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当我们第一次看到飞机的时候,都会被它巨大的机身,完美的流线小小的震撼一把。心中也肯定会产生一个更加巨大的疑问:这么一架能够自由翱翔天际的庞然大物到底是怎么制造出来的?飞机的设计制造是一个非常复杂的过程,可谓是一部二十四史。这里,向大家介绍一个飞机这个大世界的大功臣:小铆钉。文章最后还有集学习与实践为一体的航空铝材打铆课程介绍,不容错过!

飞机的“皮肤”
飞机的外壳皮肤叫做“蒙皮”。如果近距离观察,会发现蒙皮上有很多一行行,一排排的“圆疙瘩”。这些疙瘩就是铆钉,通过铆接工艺,将成千上万小块铝合金连接起,形成整个飞机的外壳,即蒙皮。



现代飞机蒙皮主要是用铆接。我国的C919使用了超过100万颗铆钉,空客A380则超过500万颗,光是铆钉就重达2.5吨


铆钉与铆接
铆钉是钉形物件,一端有帽:在铆接中,利用自身形变或过盈连接被铆接的零件。铆钉种类很多,而且不拘形式。飞机制造中有一句名言:“为减轻每一克重量而奋斗”,相比于螺栓,成百万的铆钉节约的重量就非常可观了。
最早的铆钉是木制或骨制的小栓钉,最早金属变形体可能就是我们今天知道的铆钉的祖先.
1916年,当英国飞机制造公司的H·V怀特第一次取得可以单面铆接的盲铆钉专利的时候,人们几乎没有料到这种铆钉今天会应用的这样广泛。从航天航空到办公机器、电子产品以及运动场设备等,可以说,这种盲铆钉目前已成为有效而稳固的机械连接方法。
铆接是把两块需要连接的零件,在连接处打孔,把铆钉放进去,再把铆钉加压变形,从而达到固定的目的。比如剪刀,钳子,中间的转轴就是一颗铆钉。

飞机为什么采用铆接?

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1、材料限制
随着飞机技术的不断发展,飞行速度和飞行高度不断得到提高。而且在高硬度铝合金成为飞机制造的主要材料之后,铆接就成为了飞机零件连接的首选,原因是因为铝合金在高温下容易变形、机械性能会降低这两大弊端,造成飞行中的共振和应力变化会使得焊接点非常容易断裂,铆接的连接方式可以解决这两大弊端。

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2、缺乏韧性
飞机常常在天空中长距离飞行,这就造成机身,尤其是机翼的颠簸,抖动,所以飞机更需要韧性。假如采用焊接工艺整体熔合,刚性较强,久而久之,就会造成金属疲劳,导致裂纹。飞机上用的铆钉要求很高,衡量铆钉性能的重要指标是铆钉要强度高、重量轻,专业术语叫比强度。飞机上用的铆钉要求比强度必须高达1100兆帕,相当于1平方厘米的面积上要承受10辆小轿车的重量。

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3、维修难度
从维修上说,铆接非常便于拆除,哪里坏了换哪里,铆接便于拆卸,并且维修人员可以通过目视就可以排除大部分问题,非常方便。焊接不方便维修人员检修,而焊接必须通过仪器甚至其他更复杂的方式才能检查出是否有情况。焊接实现的是永久性连接,往往一处有了问题,整片材料就都废了,对于昂贵的飞机材料,这就非常浪费,既增加了工作量,还增加了维修成本。


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飞机的发明及其发展,给世界带来了巨大的变化,是人类20世纪最伟大的成就之一。虽然我们不能去到飞机制造工厂一探究竟,但是在体验中心有这样一个充满趣味且涨知识的手作课程,在课堂中,小朋友可以了解到飞机机翼的连接方式和过程,感受航空工艺的魅力,学习航空工匠精神,并使用铆钉枪和虎钳,制作一个属于自己的铝制铆钉杯垫。
课程内容:了解飞机蒙皮金属的连接方式,认识到金属连接中焊接、螺接和铆接的不同特点,学习为何飞机蒙皮绝大部分需要用铆钉连接起来而不是电焊或螺丝钉。近距离观察铆接时铆钉内部的形变过程。


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¥ 100.0 ¥ 199.0
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(课程权益:航空铝材杯垫材料一份;体验中心参观票一份)
注
课程开放时间为每周六、日
上午场:
10:00-10:30
11:00-11:30
下午场:
15:00-15:30
16:00-16:30
每场次限12人参加,每位小朋友须由一位家长陪同参与课程。
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