Alumínio para aeronaves

O que é alumínio para aeronaves?

O alumínio para aeronaves é uma liga de alumínio com deformação de super alta resistência, que é amplamente utilizado na indústria da aviação. Comparado com ligas de alumínio comuns, ligas de alumínio usadas em aeronaves têm requisitos mais elevados de resistência, dureza, dureza, resistência à fadiga e plasticidade. A liga de alumínio para aeronaves tem boas propriedades mecânicas e de processamento, e tem alta resistência e boa tenacidade em 150 °C (ou mais alto), que é ideal para materiais de estrutura de aeronaves.

A característica mais notável da liga de alumínio para aeronaves é que sua resistência pode ser melhorada por tratamento térmico de deformação. O tratamento térmico de deformação é um processo abrangente que combina o fortalecimento da deformação plástica com o fortalecimento da mudança de fase durante o tratamento térmico para unificar o processo de formação e as propriedades de formação.

Durante a deformação plástica do alumínio para aeronaves, a densidade de defeitos no cristal aumenta, e esses defeitos levarão à mudança da microestrutura do material. No processo de deformação plástica da liga de aeroalumínio, as mudanças na estrutura cristalina, como recuperação dinâmica, recristalização dinâmica, recristalização subdinâmica, recristalização estática, e a recuperação estática ocorrerá. Se essas mudanças na estrutura cristalina forem controladas adequadamente, as propriedades mecânicas do material serão melhoradas significativamente e a vida útil do material será aumentada.

Quais ligas estão incluídas no alumínio para aeronaves?

O tipo de alumínio que você escolher dependerá da sua aplicação aeroespacial específica. A usinabilidade e a resistência à corrosão são alguns dos principais fatores a serem considerados ao avaliar ligas de alumínio para aplicações aeroespaciais.

2024-T3

2024-O T3 é composto por 4.5% cobre, 0.6% manganês e 1.5% magnésio. Esta é uma liga de alumínio de alta resistência de primeira linha e juntamente com sua resistência à fadiga, é uma das ligas de aeronaves mais comuns. Não se adapta bem a soldaduras mas é uma boa opção para trabalhos de reparação pois tem um excelente acabamento. Não é tratável termicamente.

6061-T6

6061-T6 é composto por 0.25% cobre, 0.6% silício, 1.0% magnésio e 0.25% cromo. Esta liga também possui bom acabamento. Além disso, oferece boa resistência à corrosão e é muito bom para soldagem. Sua resistência e trabalhabilidade são comparáveis ​​às do aço-carbono. É tratável termicamente.

3003-H14

3003 Alumínio H14 contém 1.2% manganês e é a liga de alumínio mais utilizada. É muito fácil de trabalhar, pois pode ser extrudado, soldado, usinado e soldado. Não é tratável termicamente, mas pode desenvolver maior resistência a partir do trabalho a frio.

5052-H32

5052-H32 é composto de 2.5% magnésio e 0.25% cromo. Esta liga oferece a maior resistência na série de ligas não aquecíveis e pode desenvolver maior resistência a partir do trabalho a frio. Também possui excelente resistência à fadiga, resistência à corrosão e trabalhabilidade que o torna adequado para fins aeronáuticos e marítimos.

7075-T6

7075-T6 é composto por 1.6% cobre, 2.5% magnésio e 5.6% zinco. É comumente usado por fabricantes de aeronaves para fortalecer a estrutura da aeronave. Possui baixa soldabilidade devido ao seu teor de cobre, mas possui grande usinabilidade. É tratável termicamente.

7075 a liga de alumínio é conhecida por suas excelentes propriedades mecânicas, bem como por sua ductilidade, alta resistência, tenacidade e resistência à fadiga. 7075 chapa de alumínio é tão forte que é comparável aos tipos de aço inoxidável de menor liga e sua confiabilidade o tornou um dos favoritos da indústria aeronáutica desde a Segunda Guerra Mundial.

