مقالات تجارت آلیاژ مقالاتی از فلزات پرکاربرد
فولاد ضدزنگ از جمله فلزاتی است که به دلیل داشتن ویژگی و مشخصه‌های منحصربه‌فرد و گسترده، در صنایع متنوعی مورد استفاده قرار می‌گیرد. یکی از مهم‌ترین و حساس‌ترین صنایعی که فولاد ضدزنگ در آن کاربرد فراوان دارد؛ صنعت هوافضاست. در واقع فولاد ضدزنگ در اجزا و بدنه هواپیما، جت، هلیکوپتر، گلایدرها و… کاربرد دارد و مورداستفاده قرار می‌گیرد.
5 کاربرد مختلف فولاد ضدزنگ در صنعت هوافضا
همان‌طور که می‌دانید قطعات و بدنه هواپیما در ارتفاعات بالا و تحت شرایط نامطلوبی جوی قرار می‌گیرند. استنلس استیل یکی از مقاوم‌ترین و مطلوب‌ترین فلزاتی است که در این شرایط عملکرد خود را حفظ می‌کند و وظیفه خود را به‌خوبی انجام می‌دهد. مهم‌ترین ویژگی که فولاد ضدزنگ را در صنعت هوافضا پرکاربرد و پراستفاده می‌کند؛ استحکام خوب و مقاومت بالای این فلز در برابر خوردگی و شرایط نامطلوب است. در واقع فولاد ضدزنگ به دلیل وجود کروم در ساختار شیمیایی خود، در برابر خوردگی و محیط‌های اکسیدکننده مقاومت بسیار خوبی از خود نشان می‌دهد. در مقاله زیر 5 کاربرد مختلف فولاد ضدزنگ در صنعت هوافضا را بررسی می‌کنیم. این 5 کاربرد عبارت‌اند از:
- اجزای متحرک یا عملگرها
- تجهیزات و قطعات ارابه فرود
- اهرم‌های کنترل‌کننده هواپیما
- اجزای موتور و اگزوز
- بست‌ها و پیچ‌های کابین خلبان
پس تا انتها همراه ما باشید تا کاربردهای استیل در این پنج زمینه را با یکدیگر بررسی کنیم و به این سؤال پاسخ دهیم که چرا فولاد ضدزنگ در صنایع هوافضا بسیار پرکاربرد است؟
عملگرهای هواپیما
در هواپیما قطعات و تجهیزات متنوعی وجود دارد که فعالیت‌های بسیار پیچیده و حیاتی را انجام می‌دهند. در واقع این تجهیزات به دلیل وظیفه خطیری که در هواپیما دارند؛ باید همواره از آلیاژی ساخته شوند که مقاومت بالایی در برابر تنش داشته باشد و طول عمر مناسبی نیز دارا باشد.
از جمله قطعاتی که در هواپیما وظیفه مهمی بر عهده دارد؛ سیستم عملگر هواپیما است. این سیستم به مجموعه مبدل‌هایی می‌گویند که یک سیگنال الکتریکی را به یک عملکرد یا فعالیت فیزیکی موردنیاز در هواپیما تبدیل می‌کند. در واقع ورودی این عملگرها یک سیگنال الکتریکی است و خروجی آنها فعالیت مکانیکی است که در قسمت‌های مختلف هواپیما مورد استفاده قرار می‌گیرد. به‌عنوان‌مثال عملگرها به‌منظور کنترل سرعت هواپیما، سرعت موتور، افزایش یا کاهش زاویه فرود، تنظیم زاویه فلپ‌ها، نیروی موردنیاز برای باز کردن چرخ‌ها و… مورد استفاده قرار می‌گیرد.
این عملگرها به دلیل اینکه فعالیت مکانیکی انجام می‌دهند و نیروی بسیار زیادی به آنها وارد می‌شود؛ باید از فلز و آلیاژ بسیار مقاوم و مستحکمی ساخته بشوند تا در حین فعالیت، تخریب نشوند و وظیفه خود را به‌خوبی انجام دهند. ورق استیل یکی از مقاوم‌ترین و مستحکم‌ترین فلزاتی است که می‌توان برای ساخت عملگرهای هواپیما از آن استفاده کرد. همچنین فولاد به دلیل اینکه از استحکام کششی خوبی برخوردار است و در برابر تنش و کرنش‌های بزرگ مقاومت مطلوبی از خود نشان می‌دهد؛ در این زمینه به کار گرفته می‌شود.
تجهیزات و وسایل سیستم ارابه فرود
ارابه فرود هواپیما عبارت‌اند از مجموعه قطعاتی که هواپیما را بر روی زمین نگه می‌دارد و باعث حرکت‌دادن هواپیما بر روی زمین می‌شود. در واقع چرخ‌ها، ترمزها، سیستم هیدرولیک، میله و شفت‌های موجود در سیستم ارابه فرود و…، همه‌وهمه باید وزن هواپیما و مسافران را تحمل کنند؛ بنابراین فلز به‌کار رفته در ساخت این گونه تجهیزات باید از استحکام بسیار بالای برخوردار باشد تا بتواند وظیفه تحمل وزن هواپیما بر روی زمین را به‌خوبی انجام دهند. فولاد ضدزنگ به دلیل استحکام بالا و مقاومت عالی در برابر نیروهای وارده در سیستم ارابه فرود هواپیما به‌وفور مورداستفاده قرار می‌گیرد.
