בוקר רוטונין: מחקר, סקירה נתונים, ובחירת חומרים אסטרטגיים

יום טיפוסי למהנדס חומרים בחלל מתחיל לא עם חומר של ציוד מבחן, אלא עם כוס קפה וסקירה יסודית של הספרות הטכנית האחרונה.לפני כל עבודה פיזית מתחילה, המהנדס בודק פרסומים חדשים בכתבי עת כגון FLT:0Acta Materialsia FLT:1, FLT:2Composites Science and TechnologyFLT3, או FLT3, אשר חייב לפתח במהירות חומרים קרמיקה, כי הוא חיוני של חומרים מטבוליים ומעבדים מתקדמים, הוא כל הזמן, כי הוא כל הזמן, 000.

המשימה הראשונה של הבוקר כרוכה לעתים קרובות בבדיקת גליונות נתונים חומריים ותוצאות בדיקה היסטוריות מפרויקטים קודמים.אם המהנדס עובד על רכיב חדש של מסגרת אוויר - אומר, ספאר כנף עבור מטוס מסחרי הדור הבא - הם צריכים להשוות חומרים מועמדים נגד קבוצה קפדנית של דרישות: יחס כוח-משקל-ל-ל-ל-ל-למשקל, עייפות, עמידות תפעולית, ועלויות זה אינו בהכרח אפקט בעל עוצמה גבוהה; לדוגמה, אלא גם דורש פגיעה מהירה במכונת אבטחה, אלא גם בדלק-אווירה, אלא גם אם כן, אך עלולה להיות יעילה.

מפגשי בוקר: עיצוב וחומרים

באמצע ההחלמה, המהנדס מצטרף לפגישה צוות בין-תפקודי.החדר כולל מעצבים מבניים, אווירודינמיקה, מהנדסי ייצור ומנהל תוכנית.תפקיד של מהנדס החומרים הוא להציג אפשרויות חומריות ולהסביר את ההשלכות של כל בחירה.לדוגמה, אם צוות העיצוב רוצה דק יותר, יותר פרופיל אווירודינמי, החומרים חייב להסביר כי העלייה וכתוצאה מכך של ריכוז עשוי לחייב סגסוגת גבוהה יותר או מעבר של זמן, כלומר, לחץ על מנת להפוך את טווח ייצור מורכב, ישפיע על פני זמן.

מפגשים אלה הם המקום שבו הידע הטכני העמוק של המהנדס עומד על מגבלות עסקיות מעשיות.היכולת לבטא ביצועים חומריים במונחים של FLT: דרישות הסמכת FLT:1 ו-FLT:2ply שרשרת זמינות FLT 3 הוא קריטי לעתים קרובות, מהנדס החומרים חייב לציין תקנות ספציפיות FAA או EASA, כגון 14 CFR חלק 25 עבור תקני אוויר ראויים, להצדיק את הבחירה החומרית הזו הוא קריטי.

זרימת עבודה של בחירה חומרית: ממסד נתונים ועד החלטות

[ב] ב[[המאה ה-20]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[[[[[[[1924]] [[

המהנדס גם סוקר את הכישורים של הספק.רק משום שלחומר יש את התכונות המכאניות הנכונות אין משמעות לכך שניתן יהיה למצוא אותו באופן עקבי.הם בודקים זמני להוביל, כמויות מינימום של סדר, והאם לספק יש תיעוד של העברת חומר ללא פגם.באוויר, אצווה רעה אחת של אלומיניום יכול לעצור קו ייצור במשך שבועות.

יום שלישי: בדיקות וכישלון

לאחר ארוחת הצהריים, מהנדס החומרים מוביל למעבדה.זהו חלק מהיום שבו התיאוריה פוגשת את המציאות.בדיקה אינה פעילות פסיבית; זהו תהליך של אימות וגילוי.

