La metallurgia ha svolto un ruolo chiave nello sviluppo dell’aviazione. Con la scoperta di nuovi materiali, sono state trovate nuove applicazioni per applicare anche questi e migliorare notevolmente i progetti esistenti.
L’alluminio sembra essere il re nella costruzione di aerei, anche se negli ultimi anni sono state applicate alcune nuove leghe. Queste superleghe sono ancora piuttosto costose per il costruttore di aeromobili. Con la sua buona resistenza al peso e al rapporto costo, l’alluminio è ancora ampiamente utilizzato nel settore.
Gli sviluppi attuali indicano che sempre più produttori (Boeing, Airbus) utilizzano la fibra di carbonio e altri materiali non metallici nella costruzione di aeromobili in quanto questi possono essere realizzati in quasi tutte le forme e curvature. Col passare del tempo questi materiali dovranno dimostrare di essere affidabili come l’alluminio nel resistere ai danni UV. Anche la corretta applicazione della vernice resistente ai raggi UV aiuterà.
Alcoa sta sviluppando una lega di alluminio-litio di 3a generazione che promette ancora più riduzione del peso e risparmi sui costi senza la necessità di protezione contro i fulmini, come nel caso degli aerei compositi intensivi.
Leghe di alluminio
Le leghe di alluminio sono identificate da un sistema di numerazione a quattro cifre. La prima cifra dà il gruppo di lega e gli altri le leghe che sono presenti nel mix. Di seguito abbiamo compilato un elenco delle leghe di alluminio aeronautico più comunemente utilizzate e le loro rispettive proprietà.
Trattamento termico
L’uso di rame (Cu) e Zinco (Zi) in una lega con alluminio cambia le sue proprietà in modo tale che la lega possa essere indurita e ammorbidita dall’uso del calore. La designazione temperamento risultante è indicato da una combinazione di numeri lettera seguendo i numeri della lega.
Designazione di temperamento
Le designazioni di temperamento più comuni che troviamo sono T3 e T6. T3 è una soluzione trattata termicamente e lavorata a freddo dal processo di appiattimento. T6 è anche soluzione trattata termicamente ma invecchiato artificialmente.
Composizione
Ogni lega ha le proprie proprietà a seconda della composizione degli elementi di lega, ad esempio la lega 2024 ha aggiunto il 4,5% di rame (Cu), lo 0,6% di manganese (Mn) e l ‘ 1,5% di magnesio (Mg). 6061 ha 0,25% di rame, 0,6% di silicio (Si), 1,0% di magnesio e 0,25% di cromo (Ch) aggiunto e 5052 è 2,5% di magnesio e 0,25% di cromo. La lega 3003 ha solo l ‘ 1,2% di manganese aggiunto.
Proprietà meccaniche
Le proprietà meccaniche di una lega sono un fattore importante nella decisione dove usarla durante la costruzione. Nell’elenco che segue diamo alcune proprietà tipiche:
2024-T3
Questa è la più comune delle leghe di alluminio ad alta resistenza. È qualità degli aerei dell’alto grado. Lo strato di alluminio 2024-T3 è pensato come la lega degli aerei a causa della sua forza ed inoltre ha resistenza eccellente di affaticamento. La resistenza della corrosione è di meno che 6061, quindi le versioni di alclad. La saldatura non è generalmente raccomandata. Usi tipici per 2024-T3 Alclad foglio di alluminio sono fusoliera e ala pelli, cappucci, strutture di aeromobili e anche per la riparazione e il restauro a causa della sua finitura veramente lucido (2024-T3 Alclad). La sua resistenza finale è 62000 PSI con una forza di taglio di 40000 PSI.
6061-T6
Questa lega ha un’ottima resistenza alla corrosione e capacità di finitura, saldatura va senza problemi troppo. Il livello di resistenza dello strato di alluminio 6061-T6 è circa quello dell’acciaio dolce. Lo strato di alluminio 6061-T6 può essere fabbricato dalla maggior parte delle tecniche comunemente usate. Gli usi tipici sono le stuoie di atterraggio degli aerei, i corpi e le strutture del camion, le componenti strutturali e più. La resistenza finale è 45000 PSI con una forza di taglio di 30000 PSI.
5052-H32
Questo ha la massima resistenza nella serie di leghe NON riscaldabili. Non è strutturale. lo strato di alluminio 5052 ha più alta resistenza a fatica che la maggior parte delle leghe. lo strato di alluminio 5052 ha resistenza della corrosione eccellente, particolarmente nelle applicazioni marine ed ha lavorabilità eccellente. Questo foglio di alluminio è comunemente usato per costruire serbatoi di carburante.
3003-H14
Più ampiamente usato di leghe di alluminio, alluminio puro con manganese aggiunto per resistenza, circa il 20% più forte rispetto alla serie 100. Lo strato di alluminio 3003-H14 ha grande lavorabilità e può essere profondo disegnato, filato, saldato o brasato. lo strato di alluminio 3003 è NON calore trattabile. Questo strato di alluminio è ampiamente usato per i cappucci e la placcatura del deflettore. La resistenza finale è 21000 PSI con una forza di taglio di 14000 PSI.
7075
I produttori di aeromobili utilizzano leghe ad alta resistenza (principalmente lega 7075) per rafforzare le strutture degli aeromobili in alluminio. La lega di alluminio 7075 ha rame (1,6 %), magnesio (2,5 %) e zinco (5,6 %) aggiunti per la massima resistenza, ma il contenuto di rame lo rende molto difficile da saldare. D’altra parte anodizza davvero splendidamente. 7075 ha la migliore lavorabilità e si tradurrà in una finitura molto bella. La resistenza finale è 33000 PSI (-0) e 82000 PSI (-T6) con una forza di taglio di 22000 PSI (-0) e 49000 PSI (-T6).
scritto da EAI.
Blog »
