources of variance should be investigated, and remedial actions should be taken. To make sure the system stays within the permissible range of fluctuation, it is also advised to monitor it throughout time. In conclusion, it is critical to select the proper materials, put them through rigorous testing and certification processes, and constantly inventing and upgrading them to assure the safety and effectiveness of aircraft seat tracks. The seat track hole diameter measurement system is dependable and precise, but to keep it that way, ongoing testing, and evaluation are required.
This article considers the main materials used to make aircraft, both fuselage and engines. First, the problems that force developers to introduce new materials in aircraft production are identified. We then present features of the introduction of heat-resistant titanium alloys, ways of improving the mechanical properties of parts made of titanium alloys, and methods of manufacturing complex details. Other promising materials for the aviation industry, such as high-entropy alloys, quasicrystals, carbon-carbon materials, and nickel foam, are also considered.
PL
W artykule rozważono główne materiały stosowane w budowie samolotów, zarówno w kadłubach jak w silnikach. Najpierw uwagę zwrócono na problemy, które skłaniają konstruktorów do wprowadzania nowych materiałów do produkcji samolotów. Następnie przedstawiono charakterystykę wprowadzania żaroodpornych stopów tytanu, sposoby poprawy własności mechanicznych części wykonanych ze stopów tytanu oraz metody wytwarzania złożonych detali. Rozważono również inne materiały perspektywiczne dla przemysłu lotniczego, takie jak stopy o wysokiej entropii, kwazikryształy, materiały typu węgiel/węgiel oraz pianki niklowe.
The paper investigates the growing popularity of composite materials concentrating on explanation of their advantages, especially taking into consideration composite materials used in the aerospace industry such as polymer matrix composites, metal matrix composites, ceramic matrix composites and smart composite materials. Various types of matrices and fibers are described with special emphasis on nanotechnology and opportunities to improve the properties of composites. The paper also presents selected examples of applications in the aerospace industry.
The article includes the characteristics of incremental forming of the sheet using the following two methods: Single Point Incremental Forming and Two Point Incremental Forming. The factors influencing the possibility of method application and the phenomena that limit the use of incremental forming of the sheet are presented. Based on the conducted experimental test, the disadvantages and advantages of single point incremental forming are specified. Possibilities for the use of the presented incremental forming technique for manufacturing elements in the aircraft industry are also included.
PL
Artykuł zawiera charakterystykę metod kształtowania przyrostowego blach z wykorzystaniem dwóch odmian: kształtowania jedno- i dwupunktowego. Zaprezentowano czynniki wpływające na możliwość zastosowania omawianej metody oraz zjawiska ograniczające zastosowanie kształtowania przyrostowego blach. Na podstawie przeprowadzonych eksperymentalnych badań pilotażowych przedstawiono również wady i zalety jednopunktowego kształtowania przyrostowego. Zawarto również wybrane przykłady zastosowania technik kształtowania przyrostowego do wytwarzania wyrobów dla przemysłu lotniczego.
Artykuł przedstawia analizę przesłanek wprowadzenia i rozwoju inteligentnych sieci logistycznych w klastrach lotniczych. Analizy przeprowadzono dwutorowo: z jednej strony przedstawiono teoretyczne przesłanki wdrożenia i rozwoju inteligentnych sieci logistycznych, wskazując najważniejsze wyróżniki inteligentnych sieci logistycznych, a z drugiej – dane empiryczne związane z charakterystyką sektora lotniczego oraz studium 4 przypadków wybranych klastrów lotniczych funkcjonujących w Europie.
EN
In the paper the analysis of prerequisites for development of smart logistics networks in aerospace clusters. The analysis have been carried in two directions: from one hand the theoretical prerequisites have been presented, pointing the features of smart logistics networks; form the other hand the empirical data concerning the aerospace sector as well as analysis of 4 cases of selected aerospace clusters operating in Europe have been presented.
In the aerospace industry, passenger safety depends on proper quality control at each production stage. The main responsibility for the correct operation of the aircraft lies within a gas turbine. A proper and rigorous selection of the gas turbine construction material is required, and in a further step, the method of joining the construction parts. Nickel superalloys due to the high heat resistance, strength and creep resistance at high temperatures, toughness and corrosion resistance, are very often used for the construction of a gas turbine engine. In the next step, the selection of joining method is necessary. This method must be able to achieve high-quality connections, resistant to work at high temperatures and corrosive environments. The most effective bonding method that meets the above conditions is brazing. In this study non-destructive (visual) test and destructive (metallographic) test of brazed joint of Inconel 718 and Inconel 625 were conducted.
Niniejszy artykuł przedstawia zagadnienia związane z zastosowaniem tytanu i stopów tytanu do budowy samolotów. Pokazano oraz opisano stopy tytanu z podziałem na ich rodzaje ze względu na strukturę krystaliczną: fazy Ti–α, Ti–α+β, Ti–β, wraz z ich aplikacjami. Ponadto zaprezentowano wybrane ważniejsze stopy tytanu takie jak Ti6Al4V, Ti8Al1Mo1V i inne.
