Alumiinilevyjen käyttötila ja tulevaisuudennäkymät ilmailualalla

Sovelluksen tila

• Laajalti käytössä keskeisissä komponenteissa: Alumiinilevyt, joilla on erinomaiset mekaaniset ominaisuudet, matala tiheys ja hyvä moottorointikelpoisuus, ovat laajalti käytössä ilmailualaalla. Ilmailualalla niitä käytetään runsaasti rakenteellisten komponenttien, kuten lentokoneiden kehysten, siipien, yhteyksien ja laskeuma-asteikon valmistuksessa. Avaruusalalla niitä käytetään laajasti keskeisissä komponenteissa, kuten raketin syöttimissä, nestemaisen hapan polttohuoneissa, joustojarjestelmissä ja rakenteellisissa komponenteissa.

• Pääasialliset hopealiki-sarjat: 2000- ja 7000-sarjaiset hopealikit ovat yleisimmin käytettyjä ilmailualassa. 2000-sarjaiset hopealikit, jotka koostuvat pääasiassa hopeasta, kuparista ja magneesiosta, ovat erinomaisia lämpövastuksessa ja sopivat korkean lämpötilan komponenttien valmistamiseen ilmailussa, kuten lämpövastisten osien, jotka toimivat lämpötiloissa 150°C–250°C, sekä lämpövastisten vakiinnettavien rakenteiden ja puunelmien valmistamiseen. 7000-sarjaiset hopealikit, jotka koostuvat pääasiassa hopeasta, sinkistä, magneesiosta ja kuparista, voidaan vahventaa lämpökäsittelyllä. Niiden erinomainen uskalisuus, korroosiorintisyys ja korkea jousitukeisuus tekevät niistä pääasialliset rakennusmateriaalit ilmailussa. Esimerkiksi Boeing 777-lentokoneen ylätiiliskinot ja tiiliusijat on tehty 7000-sarjaisista hopealikkeistä.

• Teknologinen innovaatio ohjaa sovellusuppannoja: Jatkuva teknologinen edistys on johtanut uusien tyyppejä alumiiniliekisaineiden ja prosessointitekniikoiden kehittymiseen. Esimerkiksi Tianjinin yliopiston professori He Cunianin tiimin kehittämä oxidijakauma-vahvistettu alumiiniliekki onnistui nostamaan alumiiniliekkien käyttölämpötilan 350 °C:sta 500 °C:een, ratkaisemalla ongelman alumiiniliekkien käytöstä korkealampötiloissa yli 400 °C. Tämä tarjoaa paremmin suorituksiltaan materiaalin korkealampötiloissa käytettäviä avaruusalusovelluksia varten. Lisäksi innovatiivisten tuotantomenetelmien, kuten pudotusmetaalintekniikan ja hienosulauttamisen, kehitys on tehnyt mahdolliseksi kevyemmän alumiiniliekkimateriaalin tuotannon parhaimmilla ominaisuuksilla.

• Kotimainen kehitys: Kiinan tutkimus korkean vahvuuden ja korkean joustovuuden alumiinilasteista alkoi suhteellisen myöhään, keskittymällä alussa pääasiassa ulkomaiden lasteiden kopiointiin. Viime vuosina Kiina on lisännyt tutkimus- ja kehitystyötään, muodostamalla tutkimuslaitosten ja yritysten yhteistyövoiman suorittamaan joukon tärkeitä kansallisia hankkeita ja saavuttamaan hyviä tuloksia. Kiina on nyt periaatteessa saavuttanut kyvyn massatuottaa korkean vahvuuden alumiinimateriaaleja, täyttämään tärkeiden kansallisten hankkeiden käyttötarpeet. Kuitenkin vertailussa kansainväliseen edistyneeseen tasoon ongelmat ovat edelleen olemassa useimmista tuotteista kopioituina, heikosta perustutkimuksesta sekä vanhentuneesta tuotantovalmiudesta ja -laiteistosta.

Käyttömahdollisuudet

• Markkinakokemuksen kasvu: On ennustettu, että maailmanlaajuinen markkinakoko alumiiniliasoille ilmailusovelluksiin kasvaa vuosittaisella kertyvällä vauhdilla 5,50 % vuosina 2024–2029. Vuoteen 2029 mennessä alumiiniliasojen ilmailusovelluksiin käytettävä maailmanlaajuinen markkinakoko odotetaan saavuttavan 99,343 miljardia yuania. Jatkuvasti kasvava markkinakoko heijastaa laajaa kysyntätulevaisuutta alumiiniliasoille ilmailualalla.

• Kasvava kysyntä korkean suorituskyvyn alumiinilevyjä: Ilmailutekniikan jatkuvasta kehityksestä on seurannut korkeampia vaatimuksia materiaalien suorituskyvystä. Tulevaisuudessa korkean vahvuuden, korkean jousi-ominaisuuksien, korrosiorintaman ja korkean lämpötilan vastustavien alumiinilevyjen kysyntä kasvaa edelleen. Esimerkiksi alumiinilitiumleikit, joilla on matalampi tiheys ja erinomaiset yhteensopivat ominaisuudet, odotetaan leviävän enemmän ilmailualalla. Niihin voidaan käyttää valmistamaan keskeisiä rakenteellisia osia lentokoneille, käynnistysajoneuvoille, avaruuslentokoneille ja asejärjestelmiin täyttääkseen ilmailutootteiden tarpeet paineen vähennyksestä ja suorituskyvyn parantamisesta.

• Kehittyneiden valmistustekniikoiden edistäminen alumiiniligoiden sovelluksissa: Kehittyneiden valmistustekniikoiden, kuten 3D-tulostuksen, kehitys on tuonut uusia mahdollisuuksia alumiiniligojen käyttölle ilmailualaalla. 3D-tulostustechnologian avulla voidaan valmistaa monimutkaisia ja korkean tarkkuuden alumiiniligokomponentteja, mikä voi parantaa tuotantotehokkuutta, vähentää kustannuksia ja laajentaa alumiiniligojen käyttöalaaja ilmailualaalla.

• Kestävän kehityksen huomioon ottaminen: Ympäristönsuojelun ja kestävän kehityksen taustalla alumiiniligojen kierrätettävyys ja uudelleenkäyttöarvo saavat enemmän huomiota. Uudelleenkäytettävien alumiiniligoiden teknologian kehittäminen sekä alumiiniligojen kierrätysasteen nostaminen voivat ei vain vähentää resurssinkäyttöä ja tuotantokustannuksia, vaan myös auttaa vähentämään ympäristövaikutuksia, mikä on kohtuullista ilmailualaalla asetettujen kestävän kehityksen vaatimusten kanssa.