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2023-01-31
飛機(jī)為什么寧愿用百萬顆鉚釘，也不愿選擇焊接？
更新時間：2022-07-31 20:20:20作者：未知
來源：航旅縱橫（ID：ume_trip）金屬加工、機(jī)械工程文萃、制造原理、瘋狂機(jī)械控等
你還記得第一次坐飛機(jī)，見到忽閃發(fā)抖的機(jī)翼、襟翼有哪些內(nèi)心戲嗎？
有網(wǎng)友懷疑飛機(jī)質(zhì)量不過關(guān)。
截圖來源：微博
實(shí)際上，機(jī)翼遠(yuǎn)比我們想象的要堅韌得多。而能保證它上躥下跳卻依舊安全的，是不太起眼的鉚釘。
據(jù)說一架C919飛機(jī)要用上百萬顆鉚釘；客機(jī)A380要使用超五百萬顆。
密恐癥要犯了。圖源：Ins.
那么飛機(jī)為什么通常敲幾百萬個釘子，但不選擇焊接或是膠粘呢？
▌飛機(jī)也愛減肥
「為減輕每一克重量而奮斗?！故敲總€飛機(jī)的座右銘。跟人類學(xué)到的
所以，作為飛機(jī)衣服的蒙皮也流行輕薄款。例如C919采用較大比例復(fù)合材料來減少飛機(jī)的結(jié)構(gòu)重量。
而過于輕薄的蒙皮會增加焊接的難度，且蒙皮的復(fù)合材料更容易受到焊接的破壞，因而不同材料還得靠鉚釘連接。
C919與國旗的合影。圖源：央視新聞
▌飛機(jī)上的釘子有特異功能
飛機(jī)上鉚釘?shù)谋葟?qiáng)度要求高達(dá)1100兆帕，相當(dāng)于1平方厘米的面積上要承受10輛小轎車的重量。
鉚釘?shù)募庸ぞ?strong>達(dá)到微米級控制。第一顆跟之后的數(shù)千萬顆幾乎是一模一樣的。
一微米約等于成人頭發(fā)直徑的八十分之一
圖源：科技日報
除此之外，上百萬個鉚釘并不阻礙飛機(jī)飛行。二戰(zhàn)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，實(shí)心埋頭鉚釘能使飛機(jī)阻力減少3%。
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所以，鐵打的流水線生產(chǎn)的鉚釘各項參數(shù)誤差極小，不管是量化生產(chǎn)還是品控上都值得信賴。
如果使用焊接技術(shù)連接飛機(jī)蒙皮，生產(chǎn)質(zhì)量全靠焊工的手藝。焊接過薄過厚都會讓飛機(jī)存在更多安全隱患。
而膠粘劑目前不能抵抗高溫，因而哪怕飛機(jī)全身都是膠粘起來的，發(fā)動機(jī)等關(guān)鍵部位也只能用「可靠的」鉚釘固定密封。
鉚釘能讓飛機(jī)長壽
飛機(jī)每次飛行結(jié)束都需要檢修。而鉚釘?shù)目商娲?、穩(wěn)定性等諸多優(yōu)點(diǎn)，能讓飛機(jī)「服役」更久。
圖源：西安航空基地
鉚釘斷裂了怎么更換？
一般使用「冷凍鉚釘」來替換。即鉚釘在淬火處理后迅速冷凍起來，使用時必須在十五分鐘之內(nèi)鉚接完畢。
這種「冷凍鉚釘」的強(qiáng)度在常溫條件下會增加，從而加強(qiáng)鉚接結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
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機(jī)身內(nèi)部框架需要大量鉚釘連接，圖源：空客官網(wǎng)
鉚釘松動了會怎樣？
一顆釘子的松動可能會導(dǎo)致飛機(jī)顯示故障信息，這就需要檢修飛機(jī)的員工晝夜加班來找濫竽充數(shù)的釘子。
2016年，為了排除一架A320的飛機(jī)故障，檢修員工持續(xù)奮戰(zhàn)三天三夜，在對所有故障可能逐一排查之后，最終在數(shù)百根直徑不到1毫米的數(shù)據(jù)插釘中發(fā)現(xiàn)松動的一根。
飛機(jī)鉚裝工人。圖源：北京青年周刊
雖說排除釘子故障的工作量大，但是不必?fù)?dān)心。航空螺釘是自鎖的，松動的幾率也是微乎其微。
因而，受到種種限制，目前見到的飛機(jī)大多都是釘子釘起來的。
零散的飛機(jī)蒙皮通過鉚釘穿針引線，最后才能成為空中戰(zhàn)袍，才能讓襟翼靈活舞動。
相關(guān)鏈接：關(guān)于壓鉚工藝
壓鉚是一種鉚接方法，指的是在鉚接的工程當(dāng)中，利用外部壓力改變材料的塑性，從而進(jìn)入鉚裝螺釘、螺母結(jié)構(gòu)里的專用預(yù)制槽中，使得零件之間達(dá)到可靠連接的方法。
普通低碳鋼、鋁合金板、銅板等材料，通常用于壓接壓鉚螺母柱。而一些材質(zhì)過硬的材料，例如不銹鋼以及高碳鋼板材等，一般使用特殊的、硬度很高鉚螺母柱，所以在一般的壓鉚螺柱和壓鉚螺母鈑金零件當(dāng)中，很少會使用不銹鋼。壓鉚螺釘、螺母與壓鉚螺柱一樣，較少的采用不銹鋼。
通過對壓鉚工藝的分析以及常見壓鉚件及其工藝的介紹，并結(jié)合壓鉚工序的質(zhì)量控制方法，對壓鉚工藝進(jìn)行了探討。
視頻資料
本文轉(zhuǎn)載自公眾號：瘋狂機(jī)械控
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