metallurgie heeft een sleutelrol gespeeld in de ontwikkeling van de luchtvaart. Met de ontdekking van nieuwe materialen zijn nieuwe toepassingen gevonden om deze ook toe te passen en bestaande ontwerpen aanzienlijk te verbeteren.Aluminium lijkt de koning te zijn in de vliegtuigbouw, hoewel in de afgelopen jaren een aantal nieuwe legeringen zijn toegepast. Deze superlegeringen zijn nog steeds vrij duur voor de vliegtuigbouwer. Met zijn goede sterkte aan gewicht en kosten verhouding, wordt Aluminium nog steeds zeer veel gebruikt in de industrie.De huidige ontwikkelingen wijzen erop dat steeds meer fabrikanten (Boeing, Airbus) koolstofvezel en andere niet-metalen materialen gebruiken in de vliegtuigbouw, aangezien deze in vrijwel elke vorm en kromming kunnen worden gemaakt. Naarmate de tijd verstrijkt zullen deze materialen moeten bewijzen dat ze even betrouwbaar zijn als aluminium in het weerstaan van UV-schade. Juiste toepassing van UV-bestendige verf zal ook helpen.
Alcoa ontwikkelt een 3e generatie aluminium-lithiumlegering die nog meer gewichtsvermindering en kostenbesparingen belooft zonder bescherming tegen blikseminslagen, zoals het geval is in samengestelde intensieve vliegtuigen.
aluminiumlegeringen
aluminiumlegeringen worden geïdentificeerd door een nummeringssysteem met vier cijfers. Het eerste cijfer geeft de legeringsgroep en de anderen de legeringen die aanwezig zijn in de mix. Hieronder hebben we een lijst samengesteld van de meest gebruikte vliegtuig aluminium legeringen en hun respectieve eigenschappen.
warmtebehandeling
het gebruik van koper (Cu) en zink (Zi) in een legering met aluminium verandert zijn eigenschappen zodanig dat de legering zowel gehard als verzacht kan worden door het gebruik van warmte. De resulterende temper aanduiding wordt aangegeven door een letter nummer combinatie na de legering nummers.
Temper aanduiding
de meest voorkomende temper aanduidingen die we vinden zijn T3 en T6. T3 is oplossing warmtebehandeld en koud-bewerkt door het afvlakken proces. T6 is ook warmtebehandeld, maar kunstmatig verouderd.
samenstelling
elke legering heeft zijn eigen eigenschappen afhankelijk van de samenstelling van de legeringselementen, bijvoorbeeld 2024 legering heeft 4,5% koper (Cu), 0,6% mangaan (Mn) en 1,5% Magnesium (Mg) toegevoegd. 6061 heeft 0,25% koper, 0,6% silicium (Si), 1,0% Magnesium en 0,25% chroom (Ch) toegevoegd en 5052 is 2,5% Magnesium en 0,25% chroom. De 3003 legering heeft slechts 1,2% mangaan toegevoegd.
mechanische eigenschappen
de mechanische eigenschappen van een legering zijn een belangrijke factor bij de beslissing waar ze tijdens de bouw gebruikt wordt. In de onderstaande lijst geven we enkele typische eigenschappen:
2024-T3
dit is de meest voorkomende van de aluminiumlegeringen met hoge sterkte. Het is hoogwaardige vliegtuigkwaliteit. 2024-T3 aluminiumplaat wordt gezien als de vliegtuiglegering vanwege zijn sterkte en het heeft ook een uitstekende vermoeiingsweerstand. De corrosieweerstand is minder dan 6061, vandaar de Alclad versies. Lassen wordt over het algemeen niet aanbevolen. Typische toepassingen voor 2024-T3 Alclad aluminium plaat zijn romp en vleugel huiden, rookkanalen, vliegtuigen structuren en ook voor reparatie en restauratie vanwege de echt glanzende afwerking (2024-T3 Alclad). De uiteindelijke sterkte is 62000 PSI met een afschuifsterkte van 40000 PSI.
6061-T6
deze legering heeft een zeer goede corrosieweerstand en afwerkingscapaciteit, lassen gaat ook zonder problemen. Het sterkteniveau van 6061-T6 aluminiumblad is ongeveer dat van zacht staal. 6061-T6 het aluminiumblad kan door de meeste algemeen gebruikte technieken worden vervaardigd. Typische toepassingen zijn landingsmatten voor vliegtuigen, carrosserieën en frames voor vrachtwagens, structurele componenten en meer. Ultimate strength is 45000 PSI met een scheersterkte van 30000 PSI.
5052-H32
deze heeft de hoogste sterkte in de niet-verwarmbare legeringsreeks. Het is niet structureel. 5052 het aluminiumblad heeft hogere moeheidssterkte dan de meeste legeringen. 5052 het aluminiumblad heeft uitstekende corrosieweerstand, in het bijzonder in mariene toepassingen en heeft uitstekende werkbaarheid. Deze aluminiumplaat wordt vaak gebruikt om brandstoftanks te construeren.
3003-H14
meest gebruikte aluminiumlegeringen, zuiver aluminium met mangaan toegevoegd voor sterkte, ongeveer 20% sterker dan de 100-serie. 3003 – H14 het aluminiumblad heeft grote werkbaarheid en kan diep worden getrokken, gesponnen, gelast of gesoldeerd. 3003 het aluminiumblad is niet-hitte behandelbaar. Dit aluminiumblad wordt veel gebruikt voor rookkanalen en schotplaten. Ultimate strength is 21000 PSI met een scheersterkte van 14000 PSI.
7075
vliegtuigfabrikanten gebruiken legeringen met hoge sterkte (voornamelijk alloy 7075) om aluminium vliegtuigstructuren te versterken. Aluminiumlegering 7075 Heeft koper (1,6 %), Magnesium (2,5 %) en zink (5,6 %) toegevoegd voor ultieme sterkte, maar het kopergehalte maakt het erg moeilijk om te lassen. Aan de andere kant anodiseert het heel mooi. 7075 heeft de beste bewerkbaarheid en het zal resulteren in een zeer mooie afwerking. De uiteindelijke sterkte is 33000 PSI (-0) en 82000 PSI (- T6) met een afschuifsterkte van 22000 PSI (-0) en 49000 PSI (- T6).
geschreven door EAI.
Blog »
