کاربرد آلومینیوم و پروفیل آلومینیوم در صنایع هوافضا

دلیل استفاده از آلومینیوم در صنایع هوافضا این است که آلومینیوم برای ساخت هواپیما ایده آل است زیرا سبک و مستحکم است. آلومینیوم تقریباً یک سوم وزن فولاد است که به هواپیما اجازه می دهد وزن بیشتری را حمل کند و یا مصرف سوخت بیشتری داشته باشد. علاوه بر این، مقاومت بالای آلومینیوم در برابر خوردگی، ایمنی هواپیما و مسافران آن را تضمین می کند. در ادامه بیشتر با کاربرد پروفیل آلومینیوم در صنایع هوافضا آشنا می شوید.

آلیاژهای آلومینیوم مورد استفاده برای بدنه هواپیما

متداول ترین آلیاژ آلومینیوم مورد استفاده در صنعت هوافضا برای بدنه هواپیما آلیاژ آلومینیوم 7075 است که در بدنه ی هواپیما مورد استفاده قرار می گیرد. آلیاژ آلومینیوم 7075 از مواد آلیاژ 5.1-6.1٪ روی، 2.1-2.9٪ منیزیم، 1.2-2.0٪ مس و کمتر از 0.5٪ سیلیکون، آهن، منگنز، تیتانیوم، کروم و سایر فلزات کمیاب تشکیل شده است. پروفیل آلومینیوم 7075 بسیار قوی است،استحکام زیادی را داراست که قابل مقایسه با استحکام بسیاری از فولادهاست، همچنین پروفیل آلومینیوم 7075 دارای استحکام خستگی خوب و قابلیت شکل دهی مناسب است.

بیشترین مواد مورد استفاده در صنایع هوافضا

آلیاژ های آلومینیوم در صنایع هوافضا بیشترین استفاده را دارد. متداول ترین مصالح ساختمانی تجاری هوافضا آلیاژهای آلومینیوم، آلیاژهای تیتانیوم، فولادهای با استحکام بالا و کامپوزیت ها هستند که عموماً بیش از 90 درصد وزن بدنه هواپیما را تشکیل می دهند.
تخمین زده می شود که تا 80 درصد از مواد مورد استفاده در هواپیماهای امروزی آلومینیوم است.

کدام یک از آلیاژهای آلومینیوم برای بال هواپیما استفاده می شود؟

آلیاژ آلومینیوم 6061 آلیاژی است که در صنایع هوافضا برای ساخت بال هواپیما استفاده می شود.
استفاده از آلیاژ آلومینیوم 6061 در هواپیما های سبک به خصوص هواپیما های خانگی رایج است. آلیاژ آلومینیوم 6061 که به راحتی جوش داده می شود و شکل داده می شود، بسیار سبک و نسبتاً قوی است و برای بدنه و بال ها ایده آل است.

تاریخچه استفاده از آلومینیوم در صنعت هوافضا

آلومینیوم سابقه طولانی و موفقی در هوافضا دارد. در قرن نوزدهم، کنت فردیناند زپلین از آن برای ساخت قاب کشتی ‌های هوایی نمادین خود استفاده کرد و وزن سبک، استحکام و مقاومت بالای آلومینیوم در برابر خوردگی را متوجه شد. بیش از یک قرن بعد، این فلز پرمصرف ترین فلز در صنعت هوافضا شد است.
همچنین برادران رایت که اولین قدم ها را برای ساخت اولین هواپیما ها طی کردند در اولین پرواز سرنشین دار خود در سال 1903، آلومینیوم را برای بلوک سیلندر و سایر قطعات موتور انتخاب کردند. همچنین این اولین باری بود که آلیاژ آلومینیوم با حرارت تقویت می شد، کشفی که کارآمدی آلومینیوم را در مهندسی هوافضا نشان می داد.
در طول سال‌ها، با گسترش صنعت هوا فضا نیاز به استفاده از مواد پیشرفته در هواپیما ها بیشتر شده است. ظهور جامبو جت ها و پروازهای بین المللی طولانی مدت به این معنی بود که پوسته و قطعات موتور باید بسیار با دوام و در برابر خستگی مقاوم باشند که منجر به توسعه و استفاده از بسیاری از آلیاژهای آلومینیومی مختلف شد.