چرا تجهیزات و اهرم‌های موجود در کابین خلبان از جنس فولاد ضدزنگ هستند؟
اگر کابین خلبان را مشاهده کرده باشید؛ حتماً متوجه میله‌های کنترل هواپیما، اهرم‌ها، دکمه‌ها و تجهیزات متنوع دیگری می‌شوید که نظر شما را به خود جلب می‌کنند. این تجهیزات در کنترل هواپیما و مسلط‌شدن خلبان بر روی هواپیما در ارتفاعات بالا، نقش اساسی و حیاتی دارند. ازآنجایی‌که هواپیماها معمولاً در ارتفاعات بالا قرار می‌گیرند و در ارتفاعات بالا نیز شرایط محیطی مانند میزان رطوبت، مقدار تراکم هوا، دما و… متغیر است؛ فلز به کار برده شده باید از انعطاف‌پذیری خوبی برخوردار باشد. منظور از انعطاف‌پذیربودن فلز این است که فلز موردنظر هم در دماهای پایین و هم در دماهای بالا یا هم در فشارهای بالا هوا و هم در فشارهای پایین هوا عملکرد خود را حفظ کند. از طرف دیگر فلز مورد استفاده باید در برابر خوردگی و محیط‌های اکسیدکننده از مقاومت عالی برخوردار باشد. تنها فلزی که تمام این ویژگی‌ها را در خود جای‌داده است؛ فولاد ضدزنگ است. در واقع فولاد ضدزنگ به دلیل دارابودن تمام این ویژگی‌ها، در ساخت میله‌های کنترل، اهرم‌ها، دکمه‌ها و سایر تجهیزات موجود در کابین خلبان مورداستفاده قرار می‌گیرد.
سیستم خروجی دود موتور هواپیما از چه آلیاژی ساخته شده است؟
سیستم خروج دود موتور یا اگزوز در تمام وسایل نقلیه به گونه مشابهی عمل می‌کند. در واقع این سیستم در مجاورت دود داغ خارج شده از موتور قرار می‌گیرد؛ بنابراین احتمال تغییر شکل یا ذوب‌شدن فلز به‌کاررفته در سیستم خروج دود موتور هواپیما وجود دارد. چرا که معمولاً دمای اندازه‌گیری شده در سیستم خروج دود موتور هواپیما 750 درجه سانتیگراد اندازه‌گیری شده است. بنابراین فلز مورد استفاده برای ساخت سیستم اگزوز هواپیما باید درجه حرارت‌های بالاتر از 750 درجه را تحمل کند تا دچار تخریب و ذوب نشود. از آنجایی‌که فولادهای ضدزنگ معمولاً توانایی تحمل درجه حرارت‌های بالاتر از 750 درجه سانتیگراد (تا 900 درجه سانتیگراد) را دارند مانند لوله استیل نسوز 309 در این زمینه بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرند. در واقع در این بخش گسترده بودن دمای کاری فولاد ضدزنگ است که این فلز را در زمینه ساخت سیستم خروج دود موتور هواپیما پرکاربرد کرده است.
استفاده از فولاد ضدزنگ در ساخت پیچ و بسته‌های اتصال‌دهنده کابین خلبان
همان‌طور که گفته شد هواپیما در معرض فشارهای بسیار بالایی قرار می‌گیرد. این فشارها به تجهیزات موجود در کابین خلبان نیز وارد می‌شود؛ بنابراین برای جلوگیری از تخریب کابین خلبان و همچنین نگهداری تجهیزات، اهرم‌ها و سایر قطعات کابین خلبان در جای خود، از پیچ و بست‌هایی استفاده می‌شود که از جنس ورق استیل 410 هستند. به‌عنوان‌مثال بست‌های موجود در کابین خلبان از جداشدن مانیتورها، سوئیچ‌ها، دستگیره‌ها، اهرم‌ها، میله‌های کنترل و… جلوگیری می‌کند و باعث می‌شود تا این‌گونه تجهیزات، فعالیت و وظیفه مورد نظر خود را به بهترین نحو انجام دهند. دلیل استفاده از فولاد ضدزنگ در پیچ‌ها و بست‌های مورداستفاده در کابین خلبان نیز استحکام بالا و مقاومت عالی این فلز در برابر خوردگی و شرایط محیطی نامطلوب است.
جمع‌بندی و نتیجه‌گیری
همان‌طور که در بالا بیان شد از لوله، ورق و میلگرد استیل در صنعت هوافضا استفاده‌های فراوانی می‌شود. از پیچ‌ها و بست‌های کابین خلبان گرفته شده است تا عملگرهایی که فعالیت‌های مکانیکی پیچیده‌ای را انجام می‌دهند؛ همه و همه از فولاد ضدزنگ تهیه و ساخته شده‌اند. فولاد ضدزنگ ویژگی‌های منحصربه‌فرد و خاصی دارد؛ اما مهم‌ترین ویژگی که این فلز را در صنعت هوافضا پرکاربرد می‌کند؛ استحکام بالا و مقاومت عالی در شرایط محیطی نامطلوب است. همچنین دیگر ویژگی که فولاد ضدزنگ را در این صنعت پرکاربرد می‌کند می‌توان به گسترده بودن دمای کاری این فلز اشاره کرد (در زمینه ساخت سیستم خروجی دود موتور).
علاوه بر این ویژگی‌ها، به این نکته هم توجه داشته باشید که در آینده به دلیل پیشرفته‌شدن علم، کاربردهای دیگری برای فولاد در صنعت هوافضا ایجاد خواهد شد.