EN
This paper explains the use of titanium and its alloys for aircraft construction. There are shown and described crystallographic phases of titanium alloys such as: Ti–α, Ti–α+β, Ti–β,with their properties and applications. Moreover, the paper presents some major titanium alloys, such as: Ti6Al4V, Ti8Al1Mo1V and others, used for aerospace applications.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents the water treatment technology for FPI line (Fluorescent Penetrant Inspection) which is used to conduct diagnostic tests in the field of structural cracks, erosion, corrosion, defects of the material, welds cohesion. The problem that occurred during operation of the FPI line was an increase of turbidity and milky colour of water (i.e. white water) in bathtub of the last rinse which caused the formation of deposits on washed parts and hampered diagnostic process. On the basis of the physicochemical and bacteriological analysis the assessment of changes in water quality during the cleaning process was carried out. The problem of the formation of the so-called "white water" was described and solved. An analysis of necessity of water treatment station modernization as well as the legitimacy of the use of the disinfection process were made. The following parameters of water were analysed: pH, turbidity, conductivity, hardness, dissolved oxygen, total organic carbon, permanganate index, SiO2 content, heavy metals contents, and the total number of mesophilic and psychrophilic bacteria. The results of the analyses indicate that the cause of the growth of technological water turbidity on the FPI, is formation of polysilicon acid. Polymerized forms of silicates exist in colloidal form, therefore, the observed phenomenon is the emergence of so-called "white water" and the formation of deposits.
PL
W artykule przedstawiono technologię uzdatniania wody dla potrzeb linii FPI (fluorescencji i czyszczenia chemicznego) do prowadzenia badań diagnostycznych elementów konstrukcyjnych w zakresie pęknięć, erozji, korozji, ubytków materiału, spójności spawów. W omawianym przykładzie linia fluorescencji i czyszczenia chemicznego składa się ze stacji demineralizacji wody oraz z wanien, których odbywa się proces płukania produkowanych elementów. Problemem, który pojawił się podczas eksploatacji linii FPI był wzrost mętności i mlecznej barwy wody (tzw. białej wody) w wannie z ostatniego płukania co powodowało powstawanie osadów na płukanych elementach i utrudniało proces diagnostyczny. Na podstawie analiz fizyko-chemicznych i bakteriologicznych dokonano oceny zmian jakości wody podczas procesu czyszczenia. Opisano i rozwiązano problem związany z powstawaniem tzw. „białej wody”. Dokonano analizy konieczności modernizacji stacji uzdatniania oraz zasadności zastosowania procesu dezynfekcji. Analizowano następujące parametry wody: pH, mętność, przewodnictwo, twardość, tlen rozpuszczony, ogólny węgiel organiczny, indeks nadmanganianowy, zawartość SiO2, metali ciężkich oraz ogólną liczbę bakterii mezofilnych i psychrofilnych.
Obecnie nanomateriały coraz częściej znajdują się w obszarze zainteresowań producentów sprzętu kosmicznego oraz lotniczego. Szeroko zakrojone badania nad użyciem grafenu i nanorurek węglowych uwidaczniają coraz szersze zastosowania tych materiałów. Przy opracowywaniu coraz lżejszych, bardziej wytrzymałych na obciążenia mechaniczne jak i termiczne struktur, nanocząstki są obiecującym elementem, pozwalającym na korzystne ich modyfikacje.
EN
Currently, nanomaterials are in increasing area of interests for manufacturers of aerospace equipment. Extensive research into the use of graphene carbon or nanotubes highlight the potential applications of these materials. When developing lighter, more resistant to mechanical and thermal loads structures, nanoparticles are promising element, allowing for beneficial modifications.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Aby spełnić rygorystyczne warunki niezbędne do zapewnienia bezpieczeństwa podróży lotniczych, producenci branży lotniczej muszą zrealizować długą listę skomplikowanych wymagań nawet dla najprostszych części lotniczych. Niniejszy artykuł stanowi przegląd technologii przyrostowych używanych do produkcji komponentów lotniczych oraz przykładów pokazujących kierunek dalszych badań i rozwoju w tej dziedzinie
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Niniejszy artykuł stanowi przegląd technologii przyrostowych używanych do produkcji części lotniczych oraz przykładów pokazujących kierunek dalszych badan i rozwoju w tej dziedzinie. Aby spełnić rygorystyczne warunki niezbędne do zapewnienia bezpieczeństwa podróży lotniczych, producenci branży lotniczej musza spełnić długa listę skomplikowanych wymagań nawet dla najprostszych lotniczych części.
EN
This article provides an overview of additive manufacturing technologies being used for the production of aircraft components and examples showing the direction of ongoing research and related developments. To meet the stringent conditions necessary to ensure safety in air travel, aerospace manufacturers must satisfy a long list of complex requirements for even the simplest part.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Istnieje potrzeba odpowiedzi na pytanie o możliwości zastosowania hybrydowych technik wytwarzania w przemyśle lotniczym. Znalezienie zastosowań takich procesów, do obróbki materiałów określanych jako trudno obrabialne, przy jednoczesnym wysokim prawdopodobieństwie ich wdrożenia, będzie podstawą do budowy zaawansowanych, specjalnych maszyn CNC oraz modernizacji maszyn konwencjonalnych.