قوی ترین آلیاژ آلومینیوم

قوی ترین آلیاژ آلومینیوم مورد استفاده در صنایع هوافضا آلومینیوم 7068 است که به دلیل استحکام بالا و جرم کم در ساخت هواپیماهای نظامی مورد استفاده قرار می گیرد. استفاده از این آلیاژ باعث مقاومت هواپیما های نظامی در شرایظ سخت و حملات می شود.

کدام آلیاژ آلومینیوم کمترین استفاده را در صنعت هوافضا دارد؟

استفاده از آلیاژ آلومینیوم 2219 در صنایع هوافضا رایج نیست. این آلیاژ حداکثر استحکام را در دما های بالا فراهم می کند. برای مخزن سوخت خارجی اولین شاتل فضایی کلمبیا که با موفقیت پرتاب شد، استفاده شد. جوش پذیری خوبی دارد، اما جوش ها برای حفظ مقاومت در برابر خوردگی نیاز به عملیات حرارتی دارند.

پروفیل آلومینیوم در صنایع هوافضا

کارشناسان صنعت هوافضا چشم انداز مثبتی در مورد آینده آلیاژ های آلومینیوم در صنایع هوافضا دارند و پیش بینی می کنند تقاضا برای پروفیل آلومینیوم در دهه آینده دو برابر خواهد شد.
تا سال 2025، تقاضای جهانی پروفیل آلومینیوم 80 میلیون تن متریک خواهد شد، بنابراین، صنعت هوافضا به طور فزاینده ای به دنبال آلیاژهای بازیافتی برای برآوردن تقاضای بالا است. همچنین فشاری برای نوآوری در مواد مورد استفاده و همچنین ساختار طراحی هواپیما بر روی صنایع هوافضا وجود دارد.
به عنوان مثال، آلیاژهای آلومینیوم-لیتیوم جدید توسعه یافته می توانند وزن هواپیما را کاهش داده و عملکرد آن را بهبود بخشد. آلیاژهای آلومینیوم-لیتیوم به دلیل چگالی کم، مدول ویژه بالا و ویژگی‌های خستگی عالی و چقرمگی برودتی، مواد پیشرفته‌ای هستند.
همانطور که کشورهای در حال توسعه بیشتر درگیر صنعت هوافضا می شوند سرمایه گذاری در این صنعت بیشتر می شود،با افزایش سرمایه نوآوری های بیشتری در آلیاژهای آلومینیوم در سال های آینده وجود خواهد داشت.

مزایا استفاده از آلومینیوم در صنایع هوافضا

آلومینیوم یکی از فلز هایی است که از هزاران سال پیش مورد استفاده قرار می گیرد. مزایای چشم گیر این فلز باعث شده که علاوه بر فراوانی آن کاربرد زیادی هم داشته باشد. یکی از مزایای مهم آلومینیوم وزن آن است. وزن آلومینیوم یک سوم وزن فولاد است. همچنین زنگ نمی زند، انعطاف پذیر و در مقابل گرما مقاوم است. این فلز که فراوان ترین فلز جهان است بازیافت پذیر نیز هست.
صنایع مختلفی وجود دارند که به شدت به مزایای اکستروژن آلیاژ آلومینیوم برای ایجاد محصولات بهتری که قوی تر، بادوام تر، کارآمدتر و… باشد، متکی هستند. دو صنعتی که اخیراً استفاده از طراحی اکستروژن آلومینیوم را بسیار افزایش داده اند، صنایع هواپیما سازی و هوافضا هستند. در حالی که هر دو مدت‌ ها به استفاده از آلیاژ های آلومینیوم برای تولید هواپیما ها و فضاپیما ها متکی بوده ‌اند، نوآوری‌ تولیدات بستگی به استفاده بهترین اکستروژن های آلیاژ های آلومینیوم برای ساخت سازه ها بستگی دارد. هواپیما های تجاری، شاتل‌ های فضایی، هواپیما های نظامی و دفاعی و… به اکستروژن های آلومینیوم برای صنعت هوافضا و تولید هواپیما تکیه می‌کنند تا همه چیز را از قطعات، اجزا، بال ‌ها و بدنه ‌ها به بهترین شکل ممکن ایجاد و مهندسی کنند.