Recentemente, mais recente, ligas de alto desempenho foram desenvolvidas e ultrapassadas 7075 como a escolha mais popular em algumas aplicações aeroespaciais. Um exemplo é 2024, cuja química o torna ideal para casos em que a alta resistência à fadiga cíclica é uma preocupação.

Outras ligas populares para a indústria aeronáutica incluem 6061, 6063, 2014, 5052, 7050, 7085 e 7068.

Por que o alumínio é usado na indústria aeronáutica?

Os dois motivos mais importantes pelos quais o alumínio é tão indispensável para o empreendimento aeroespacial já foram mencionados. Como um dos metais com melhor relação potência/peso, o custo para a indústria aeroespacial é aparente. As fuselagens devem ser robustas e duráveis ​​o suficiente para suportar as tensões de decolagens e pousos ao longo dos anos.. Ao mesmo tempo, se o aço for muito pesado, isso pode exigir que mais combustível seja consumido durante os voos. O que significa que o alumínio é frequentemente o desejo de maior valor agregado para aeronaves.

Força e peso não são os melhores benefícios do alumínio; algum outro benefício essencial do alumínio para aeronaves é sua resistência à corrosão. Este é um aspecto importante na robustez de um avião. Os aviões são continuamente problemáticos para os elementos e regularmente desfrutam de extremos climáticos; temperaturas congelantes encontradas em altitudes extremas e exposição a todos os tipos de precipitação, que inclui neve e tempestades. O alumínio é famoso por seu potencial de resistir à corrosão ambiental.

Além disso, o alumínio também é extremamente moldável. Isso é uma bênção para a indústria aeronáutica, que exige um grau excessivo de precisão para garantir a máxima aerodinâmica, sem mencionar todos os pequenos componentes que podem ser encontrados no avião. A facilidade de fabricação e usinagem do alumínio o torna outro local onde proporciona economia de preços em relação aos materiais alternativos.

O alumínio também é esteticamente agradável; ao mesmo tempo que esta não é a máxima atenção crítica, não faz mal, considerando que ninguém deseja voar em um carro que não seja visualmente atraente (possivelmente com o Millennium Falcon como a exceção mais prática).

Benefícios do alumínio para aeronaves na indústria aeronáutica

• Leve: O alumínio é um material leve, o que é crucial para o projeto de aeronaves. Ajuda a reduzir o consumo de combustível, aumenta a capacidade de carga útil, e melhora o desempenho geral.
• Força: Apesar de ser leve, o alumínio oferece excelente relação resistência-peso, tornando-o ideal para componentes estruturais em aeronaves.
• Resistência à corrosão: O alumínio forma naturalmente uma camada protetora de óxido quando exposto ao ar, o que ajuda a protegê-lo da corrosão. Isto é importante para aeronaves expostas a condições ambientais adversas.
• Condutividade: O alumínio é um bom condutor de calor e eletricidade, o que é benéfico para vários componentes de aeronaves, como trocadores de calor e fiação elétrica.
• Maleabilidade: O alumínio é altamente maleável, permitindo que seja facilmente moldado em formas complexas, o que é importante para a fabricação de aeronaves.
• Reciclabilidade: O alumínio é totalmente reciclável sem perder suas propriedades, tornando-o uma escolha sustentável para a produção de aeronaves.

Aplicações de ligas de alumínio na indústria aeronáutica

Foi estimado que 80% de todo o conteúdo de metal nas aeronaves hoje é alumínio

Utilização futura de alumínio em naves espaciais

O alumínio também é usado em naves espaciais, um campo onde as propriedades únicas do alumínio seriam de ainda maior importância. De fato, todas as naves espaciais são feitas principalmente de alumínio, até 90%. Os componentes de alumínio não servem apenas para naves espaciais, mas também para estações espaciais como o Skylab e a Estação Espacial Internacional. Espera-se que a espaçonave Orion, que está em desenvolvimento com uma liga de alumínio-lítio, abra novas fronteiras no campo da exploração espacial tripulada..