Ainetta lisäävät menetelmät lentokoneiden korjauksissa

Abstract

Tässä työssä selvitetään ainetta lisäävien valmistusmenetelmien käyttöä lentokoneiden ja muiden ilma-alusten korjauksissa. Työssä keskitytään metalleista valmistettuihin komponentteihin ja rakenteisiin. Tavoitteena on selvittää, millaisia ilma-alusten korjauksia ainetta lisäävillä menetelmillä on tehty tai on kehitteillä, millä menetelmillä korjauksia on mahdollista tehdä ja mitä hyötyjä tai vaikutuksia korjauksilla on eli miksi niitä tehdään. Työssä käytetty aineisto on haettu tieteellisistä tietokannoista Tampereen yliopiston Andor-hakupalvelulla sekä julkisesta internetistä hakukoneella.

Ilma-alusten osiin ja rakenteisiin tulee käytön myötä korjausta vaativia vikoja kuten kulumia, syöpymiä, mekaanisia vaurioita ja väsymisvaurioita. Jotkin komponentit ovat sellaisia, ettei niiden korjaaminen ole perinteisin menetelmin mahdollista, yleensä korjaamiseen liittyvä korkean lämmöntuonnin vuoksi. Ainetta lisäävillä menetelmillä lämmöntuonti voi kuitenkin olla vähäisempää, jolloin näiden komponenttien korjaaminen tulee mahdolliseksi. Erityisen vähäisen lämmöntuonnin menetelmä on kylmäruiskutus, jota onkin hyödynnetty käyttöön otetuissa korjauksissa eniten.

Kirjallisuudesta löytyneet käyttöön hyväksytyt esimerkit ovat kaikki geometrisia eli kuormaa kantamattomia korjauksia. Ne on pääosin toteutettu kylmäruiskutuksella, mutta laseriin perustuvaa suorakerrostusta on myös käytetty. Rakennekorjaukset eli kuormaa kantavat korjaukset ovat kehitysvaiheessa ja niissäkin on toistaiseksi keskitytty kylmäruiskutukseen. Yleisin käytössä oleva korjaus on lentokoneen tai helikopterin jonkin magnesiumseoksesta valmistetun vaihdelaatikon kotelon korroosiokorjaus. Magnesiumseosten lisäksi korjattavat komponentit ovat yleisimmin valmistettu alumiini- tai titaaniseoksista.

Kylmäruiskutuksen ja suorakerrostuksen lisäksi myös jauhepetimenetelmää on kirjallisuudessa yritetty soveltaa korjaamiseen, mutta toistaiseksi huonoin tuloksin. Korjausten keskeisimmät hyödyt ovat kustannus- ja aikasäästöt. Korjattu osa voi korjauksen jälkeen olla jopa alkuperäistä parempi, esimerkiksi jos korroosiolle altis kappale korjataan käyttäen korroosiota paremmin kestävää ainetta.