Analiza termiczna w przemyśle motoryzacyjnym i lotniczym
Innowacje dla mobilności i lotnictwa
W przemyśle motoryzacyjnym i lotniczym bezpieczeństwo, wydajność energetyczna i niezawodność materiałów zajmują centralne miejsce.
Każdy komponent – od części silnika po owiewki samolotów – musi działać niezawodnie w ekstremalnych warunkach.
Analiza termiczna zapewnia tutaj kluczowy wgląd: Umożliwia ocenę przewodności cieplnej, stabilności termicznej i rozszerzalności cieplnej, a zatem jest kluczowym narzędziem do badań, rozwoju i zapewnienia jakości.
Materiały w ekstremalnych warunkach
Komponenty pojazdów i samolotów są narażone na działanie wysokich temperatur, różnic ciśnień i naprężeń mechanicznych.
Aby sprostać tym wymaganiom, inżynierowie muszą posiadać dokładną wiedzę na temat zachowania metali, polimerów, ceramiki i materiałów kompozytowych.
Typowe wyzwania:
Stabilność termiczna: W jaki sposób materiał zmienia się wraz ze zmianą temperatury?
Przewodność cieplna: Jak skutecznie odprowadzane jest ciepło z komponentu?
Zachowanie podczas spiekania i utwardzania: Jak działają procesy produkcji ceramiki, kompozytów lub klejów?
Procesy starzenia: Jak cykle temperaturowe wpływają na żywotność i wydajność?
Nowoczesne termoanalityczne techniki pomiarowe LINSEIS pozwalają odpowiedzieć m.in. na następujące pytania:
- W jakiej temperaturze zderzak się wypacza?
- Który materiał jest najmniej podatny na odkształcenia podczas uderzenia?
- Dlaczego w formowanej części występuje pęknięcie kruchości?
- Jeśli cykl utwardzania żywicy wzmocnionej włóknem węglowym można skrócić?
- Czy materiał turbiny jest wystarczająco przewodzący ciepło, aby zapewnić dobre chłodzenie?
- Który materiał może wytrzymać wysokie obciążenia termiczne w przemyśle lotniczym?
Metody analizy termicznej w skrócie
Dzięki nowoczesnym systemom pomiarowym Linseis można określić wszystkie istotne parametry w całym cyklu życia produktu:
Dylatometr (DIL): Mierzą rozszerzalność cieplną i pomagają uniknąć naprężeń i odkształceń w materiałach.
Laserowy analizator błysku (LFA): Precyzyjne określenie przewodności cieplnej metali, kompozytów lub ceramiki.
Dyfuzyjność cieplna i pojemność: Umożliwiają ocenę zarządzania ciepłem w komponentach elektronicznych i strukturalnych.
Różnicowa kalorymetria skaningowa (DSC): Analizuje topnienie i zeszklenie – kluczowe dla polimerów, żywic i klejów.
Termograwimetria (TGA): Analizuje rozkład, utlenianie i zawartość wilgoci.
Praktyczne przykłady z branży
Przewodność cieplna w pojazdach zelektryfikowanych
Zarządzanie ciepłem odgrywa kluczową rolę w elektromobilności. Baterie, elektronika mocy i struktury chłodzące muszą być optymalnie zharmonizowane.
Transient Hot Bridge (THB) może być używany do precyzyjnego pomiaru przewodności cieplnej materiałów izolacyjnych i przewodzących ciepło.
Wyniki umożliwiają efektywne rozpraszanie ciepła i wydłużają żywotność komponentów elektronicznych.
Proces utwardzania materiałów kompozytowych w lotnictwie
Precyzyjna kontrola procesu utwardzania ma kluczowe znaczenie dla elementów z kompozytów włóknistych – takich jak kadłuby lub skrzydła samolotów.
Różnicowa kalorymetria skaningowa (DSC ) służy do analizy i optymalizacji reakcji utwardzania.
Skraca to czas produkcji, minimalizuje wady materiałowe i poprawia stabilność mechaniczną.
Testowanie materiałów i zapewnienie jakości
Wsparcie zapewniają metody analizy termicznej firmy Linseis:
charakterystyka nowych materiałów,
optymalizacja procesów produkcyjnych,
symulacja rzeczywistych warunków pracy i
długoterminowe monitorowanie komponentów.
Sprawia to, że zachowanie materiału i parametry procesu są przejrzyste – jest to kluczowy warunek bezpieczeństwa, niezawodności i wydajności w nowoczesnych koncepcjach mobilności.
Perspektywy na przyszłość
Postępująca elektryfikacja, koncepcje lekkich konstrukcji i zrównoważona produkcja zwiększają zapotrzebowanie na precyzyjną analizę materiałów.
Linseis oferuje rozwiązania, które pomagają inżynierom szybciej opracowywać innowacyjne materiały i niezawodnie przewidywać ich zachowanie.
Niezależnie od tego, czy chodzi o przemysł motoryzacyjny, lotniczy czy kosmiczny – analiza termiczna dostarcza kluczowych danych, dzięki którym przyszłe technologie będą bezpieczniejsze, wydajniejsze i trwalsze.