בדיקות מכניות: Tensile, Fatigue ו Fracture

המבחן הנפוץ ביותר הוא מדגם FLT:0 tensile TestveFLT:1, המבוצע על מכונת בדיקה אוניברסלית (UTM) מדגם של חומר המועמד - מ ⁇ מסוים - נמשך עד שהוא שברים.המהנדס לפקח על עקומת הלחץ בזמן אמת, לא על המודולולים, נקודה נכנעה, כוח מוחלט, וזרימה לטווח קצר אם תהליך ניקוי איטי, או הפרעה מוקדמת, כגון גירוי, או הפרעה, או הפרעה מוקדמת, או הפרעה, או הפרעה של סרטן, או טיפול פלסטי, או סימולציה מוקדמת, או שינוי, או שינוי, או שינוי, או הפרעה, או סימולציה מוקדמת, או סימולציה מוקדמת, או הפרעה, או סימולציה מוקדמת, או סימולציה של סרטן, או פגום, או פגום, או פגום, או פגום, או סימולציה מוקדמת, או סימולציה מוקדמת, או פגום, או סימולציה מוקדמת, אם זה יכול להיות בעל השפעה, אם זה יכול להיות בעל השפעה מוקדמת, ללא שינוי דרמטי, או טיפול פלסטית, או פגום, אם זה יכול להיות בעל השפעה מוקדמת, אם זה יכול להיות, אם זה יכול להיות, ללא שינוי, או טיפול דלקת ריאות, אם זה יכול להיות, ללא שינוי דרמטי, או סימולציה מוקדמת, אם זה יכול להיות, אם זה יכול להיות

בדיקות עייפות הוא קריטי באותה מידה.רכיבי חלל חווים מיליוני מחזורי עומס במהלך חייהם, לעתים קרובות בסביבות קורוזיות או בטמפרטורות גבוהות יותר.המהנדס מגדיר את FLT:0 High-cycle TestFLT:1 על מכונת סרבומילולית או בטמפרטורות גבוהות יותר, החל דפוס עומסי סינוס בתדירות המחקה מחזורי טיסה.

בדיקות אורמל וסביבתיות

(הופנה מהדף מבחנים נוספים) בודקים כיצד חומרים מבצעים תחת טמפרטורות קיצוניות.עבור עור מטוסים סופר-קולוני, החומר חייב לעמוד בטמפרטורות מעל 150 מעלות צלזיוס, עם ספייקטים מזדמנים של 300 מעלות צלזיוס במהלך הכניסה מחדש לחלליות.המהנדס משתמש ב-FLT:0 אדישות סריקה calorimeter (DSC) LT:1 כדי למדוד את המעבר בטמפרטורות פולימרים, או LT2mometric כדי להבטיח חומרים מטבוליים (מפרקים)

בדיקות חשיפה סביבתיות מדגימות עשרות שנים של שירות בשבועות ספורים.המהנדסים ציפו קופונים אלומיניום ב-FLT:0 salt תרסיס CellveFLT:1 (ASTM B117) כדי להעריך עמידות קורוזיה.הם מבצעים גם לחות ובדיקות חשיפה UV עבור מרוקנים, בדיקת מיקרו-קרקלינג או דלמנטום שעלולים להתפשר על שלמות מבנית.

ניתוח כשל: עבודה בלש

כאשר חומר נכשל בשירות או במהלך מבחן, המהנדס הופך ללשכה.הם אוספים קטעים, מתעד את המיקום של הכישלון, ולבצע ניתוח מפורט:0.0.אנליזה fractographic analysisFLT:1 .שימוש ב SEM מצויד עם אנרגיה-דיספרסטיבי X-ray spectroscopy (EDS), הם מזהים את ההרכב הכימי של הכלולים, מוצרי קורוזיון, או conminants הוא מטרה כמו חומר נפץ, או פגם, או חומר נפץ, כמו חומר, או פגום, או פגום, הוא גורם, או פגום, הוא גורם, או פגום, עיצוב, או פגום, הוא חומר, הוא חומר, הוא גורם, הוא פגום, הוא פגום, כמו פגום, או פגום, הוא גורם, או פגום, עיצוב, הוא פגום, או פגום, הוא חומר, הוא גורם, הוא חומר, או פגום, הוא גורם, הוא חומר, הוא חומר, כמו פגום, עיצוב, כמו פגום, או פגום, הוא חומר, הוא גורם, עיצוב, חומר, הוא חומר, כמו פגום, הוא חומר, הוא חומר, הוא פגום, הוא חומר, פגום, הוא פגום, פגום, פגום, פגום, הוא חומר

לדוגמה, סדק שנמצא בהילוך נחיתה עשוי להופיע עייפות, אבל הניתוח של המהנדס יכול לחשוף שבר בין-גרנרי, מצביע על התגלמות מימן משפע לא תקין.ממצאים כאלה יש השלכות ישירות: הם עשויים להוביל לשינויים בהליכים לטיפול בחום, החלפת חומרים, או תיקון מרווחי בדיקה לא הרסניים.

