レーザーブレージング：宇宙機設計の信頼性を高める
ブレージング合金は航空宇宙にとって不可欠です。ブレージングは、航空エンジンタービンブレードからロケットノズル、油圧アセンブリまで業界全体で使用されています。ブレージングによる強力な接合は、極めて低い故障率を要求する業界において、コンポーネントの信頼性と強度に貢献します。
航空宇宙でブレージングが使用される理由
ブレージングは、フィラーメタルを加熱・溶融させ、両方の金属片に濡れさせて接合します。ブレージングと分類されるには、450℃以上の温度で行う必要があります。フィラーメタルの融点も、2つの金属片より低くなければなりません。航空宇宙業界でブレージングが使用される理由はいくつかあります。
- 複数部品を同時に処理可能
- 複数接合を同時に形成可能
- アセンブリ全体が均一に加熱・冷却されるため、部品への歪みが最小限
- セラミックスを含む、異なる熱膨張係数を持つ異種材料を接合可能
貴金属ブレージング合金
宇宙探査は高コストであり、運用継続のためにあらゆるコスト削減が求められます。パラジウムや金などの貴金属は希少で、さらに希少化しています。したがって、貴金属ブレージング合金の製造コストは上昇しています。しかし、故障を避けなければならないため、貴金属ブレージング合金の使用を止めることに消極的です。
多くの研究・開発・データが、貴金属ブレージング合金の信頼性を実証しています。航空宇宙業界がそれらを手放したがらないのは理解できます。幸い、メーカーは非貴金属合金の研究開発を進めています。貴金属合金と同等の強度を持ちながら、コストはわずかな割合で済みます。
ブレージングの現代的進歩
新しい活性ブレージング合金が導入され、金属とセラミックスの接合が可能になっています。これらの合金により、メタライゼーションなしで金属をセラミックスに直接接合可能。これにより、必要な場所にセラミックセンサーを宇宙機にブレージングできます。適切な合金でのブレージングは極めて重要で、プロセスが認定されれば故障は稀。通常、アセンブリ全体が故障し、ブレージング接合部のみが故障することはありません。
従来プロセスでは接合できない金属片には、レーザーブレージングが代替手段となります。レーザーを熱源として使用。レーザーが金属片を加熱しブレージング材を溶かすと、コンポーネント間の隙間がブレージング材の流動と接合のためのキャピラリーとして機能します。レーザーはロボットブレージングと頻繁に統合されます。
Genesis Systems、IPG Photonics Companyは、航空・宇宙・防衛製造向けレーザーソリューションと自動化専門知識を提供します。
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