Aluminium de qualité aéronautique

Qu'est-ce que l'aluminium de qualité aéronautique?

L'aluminium de qualité aéronautique est un alliage d'aluminium à très haute résistance et déformation., qui est largement utilisé dans l'industrie aéronautique. Par rapport aux alliages d'aluminium ordinaires, les alliages d'aluminium utilisés dans les avions ont des exigences plus élevées en matière de résistance, dureté, dureté, résistance à la fatigue et plasticité. L'alliage d'aluminium de qualité aéronautique possède de bonnes propriétés mécaniques et de traitement., et il a une haute résistance et une bonne ténacité à 150 °C (ou plus), ce qui est idéal pour les matériaux de structure d'avion.

La caractéristique la plus remarquable de l'alliage d'aluminium de qualité aéronautique est que sa résistance peut être améliorée par un traitement thermique de déformation.. Le traitement thermique de déformation est un processus complet qui combine le renforcement de la déformation plastique avec le renforcement par changement de phase pendant le traitement thermique pour unifier le processus de formage et les propriétés de formage..

Lors de la déformation plastique de l'aluminium de qualité aéronautique, la densité des défauts dans le cristal augmente, et ces défauts entraîneront un changement de microstructure dans le matériau. En cours de déformation plastique de l'alliage aéro-aluminium, les changements de structure cristalline tels que la récupération dynamique, recristallisation dynamique, recristallisation subdynamique, recristallisation statique, et une récupération statique se produira. Si ces changements de structure cristalline sont correctement contrôlés, les propriétés mécaniques du matériau seront considérablement améliorées et la durée de vie du matériau sera prolongée.

Quels alliages sont inclus dans l'aluminium de qualité aéronautique?

La qualité d'aluminium que vous choisirez dépendra de votre application aérospatiale spécifique. L'usinabilité et la résistance à la corrosion sont quelques-uns des facteurs clés à prendre en compte lors de l'évaluation des alliages d'aluminium pour les applications aérospatiales..

2024-T3

2024-T3 est composé de 4.5% cuivre, 0.6% du manganèse et 1.5% magnésium. Il s'agit d'un alliage d'aluminium à haute résistance de premier ordre et associé à sa résistance à la fatigue, c'est l'un des alliages aéronautiques les plus courants. Il ne supporte pas bien le soudage mais constitue une bonne option pour les travaux de réparation car il a une excellente finition.. Il n’est pas traitable thermiquement.

6061-T6

6061-T6 est composé de 0.25% cuivre, 0.6% silicium, 1.0% magnésium et 0.25% chrome. Cet alliage a également une bonne finition. En plus de ça, il offre une bonne résistance à la corrosion et convient très bien au soudage. Sa résistance et sa maniabilité sont comparables à celles de l'acier doux. Il est traitable thermiquement.

3003-H14

3003 H14 aluminium contient 1.2% manganèse et est l’alliage d’aluminium le plus largement utilisé. Il est très facile à travailler car il peut être extrudé, brasé, usiné et soudé. Il ne peut pas être traité thermiquement mais peut développer une résistance accrue grâce au travail à froid..

5052-H32

5052-H32 est composé de 2.5% magnésium et 0.25% chrome. Cet alliage offre la résistance la plus élevée de la série des alliages non chauffants et peut développer une résistance accrue grâce au travail à froid.. Il possède également une excellente résistance à la fatigue, résistance à la corrosion et maniabilité qui le rendent adapté aux usages aéronautiques et maritimes.

7075-T6

7075-T6 est composé de 1.6% cuivre, 2.5% magnésium et 5.6% zinc. Il est couramment utilisé par les avionneurs pour renforcer la structure de l'avion.. Il a une mauvaise soudabilité en raison de sa teneur en cuivre mais il a une grande usinabilité. Il est traitable thermiquement.

7075 l'alliage d'aluminium est connu pour ses excellentes propriétés mécaniques ainsi que sa ductilité, Haute résistance, ténacité et résistance à la fatigue. 7075 plaque en tôle d'aluminium est si solide qu'il est comparable aux nuances d'acier inoxydable faiblement alliées et sa fiabilité en a fait l'un des favoris de l'industrie aéronautique depuis la Seconde Guerre mondiale.

