TWI har arbetat med rymdentreprenören Airbus Defence and Space för att uppfylla en förfrågan från European Space Agency (ESA) att undersöka kostnadseffektiva tillverkningsmetoder för bränsletankar i titan.

Projektet undersökte möjligheterna att använda Stationary Shoulder Friction Stir Welding (SSFSW) en teknik för cylindrisk svetsning av titanlegeringar lämpliga för fordonsbränsletankar. Undersökningen avsåg att minska ledtiden och kostnaderna genom att utveckla och validera ett system som krävs för att svetsa titanlegeringar och också höja Technology Readiness Level (TRL) (teknologisk mognadsgrad och risk) av SSFSW för titanlegeringar för prototypdemonstra-törer (TRL6).

Befintliga tillverkningsmetoder för bränsletankar i titan lider av extremt höga kostnader och långa ledtider i tillverkningen. Materialspill från komplicerad smidning, bearbetning och formning kopplade med elektronstrålesvetsning (EB) gör bränsletankarna till en av de dyraste hårdvarorna för ett satellituppskjutningsprogram. Medan FSW klarar av att svetsa höghållfasta högtemperaturmaterial såsom stål och nickellegeringar, genom att använda den modifierade versionen av SSFSW, kan också titan svetsas med framgång.

TWI-teamet utförde en omfattande översikt över material och tillverkningsprocesser, med smitt och gjutet titan båda uppfyllande kraven på mekaniska egenskaper som krävs. I augusti 2016 utförde TWI framgångsfullt världens första helt periferiska SSFSW på två 420 mm gjutna titancylindrar. Provstyckena undersöktes sedan med full NDT-test och mekaniska utvärderingar för att bekräfta fogkvalitet och egenskaper.

Under vintern 2016 tillverkade och levererade TWI den första av fyra gjutna SSFSW titanprototyper (TRL6) bränsletankar till ESA, med ett förtjust svar från dem.
Framgångarna med ESA-TWI-Airbus team erkändes i mars 2017, då man erhöll Raiser 2017 Award för FSW-nyskapande.

Dela gärna artikeln

Fortsätt till Aluminium Scandinavia >