אחר הצהריים: שיתוף פעולה עם איכות ייצור

משמרת הצהריים מוקדשת לעתים קרובות לערעור הפער בין המעבדה לקומה במפעל.מהנדסי חומרים לא עובדים בבידוד; החלטותיהם יש השלכות על הזרם המשפיעות על האופן שבו חלקים נעשים, נבדקים ומאושרים.

פיתוח תהליכים ואימות

כאשר חומר חדש מאושר לייצור, המהנדס עובד עם מהנדסי ייצור כדי להגדיר את ה-FLT:0מעבד מפרט מפרט ההרחבה 1 (עבור חלק מורכב פחמן-פיבר, זה כולל את רצף ההטלה ההלנית, מחזור הריפוי (קצב הרמפה זמני, זמן מגורים, לחץ), ולאחר בדיקת לאחר-cure.החומרים מבטיחים כי התהליך הוא חזק מספיק כדי לייצר תכונות מכניות עקביות מחלק עיצוב (Do) יכול להתאים את דרישות עיצוב (Do) ובדיקה לאחר עיבוד חלק מאפקטים).

בדומה, עבור רכיב סגסוגת טיטניום, המהנדס מפרט את הטמפרטורה הממושכת, קצב הקירור, וטיפול חום לאחר מכן (למשל, טיפול פתרון והזדקנות) הם עובדים עם צוות בדיקות לא הרסניות (NDT) כדי להבטיח כי אודיו או eddy בדיקות נוכחיות יכול לזהות פגמים קריטיים ללא יצירת חיובי כוזב כי ימחקו חלקים טובים.

ספק אודיטים וחומרי הערכה

מהנדסים חומרים גם ממלאים תפקיד מרכזי בספקי ביקורת.הם נוסעים ליצרנים חומריים גולמיים - מילימטרים, צמחי סיבים פחמן, או ספקי ספוג טיטניום - כדי להעריך את מערכות האיכות שלהם.הם בודקים את ההסמכה של הספק, בקרת תהליכים ותיעוד מעקב. נפילה אחת בגופן חום של ספק יכולה להוביל לחבורה של חומר עם תכונות סטנדרטיות, פוטנציאל קרקעית מטוס אם מאוחר יותר התגלה.

במפעל, המהנדס מפקח על (FLT:0) קבלת בדיקה יסודית (FLT:1 ).כל חומר הנכנס חייב להיות מלווה באישור של התאמה, ולעתים קרובות, דו"ח מבחן ספציפי אצווה.המהנדס רשאי להפנות את הבדיקה של דגימה מן השפע כדי לאמת נכסים לפני שהחומר ישוחרר לייצור.

מסמך, חובה והסמכת

נטל הניירת בהנדסה אווירקלית הוא משמעותי, והמהנדס חומרים הוא תורם מפתח.הם כותבים את ה-FLT:0 דוחות הסמכה חומריים FLT:1 אשר מאגדים את כל הנתונים, מפרטים, והצדקה לבחירת חומרים.דיווחים אלה הופכים לחלק מתעודת סוג עבור המטוס.

עמידה בתקנות אינה ניתנת להשגה.המהנדס חייב להבטיח שכל חומר ותהליך לדבוק ב- AMS הרלוונטי (Aerospace Materials Specifications) מ- SAE International, או לסטנדרטים ספציפיים לחברה.הם גם לעקוב אחר שינויים בתקנות, כגון REACH עבור כימיקלים או דרישות דיווח מינרלים קונפליקטים, אשר עלולים להשפיע על שרשרת האספקה.

יותר ויותר, כלים דיגיטליים כמו FLT:0 (ניהול מחזור חיים) תוכנה (מוצרי מחזור חיים) 1Felove 1 ו-FLT:2 חומרים מסדי נתונים יסודיים FLT 3: משתמשים לניהול מידע זה.המהנדס נכנס נתונים למערכת מרכזית המקשרת תכונות חומריות, תוצאות בדיקה, והיסטוריית ייצור.זה מאפשר מעקב מהיר: אם פגם נמצא מאוחר יותר, המהנדס יכול לזהות במהירות אילו חלקים עברו בדיקה חומרית.

