Aüminyum-Yapılar
Örnek Parçalar:
İskeletler, Direkler, Muhafazalar, Dış Yüzeyler
Malzeme:
2000 serisi Alüminyum, 7000 Serisi Alüminyum, Alüminyum Lityum
Alüminyumdaki Uzman Metalurjik Bilgi Birikimi:
Saf Alüminyumun, kendine özgün düşük ağırlığı, iyi korozyon direnci, mükemmel ısıl ve elektrik iletkenliğine karşın bu hali ile kullanıldığında çok zayıf ve sünektir. Uçak Gövdesi için en çok kullanılan Alüminyum alaşımları 2000 ve 7000 serisidir.
2000 serisi alüminyum alaşımları
İçerisinde %1.9-%6.8 Bakır ihtiva eden ve sıklıkla Mangan, Magnezyum ve Çinko katkılıdır. Dövmede, ekstrüzyonda, sivil taşımacılıkta, sıvılaştırılmış gaz depolama tanklarında ve süpersonik uçaklarda kullanılmaktadır. Bu alaşımların çatlak ilerleme oranları düşüktür böylece 7000 serisi alaşımlara göre daha iyi kırılma dayanımı göstermektedir. Bu nedenle alt kanat ve gövde kaplamalarında kullanılmaktadır. En sık kullanılan alaşım serileri 2224, 2324, 2524’dür.
Bu alaşımlar sıklıkla %99,34 saf Alüminyum ile kaplanarak, korozyon direnci arttırılır.
7000 sersi alüminyum alaşımları
Al-Zn-Mg sistemi, çökelme ile sertleşmeye olanak sağlarken Bakır’ın da katkısı ile gerilim korozyonu çatlaklarına karşı direnç artışı sağlanmaktadır. (kaynaklanabilirliğin azalması dezavantaj) Gerilim korozyonu çatlak direnci Zn:Mg oranının artışı ile azalmaktadır.
Alüminyum Lityum
Ticari Alüminyum-Lityum alaşımları, düşük yoğunluk, yüksek özgül genleme katsayısı, mükemmel metal yorulma direnci ve sıfıraltı tokluk özellikleri ile bilinir.
Li ve Al elementlerinin birlikte kullanılması yoğunluğu %3 düşürürken, elastik modülü yaklaşık %6 kadar arttırmaktadır.
Fiber-takviyeli kompozitler gibi yeni malzemeler ile karşılaştırıldığında, düşük yoğunluklu Alüminyum alaşımları büyük yatırımlar ve yeni üretim tesisleri gerektirmemektedir.
Endüstrideki Trenler
"Aluminyum’un havacılıkta kullanımı bütün sarf edilen malzemlerin ve harcanan mesainin %50’sinden fazlasını kapsamaktadır."
Yeni nesil hava araçları, fiber-takviyeli malzemeler ve yeni ekonomik Alüminyum yapılar ile birlikte kullanıldığında hibrit-dizayn olarak adlandırılmaktadır.
Zorluklar
Alüminyum parçaların işlenmesi için kısa süre gerekir. Verimlilik ise dakika başına kaldırılan litre kadar malzeme ile ölçülmektedir.
Yumuşak malzemelerin özelliğinden dolayı, yüksek beygir gücü (75-150kw) olan ve 33,000 RPM devire ulaşabilen tezgahlar gerekmektedir.
Takımlandırma çözümleri için gereksinimler
- Uygun olan tezgah gücü kullanıldığında, yüksek talaş kaldırma oranını karşılayan, kesme kenarında talaş yapışmasını ve aynı zamanda takımın kırılmasını engelleyebilecek kesme geometrisi
- Yüksek kaliteli takım balansı
- Yüksek hızlı işleme için geliştirilmiş soğutma tasarımı