EN
There is the need to answer the question about the possible applications of hybrid processes in aerospace industry. The applications of these processes in machining of hard to machine materials when the probability of industrial applications is high is the base for building and modernization of advanced machines.
The high mechanical properties of the Al-Li-X alloys contribute to their increasingly broad application in aeronautics, as an alternative for the aluminium alloys, which have been used so far. The aluminium-lithium alloys have a lower specific gravity, a higher nucleation and crack spread resistance, a higher Young’s module and they characterize in a high crack resistance at lower temperatures. The aim of the research planned in this work was to design an aluminium alloy with a content of lithium and other alloy elements. The research included the creation of a laboratorial melt, the microstructure analysis with the use of light microscopy, the application of X-ray methods to identify the phases existing in the alloy, and the microhardness test.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Historia lotnictwa na świecie jest niewątpliwie ściśle związana z aluminium oraz historią powstawania nowych stopów tego metalu. Cechują je bowiem wysoka wytrzymałość oraz niska gęstość, co pozwoliło na szersze ich zastosowanie w przemyśle lotniczym. Zanim jednak aluminium i jego stopy zostały w pełni docenione przez konstruktorów samolotów, musiał upłynąć czas.
Technologia natryskiwania cieplnego jest obecnie jedną z najbardziej dynamicznie rozwijających się metod nakładania powłok. Dziś dysponuje ona bardzo szerokim zakresem materiałów oraz technik natryskiwania. Dlatego też obszar zastosowań obejmuje wszystkie gałęzie przemysłu, wszędzie tam, gdzie wymagane są wysokie kryteria jakościowe. W artykule omówiono główne trendy jej rozwoju, a zwłaszcza możliwość zastosowań w przemyśle samochodowym i lotniczym. Omówiono możliwości, które pojawiły się wraz z wprowadzeniem na rynek systemów do natrysku zimnym gazem. Przedstawiono nowe perspektywy zastosowania powłok natryskanych cieplnie otrzymywanych z materiałów o strukturze nanokrystalicznej.
EN
Thermal spraying is currently one of the most rapidly developing methods of coating deposition. A wide array of materials as well as spraying techniques are available within this domain. Therefore, the area of application covers all the branches of industry where high quality criteria are obligatory. In the article, the author discusses main axes of development, especially in the area of automotive and aeronautical industry. Next, he focuses on new possibilities which arouse with the launch of cold spray systems. Finally, new prospects of applications for thermal spraying coatings obtained from nanocrystalline structured materials are presented.
18
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Materiałem dominującym w konstrukcji samolotów jest duraluminium, czyli stop aluminium, miedzi i kilku innych pierwiastków, które nadają mu pożądane właściwości mechaniczne, plastyczne i technologiczne. Obecnie około 80% struktury maszyny pasażerskiej stanowią elementy duralowe.
19
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W Instytucie Obróbki Plastycznej w Poznaniu opracowano nową technologię kształtowania części z proszków metali o gęstości do 98% gęstości materiału litego, chronioną patentem europejskim [1]. W niniejszym referacie przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych tulei Bleed Valves Bearings wytworzonej wg wyżej wspomnianej technologii z impregnacją mieszankami na bazie smarów stałych. Zastosowano mieszankę opracowaną w Instytucie Obróbki Plastycznej w Poznaniu na bazie proszku nikiel-chrom. Tuleje te znajdują zastosowanie w samolotach typu AIRBUS w układzie wentylacyjnym tych samolotów.
EN
A new technology of metal powder sliding bearing manufacturing was developed. In the paper we present the results of the laboratory examination of self lubricant bearing sleeve. The technology with solid lubricant micro and nanopartciles vacuum impregnation was elaborated. The friction tests of real bearings were made and analysies of the effect of nanoparticles impregnation on friction requires is presented.
Przedstawiono analizę możliwości plastycznego kształtowania materiałów stosowanych w lotnictwie opierając się na charakterystyce stopów na bazie niklu w odniesieniu do technologii kucia. Dokonano przeglądu metod kuźniczych stosowanych w przemyśle odkuwek lotniczych. Przeprowadzono analizę technologii kucia tarczy turbiny ze stopu Incalloy 901 na bazie wyników zrealizowanych badań własności tarcz wg wymagań stawianych przez odbiorcę.
EN
The following study presents the analysis of material applied in aerospace industry forming possibilities. It is concerned with the Ni-based alloys characteristics regarding forging technology. A review of forging methods applied in aerospace forgings is made. Furthermore, an analysis of turbine disc forging (Incoloy 901 alloy) technology is performed. Results of recipient's requirements fulfilling research works of turbine disc is presented.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.