آلومینیوم درجه هواپیما

آلومینیوم درجه هواپیما چیست؟?

آلومینیوم درجه هواپیما یک آلیاژ آلومینیوم با تغییر شکل بسیار بالا است, که به طور گسترده در صنعت هوانوردی استفاده می شود. در مقایسه با آلیاژهای معمولی آلومینیوم, آلیاژهای آلومینیومی که در هواپیما استفاده می شوند، از نظر استحکام نیاز بیشتری دارند, سختی, سختی, مقاومت در برابر خستگی و انعطاف پذیری. آلیاژ آلومینیوم درجه هواپیما دارای خواص مکانیکی و پردازشی خوبی است, و از استحکام بالا و چقرمگی خوبی برخوردار است 150 درجه سانتی گراد (یا بالاتر), که برای مواد ساختار هواپیما ایده آل است.

قابل توجه ترین ویژگی آلیاژ آلومینیوم درجه هواپیما این است که استحکام آن را می توان با عملیات حرارتی تغییر شکل بهبود بخشید.. عملیات حرارتی تغییر شکل یک فرآیند جامع است که تقویت تغییر شکل تغییر شکل پلاستیک را با تقویت تغییر فاز در طول عملیات حرارتی ترکیب می‌کند تا فرآیند شکل‌دهی و خواص شکل‌دهی را یکسان کند..

در طول تغییر شکل پلاستیکی آلومینیوم درجه هواپیما, چگالی نقص در کریستال افزایش می یابد, و این عیوب منجر به تغییر ریزساختار در ماده خواهد شد. در فرآیند تغییر شکل پلاستیک آلیاژ هوا-آلومینیوم, تغییرات ساختار کریستالی مانند بازیابی دینامیک, تبلور مجدد دینامیک, تبلور مجدد زیر دینامیکی, تبلور مجدد استاتیکی, و بازیابی استاتیک رخ خواهد داد. اگر این تغییرات ساختار کریستالی به درستی کنترل شوند, خواص مکانیکی مواد به طور قابل توجهی بهبود می یابد و عمر مفید مواد افزایش می یابد.

چه آلیاژهایی در آلومینیوم درجه هواپیما وجود دارد?

درجه آلومینیومی که انتخاب می کنید به کاربرد خاص هوافضای شما بستگی دارد. ماشین‌کاری و مقاومت در برابر خوردگی از عوامل کلیدی هستند که در ارزیابی آلیاژهای آلومینیوم برای کاربردهای هوافضا باید در نظر گرفته شوند..

2024-T3

2024-T3 تشکیل شده است 4.5% فلز مس, 0.6% منگنز و 1.5% منیزیم. این یک آلیاژ آلومینیوم با استحکام بالا است و با مقاومت در برابر خستگی همراه است, یکی از رایج ترین آلیاژهای هواپیما است. با جوشکاری خوب عمل نمی کند، اما گزینه خوبی برای کارهای تعمیر است زیرا پرداخت عالی دارد. قابل درمان حرارتی نیست.

6061-T6

6061-T6 تشکیل شده است 0.25% فلز مس, 0.6% سیلیکون, 1.0% منیزیم و 0.25% کروم. این آلیاژ همچنین دارای پوشش خوبی است. علاوه بر آن, مقاومت در برابر خوردگی خوبی دارد و برای جوشکاری بسیار خوب است. استحکام و کارایی آن با فولاد نرم قابل مقایسه است. قابلیت عملیات حرارتی دارد.

3003-H14

3003 آلومینیوم H14 شامل 1.2% منگنز و پرمصرف ترین آلیاژ آلومینیوم است. کار با آن بسیار آسان است زیرا می توان آن را اکسترود کرد, لحیم شده, ماشینکاری و جوشکاری شده. قابل عملیات حرارتی نیست اما می تواند استحکام بیشتری را در اثر کار سرد ایجاد کند.

5052-اچ۳۲

5052-H32 از 2.5% منیزیم و 0.25% کروم. این آلیاژ بالاترین استحکام را در سری آلیاژهای غیرقابل گرمایش ارائه می دهد و می تواند استحکام بیشتری را در اثر کار سرد ایجاد کند. همچنین دارای قدرت خستگی عالی است, مقاومت در برابر خوردگی و کارایی که آن را برای اهداف هوایی و دریایی مناسب می کند.

7075-T6

7075-T6 تشکیل شده است 1.6% فلز مس, 2.5% منیزیم و 5.6% روی. معمولاً توسط سازندگان هواپیما برای تقویت ساختار هواپیما استفاده می شود. به دلیل داشتن مس، جوش پذیری ضعیفی دارد اما قابلیت ماشین کاری بالایی دارد. قابلیت عملیات حرارتی دارد.

7075 آلیاژ آلومینیوم به دلیل خواص مکانیکی عالی و همچنین شکل پذیری آن شناخته شده است, استحکام بالا, سختی و مقاومت در برابر خستگی. 7075 صفحه ورق آلومینیومی آنقدر قوی است که با گریدهای فولاد ضد زنگ آلیاژی پایین تر قابل مقایسه است و قابلیت اطمینان آن باعث شده است که از زمان جنگ جهانی دوم به محبوبیت صنعت هواپیماسازی تبدیل شود..