Récemment, plus récent, des alliages plus performants ont été développés et dépassés 7075 comme choix le plus populaire dans certaines applications aérospatiales. Un exemple est 2024, dont la chimie le rend idéal pour les cas où une résistance élevée à la fatigue cyclique est une préoccupation.

D'autres alliages populaires pour l'industrie aéronautique comprennent 6061, 6063, 2014, 5052, 7050, 7085 et 7068.

Pourquoi l'aluminium est utilisé dans l'industrie aéronautique?

Les deux principales raisons pour lesquelles l’aluminium est si indispensable à l’industrie aérospatiale ont déjà été évoquées.. Comme l’un des métaux ayant le meilleur rapport puissance/poids, les frais pour l'industrie aérospatiale sont évidents. Les cellules doivent être suffisamment robustes et durables pour résister aux contraintes des décollages et des atterrissages au fil des ans.. Au même moment, si l'acier est trop lourd, cela pourrait nécessiter une plus grande consommation de carburant pendant les vols. Cela signifie que l'aluminium est souvent le matériau le plus rentable pour les avions..

La résistance et le poids ne sont pas les meilleurs avantages de l’aluminium; Un autre avantage essentiel de l'aluminium de qualité aéronautique est sa résistance à la corrosion.. C'est un aspect majeur de la robustesse d'un avion.. Les avions sont continuellement confrontés aux éléments et connaissent régulièrement des températures extrêmes.; températures glaciales trouvées à des altitudes élevées et exposition à toutes sortes de précipitations, qui comprend la neige et les tempêtes de pluie. L'aluminium est célèbre pour son potentiel à résister à la corrosion environnementale.

De plus, l'aluminium est également extrêmement malléable. C'est une bénédiction pour l'industrie aéronautique, ce qui demande un degré de précision excessif pour garantir un aérodynamisme maximal, sans parler de tous les petits composants que l'on peut trouver dans les avions. La facilité de fabrication et d’usinage de l’aluminium en fait un autre domaine dans lequel il permet de réaliser des économies par rapport aux substances alternatives..

L'aluminium est également esthétique; en même temps que ce n'est pas l'attention critique maximale, cela ne fait pas de mal étant donné que personne ne veut voler dans une voiture qui n’est pas visuellement attrayante (avec peut-être le Millennium Falcon comme exception la plus pratique).

Avantages de l'aluminium de qualité aéronautique dans l'industrie aéronautique

• Léger: L'aluminium est un matériau léger, ce qui est crucial pour la conception des avions. Cela aide à réduire la consommation de carburant, augmente la capacité de charge utile, et améliore les performances globales.
• Force: Malgré sa légèreté, l'aluminium offre un excellent rapport résistance/poids, ce qui le rend idéal pour les composants structurels des avions.
• Résistance à la corrosion: L'aluminium forme naturellement une couche d'oxyde protectrice lorsqu'il est exposé à l'air, ce qui aide à le protéger de la corrosion. Ceci est important pour les avions exposés à des conditions environnementales difficiles.
• Conductivité: L'aluminium est un bon conducteur de chaleur et d'électricité, ce qui est bénéfique pour divers composants d'avion, tels que les échangeurs de chaleur et le câblage électrique.
• Malléabilité: L'aluminium est très malléable, lui permettant d'être facilement façonné en formes complexes, ce qui est important pour la construction aéronautique.
• Recyclabilité: L'aluminium est entièrement recyclable sans perdre ses propriétés, ce qui en fait un choix durable pour la production aéronautique.

Applications des alliages d'aluminium dans l'industrie aéronautique

On a estimé que 80% de tout le métal contenu dans les avions aujourd’hui est de l’aluminium

Utilisation future de l'aluminium dans les vaisseaux spatiaux

L'aluminium est également utilisé dans les vaisseaux spatiaux, un domaine où les propriétés uniques de l’aluminium seraient encore plus importantes. En effet, tous les vaisseaux spatiaux sont principalement constitués d’aluminium, jusqu’à 90%. Les composants en aluminium ne sont pas seulement destinés aux engins spatiaux, mais également aux stations spatiales telles que le Skylab et la Station spatiale internationale.. Le vaisseau spatial Orion, en cours de développement avec un alliage aluminium-lithium, devrait ouvrir de nouvelles frontières dans le domaine de l'exploration spatiale habitée..