堪萨斯州的威奇托自称为世界空气之都。这座城市拥有悠久而自豪的航天制造传统。

等行业领导者,如空客,Beechcraft,波音,波音,庞巴迪,塞斯纳和精神健美系统在威奇托的运营。这就是为什么威奇托州立大学的工程学院在2004年创造了先进的加工和加工实验室(AJPL)。

AJPL与国家航空培训中心(NCAT)合作建立,以促进自动化的行业技术和工程教育。该实验室专注于减轻重量和提高空气结构制造中的性能能力的方法。

a喷气推进实验室研究科学家Enkhsaikhan Boldsaikhan博士说:“我们的目标是加强工业-大学的研发合作,以降低制造成本,提高航空航天工业的结构性能。”“(我们还推广)在高级连接流程和自动化领域的工程专业学生的实践经验。”

实验室主要从事搅拌摩擦焊接。Boldsaikhan表示,这种连接工艺是焊接航空航天结构外壳的理想方法,因为高强度铝合金可以在焊缝中保持优良的性能。与用于机身组装的传统铆接技术相比,这大大节省了重量。

在摩擦搅拌焊接中,旋转工具通过在探针或销的摩擦热下软化它们的相邻表面,在工具的下侧混合它们的分子。没有填充材料。摩擦搅拌焊接使其接缝和接头打火机,但坚固,在飞行期间承受巨大的应力。高度可重复的过程可以加入各种轻质金属,包括铝,镁和钛。

Boldsaikhan说:“AJPL是国内领先的搅拌摩擦焊接(FSW)研究小组之一。”“该实验室已经开展了许多主要关注搅拌摩擦焊技术的项目。进入威奇托航空集群,以及NCAT和大学的国家航空研究所,为AJPL提供了一个独特的机会,将FSW的理论和概念部署到航空工业中。”

AJPL的工程师专门从事搅拌摩擦焊技术的工艺开发、焊接工具设计优化、变形控制、腐蚀增强和自动化方面的工作。此外,Boldsaikhan和他的同事正在研究填充搅拌摩擦点焊作为一种铆钉替换技术。Boldsaikhan解释说:“由于连接过程涉及工件的热机械加工,从而在不使用任何外来材料的情况下产生粘结,因此这些接头可以被视为整体紧固件。”

AJPL还专注于整体紧固,固态锻造过程,其中两个或更多金属在没有外部热源的情况下连接在一起。通过该技术,实验室旨在减少飞机翼板,皮板和机身接头中铆钉和其他机械紧固件的使用。

“整体紧固将是加入空气结构组件的创新方式”,机械工程助理教授和AJPL导演助理教授Michael McCoy。“该过程将材料共同形成,以比传统机械紧固件的相同尺寸更强。”

今年早些时候,AJPL安装了一个由川崎重工捐赠的补充积分紧固系统。世界上只有两种机器人系统;另一个在日本。根据McCoy的说法,补充系统在飞机外壳中产生一个没有头、洞、凹痕或翻边的紧固件,以加强金属连接。此外,铆钉的淘汰意味着制造成本和机身重量的降低,从而降低运营成本。