به تازگی, جدیدتر, آلیاژهای با عملکرد بالاتر توسعه یافته و از آنها پیشی گرفته است 7075 به عنوان محبوب ترین انتخاب در برخی از برنامه های هوافضا. یک مثال این است 2024, که شیمی آن را برای مواردی ایده آل می کند که مقاومت در برابر خستگی چرخه ای بالا یک نگرانی است.

سایر آلیاژهای محبوب برای صنعت هواپیما عبارتند از 6061, 6063, 2014, 5052, 7050, 7085 و 7068.

چرا از آلومینیوم در صنعت هواپیما استفاده می شود؟?

دو انگیزه برجسته آلومینیوم برای شرکت هوافضا بسیار ضروری است قبلاً به آنها اشاره شده است.. به عنوان یکی از فلزات با بهترین نسبت قدرت به وزن, هزینه آن به صنعت هوافضا آشکار است. بدنه هواپیما باید به اندازه کافی قوی و بادوام باشد تا در طول سالها در برابر فشارهای ناشی از برخاستن و فرودها مقاومت کند.. در زمان مشابه, اگر فولاد خیلی سنگین باشد, این می تواند نیاز به مصرف سوخت بیشتری در طول پرواز داشته باشد. این بدان معناست که آلومینیوم غالباً بیشترین آرزوی پرقدرت برای هواپیما است.

استحکام و وزن بهترین مزایای آلومینیوم نیستند; یکی دیگر از مزایای ضروری آلومینیوم درجه هواپیما مقاومت در برابر خوردگی آنها است. این یک جنبه اصلی در استحکام یک هواپیما است. هواپیماها به طور مداوم برای عناصر مشکل دارند و به طور منظم از اوج و فرود لذت می برند; دمای انجماد که در ارتفاعات بیش از حد یافت می شود و همه انواع بارش ها را تبلیغ می کند, که شامل برف و باران است. آلومینیوم به دلیل پتانسیل مقاومت در برابر خوردگی محیطی مشهور است.

علاوه بر این, علاوه بر این، آلومینیوم بسیار شکل پذیر است. این یک موهبت برای صنعت هواپیماسازی است, که برای اطمینان از حداکثر آیرودینامیک نیاز به دقت بیش از حد دارد, نه به ذکر همه اجزای کوچکی که در هواپیما یافت می شوند. سهولت آلومینیوم در ساخت و ماشینکاری آن را در مجاورت دیگری قرار می دهد که در آن باعث صرفه جویی در قیمت نسبت به مواد فرصت می شود..

آلومینیوم از نظر زیبایی نیز دلپذیر است; در عین حال که این حداکثر توجه انتقادی نیست, با در نظر گرفتن اینکه هیچ فردی تمایلی به پرواز در ماشینی که از نظر بصری جذاب نیست، ضرری ندارد (با احتمالا هزاره فالکون به عنوان ساده ترین استثنا).

مزایای آلومینیوم گرید هواپیما در صنعت هواپیماسازی

• سبک وزن: آلومینیوم یک ماده سبک وزن است, که برای طراحی هواپیما بسیار مهم است. به کاهش مصرف سوخت کمک می کند, ظرفیت بار را افزایش می دهد, و عملکرد کلی را بهبود می بخشد.
• استحکام - قدرت: با وجود سبک بودن, آلومینیوم نسبت مقاومت به وزن عالی را ارائه می دهد, آن را برای اجزای ساختاری هواپیما ایده آل می کند.
• مقاومت در برابر خوردگی: آلومینیوم به طور طبیعی وقتی در معرض هوا قرار می گیرد یک لایه اکسید محافظ ایجاد می کند, که به محافظت از آن در برابر خوردگی کمک می کند. این برای هواپیماهایی که در معرض شرایط محیطی سخت قرار دارند مهم است.
• هدایت: آلومینیوم رسانای خوبی برای گرما و الکتریسیته است, که برای اجزای مختلف هواپیما مفید است, مانند مبدل های حرارتی و سیم کشی برق.
• چکش خواری: آلومینیوم بسیار چکش خوار است, به آن اجازه می دهد تا به راحتی به اشکال پیچیده تبدیل شود, که برای ساخت هواپیما مهم است.
• قابلیت بازیافت: آلومینیوم بدون از دست دادن خواص خود کاملا قابل بازیافت است, آن را به یک انتخاب پایدار برای تولید هواپیما تبدیل می کند.

کاربرد آلیاژهای آلومینیوم در صنعت هواپیماسازی

برآورد شده است که 80% تمام فلزات موجود در هواپیماهای امروزی آلومینیوم است

استفاده آینده از آلومینیوم در فضاپیما

آلومینیوم در فضاپیماها نیز کاربرد دارد, زمینه ای که در آن خواص منحصر به فرد آلومینیوم از اهمیت بیشتری برخوردار است. در واقع, همه فضاپیماها عمدتاً از آلومینیوم ساخته شده اند, تا 90%. اجزای آلومینیومی نه تنها برای فضاپیماها بلکه برای ایستگاه های فضایی مانند Skylab و ایستگاه فضایی بین المللی نیز ساخته می شوند.. انتظار می رود فضاپیمای Orion که با آلیاژ آلومینیوم-لیتیوم در حال توسعه است، مرزهای جدیدی را در زمینه اکتشافات فضایی سرنشین دار باز کند..