ערב: למידה רציפה, חדשנות, ומטורף

ככל שימי העבודה יורדים, מהנדס החומרים ממקדים בפרויקט מיידי, צריך צמיחה מקצועית לטווח ארוך וחדשנות.זמן זה לעתים קרובות מושקע ללמידה עצמית, לתרום ליוזמות מחקר, או למהנדסים זוטרים מנטורפים.

להישאר עם התקדמות טכנולוגית

(ב) תעשיית החלל (Aerospace) נמצאת בנקודת המפנה של חידושים חומריים עיקריים: (FLT:0;0additive Manufacturing (3D Print) ,FLT:1 של רכיבי מתכת ופולימרים, FLT:2 Proating Complexs:2heal Reverse Engineerss: 4FLT) , כגון: 7.FIR-FIRST, 000, 000) ⁇ , 000 ⁇ FIRST, 000 (החומרים) LT) LT) LT) LT) , כמו גם כן, 000 LT5, 000 LT (המעבדים שונים, 000 LT) LT 7.

הפקה: משחק משנה

אחד התחומים של התרגשות מסוימת הוא ייצור תוספת עבור אווירול.המהנדס חומרים חייב להבין לא רק את המאפיינים המכניים של חלקי הדפסה - אשר שונים מ wrought או יציקות עקב מבני גרגר אסטרוטרופיים - אלא גם את מסלולי ההסמכה. New ASTM ותקני ISO (למשל, ASTM F3303 עבור אבקת מתכת היתוך) הם מתעוררים.המהנדס עשוי לבלות שעות ערב עם תכונות קטנות של LT:

פרויקטים מחקריים פנימיים וחדשנות

חברות תעופה רבות להקצות זמן עבור FLT:0 (skunk WorkseursFLT) 1 או פרויקטים פנימיים מחקר. מהנדס חומרים עשוי להציע לחקור ציפוי חדש שיכול להפחית את הצטברות קרח על הקצוות המובילים, או להעריך פרויקט מחקר ביו-דיד מורכב עבור לוחות תא פנים כדי לעמוד במטרות קיימות.עבודה זו מתרחשת לעתים קרובות במעבדה לאחר שעות, מן הלחץ של ייצור מועדי זמן, מודלים מתקדמים, לבדוק את התוצאות של פיתוח, מודלים מתקדמים, מודלים מתקדמים, כדי לבדוק את התוצאות.

מניטור ושיתוף ידע

(המהנדסים מנוסים משמשים לעתים קרובות כמדריכים למהנדסים זוטרים או המתמחים בתכניות מבחן, להנחות את הפרשנות של נתונים מורכבים, ומסבירים את קצבאות הכתיבה של חומרים (מניטורינג הוא מאוד מוערך בחלל כי העלות של טעויות הוא גבוה והידע העברה מ הוותיקים לחדשים חיוני לשמירה על בטיחות.

אתגרים וחשיבה ביקורתית בתפקיד

החיים של מהנדס חומרים אינם ללא התסכולים שלו.שיבושים שרשרת האספקה, כגון המחסור האחרון של טיטניום או ⁇ ניקל, לכפות את המהנדס להעפיל במהירות חומרים חלופיים או ספקים. לפעמים, חומר שנראה מושלם על הנייר נכשל באופן מרהיב במבחן, שליחת הצוות בחזרה אל לוח הציור.המהנדס חייב להישאר גמיש, שיטתי, מוכן להטיל ספקות.

אתגר מתמשך נוסף הוא המתח בין ירידה במשקל לבין עלות.חומר קל יותר עולה יותר לייצר, לייצר, לבודד את המהנדס צריך לכמת את ה- Trading-off: כמה קילוגרמים ניתן לחסוך דולר בדולר, ועושה זאת לתרגם מספיק חיסכון בדלק על תוחלת החיים של המטוס כדי להצדיק את הפרמיה?זה דורש לא רק חומרים מדע, אלא גם מודלים פיננסיים בסיסיים ומיומנויות הערכה לחיים.

