سلك نبكي معتمد في قطاع الطيران من الإينوكيل 718 للمكونات الميكانيكية ذات الأحمال الثقيلة

في عالم هندسة الطيران المطلوب، يجب أن تتحمل المواد الأحمال الميكانيكية الشديدة، والتغيرات في درجات الحرارة، والبيئات التآكلية مع الحفاظ على سلامة الهيكل.  إنكونيل 718، وهو سبائك نيكلي-كروم فائقة، قد أصبح الخيار الأول لسلك الربيع ذي الأداء العالي في التطبيقات الفضائية الحرجة. يبحث هذا المقال في خصائص المادة لسلك الربيع المعتمد في مجال الطيران من إنكونيل 718، وتطبيقاته الرئيسية، والاتجاهات الصناعية التي تدفع نحو اعتماده.

خصائص المادة ومزايا الأداء

إنكونيل 718 مصمم خصيصًا لتلبية المتطلبات الصارمة للمكونات الفضائية، ويقدم:

• نسبة قوة إلى وزن استثنائية: القوة الشدية العالية (تصل إلى 180 كسي) والمقاومة للإجهاد التعبي تضمنان الاعتمادية تحت الإجهاد المتكرر.

• الاستقرار الحراري: تحافظ على الخصائص الميكانيكية من درجات الحرارة الباردة جدًا حتى  700°C (1300°F)، مما يجعلها مثالية لمحركات النفاثة وأنظمة الطيران عالية السرعة.

• مقاومة للتآكل والتآكل بالأكسدة: الإضافات من الكروم والنبيوم توفر مقاومة للأكسدة، والتآكل الكبريتيد، والتآكل الناجم عن كلوريدات الإجهاد.

• مقاومة الزحف: تحافظ على الاستقرار البعدي تحت الظروف المرتفعة للإجهاد لفترات طويلة، وهي أمر حاسم للرحلات الطويلة المدى.

• توافق مع شهادات الطيران الفضائي: تلبي  AMS 5698, AMS 5662, و ASTM B637  المعايير، مما يضمن اتساق المادة للمكونات الحيوية في الطيران.

أهم التطبيقات الجوية والفضائية

سلك الربيع المعتمد للاستخدام في الطيران من Inconel 718 يستخدم بشكل واسع في:

1. مكونات محرك النفاث

• حافظات شفرات التوربين  – تتحمل قوى الطرد المركزي والتغيرات الحرارية.

• مرواح غرفة الاحتراق  – تقاوم الأكسدة في بيئات عالية الحرارة والضغط.

2. نظام الهبوط وأنظمة التحكم في الطيران

• مواسير امتصاص الصدمات  – توفر المتانة تحت التحميل الديناميكي أثناء الإقلاع والهبوط.

• مواسير المشغلات  – تضمن تحريك دقيق للأسطح المتحركة في ظروف متطرفة.

3. المركبات الفضائية والأنظمة الفائقة السرعة

• مرابط التحكم في متجه دفع الصواريخ (TVC)  – تتحمل التدرجات الحرارية الشديدة والإجهاد الميكانيكي.

• آليات نشر الأقمار الصناعية  – توفر موثوقية في البيئات الخالية من الهواء والمعرضة للإشعاع.

4. أنظمة الوقود والهيدروليك

• مرابط صمامات الضغط العالي  – تحافظ على سلامة الإغلاق في أنظمة حقن الوقود والتحكم الهيدروليكي.

اتجاهات الصناعة التي تحفز الطلب

هناك عدة عوامل رئيسية تسارع من استخدام سلك الربيع إينكونيل 718 في قطاع الفضاء:

• تطوير الطائرات الجيل التالي  – زيادة الإنتاج من  طائرات الركاب (بوينغ 787، إيرباص A350)  وطائرات عسكرية (F-35) تتطلب مواد ذات أداء عالٍ.

• تكامل التصنيع الإضافي  – مكونات مطبوعة ثلاثيًا من إنكونيل 718 تسمح بأشكال معقدة مع تقليل الوزن.

• الاستدامة وكفاءة الوقود  – السبائك الخفيفة والمتينة تساعد في تقليل وزن الطائرة، مما يخفض استهلاك الوقود.

• نمو استكشاف الفضاء  – شركات الفضاء الخاصة (سبيس إكس، بلو أوريجين) تحتاج إلى مواد موثوقة لصواريخ قابلة لإعادة الاستخدام والأقمار الصناعية.

• قوانين السلامة الصارمة  – شهادات FAA و EASA تدفع المصنعين نحو السبائك المثبتة ذات الأداء العالي مثل إنكونيل 718.