לבסוף, מהנדס החומרים חייב להיות FLT:0 למערכות חשיבה של ⁇ 1:1 שינוי חומרי שמשפר נכס אחד - אומר, העלאת כוח התשואות של סגסוגת אלומיניום - ככל הנראה להפחית את יכולתה או להגדיל את הרגישות שלה לפצח קריקט מתח קורוזיה.המהנדס צריך לצפות אפקטים מקושרים אלה ועיצוב מזחלות שלוכדות את התמונה המלאה.

מגמות עתידיות: מה העשור הבא מחזיק במהנדסי חומרים

במבט קדימה, כמה מגמות יעצבו את העבודה היומיומית של מהנדסי חומרים אווירוקל:

  • (FLT:0) תאומים ו- AI-oriented Materialss DiscoveryFLT:1: במקום להסתמך רק על בדיקות פיזיות, מהנדסים ישתמשו סימולציות נאמנות גבוהה ולמידה מכונה כדי לחזות התנהגות חומרית.זה יזרז את ההסמכה של ⁇ חדשים ורכיבים מורכבים, אבל תפקידו של המהנדס בפירוש תפוקה מודלים ותוצאות אימות יישארו מכריעות.
  • (FLT:0) אמינות ו RecyclabilityFLT:1: הלחץ להפחית את טביעת הרגל של פחמן של אווירופייס גדל.מהנדסים יעבדו על פיתוח רסיסים מואצים ביולוגית, תרמופלסטים מיחזור, ו ⁇ שניתן יהיה ממוחזר בקלות רבה יותר בסוף החיים.זה יכלול פרוטוקולים חדשים למחזוריות ולהשפעה סביבתית.
  • (FLT:0) Hypersonics ו- Space MaterialsFreaLT:1; עם עליית טיסות חלל מסחריות וכלי רכב היפר-סטלניים, חומרים חייבים לעמוד בטמפרטורות קיצוניות (מעל 2000 מעלות צלזיוס) וזעזוע תרמי.מהנדסים יצטרכו מומחיות בקרמיקה אולטרה-גבוהה-טמפרטורה (UHTCs), פחמן-מסובבים ומערכות קירור פעיל.
  • (FLT:0) הנדסת חומרים משולבים (ICME)BuildFLT) 1:1: גישה זו מקשרת מודלים של תכנון-מבנה-מבנה-מודלים בקנה מידה, מאטומים למאקרוסקופ.חומרים מהנדסים יצטרכו לעבוד בשיתוף פעולה הדוק עם מדענים חישוביים כדי ליצור מסלולים וירטואליים של כישורים חומריים, צמצום הזמן והעלות של הבאת חומרים חדשים לטיסה.

הקצב היומי של מהנדס חומרים בחלל הוא מגוון ותובעני, ערבוב דיוק מעבדה עם שיתוף פעולה אסטרטגי.כל החלטה שהם עושים, מן ⁇ שנבחר עבור ציוד נחיתה עבור מחזור הריפוי של פאנל כנף מורכב, יש השפעה ישירה על בטיחות נוסעים, ביצועים מטוסים, קיימות סביבתית.זה קריירה המשלבת מומחיות טכנית עמוקה עם תחושה של מטרה - לדעת כי החומרים הם בוחרים ולאמת, פשוטו כמשמעו, בהישג אנושי.

עבור אלה בהתחשב בדרך זו, בסיס חזק במדעי החומרים, מתכתי, כימיה פולימרית, הנדסה מכנית חיוני. כמו כן, מיומנויות בניתוח נתונים, ניהול פרויקטים ותקשורת חוצה תפקוד הם קריטי בדיוק כמו היכולת לפרש עקומת הלחץ.שדה מציע אתגר אינטלקטואלי מתמשך ואת ההזדמנות לתרום כמה המכונות המתקדמות ביותר שנבנה אי פעם.

בסופו של דבר, יום מהנדס חומרים הוא אף פעם לא באמת שגרתי.כל תוצאה של מבחן, כל מפגש, כל מפרט חומרי נושא את משקל החיים בהתאם לנכונות שלו.זה אחריות שהמהנדסים הטובים ביותר לאמץ ביטחון שקט ושקייה לא מתפתלת.