Status i perspektive primjene aluminijumskih spojeva u letalnoj industriji

Status aplikacije

• Širok uporab u ključnim komponentama: Aluminijevi legiri, s njihovim odličnim mehaničkim svojstvima, niskom gustoćom i dobrom obradivosti, bili su široko korišteni u aerokosmičkom sektoru. U zrakoplovnom sektoruu, koriste se za proizvodnju strukturnih komponenti poput zrakoplovnih karapa, krilja, spojeva i podnožja za sletanje. U aerokosmičkom sektoruu, koriste se u ključnim komponentama poput raketnih pogonskih motora, kamara za sagorevanje tekućeg kisika, propulzijskih sustava i strukturnih komponenti.

• Glavna serija spojeva: Spojevi aluminija iz serije 2000 i 7000 najčešće se koriste u letalskom području. Spojevi aluminija iz serije 2000, koji se uglavnom sastoje od aluminija, bakra i magnezija, imaju odličnu otpornost na toplinu i prilagođeni su za proizvodnju komponenti otpornih na visoke temperature u letalnim primjenama, kao što su topline komponente koje rade pri temperaturama od 150°C do 250°C, topline otporne svarene konstrukcijske komponente i štampane dijelove. Spojevi aluminija iz serije 7000, koji se uglavnom sastoje od aluminija, cinka, magnezija i bakra, mogu se pojačati termičkim tretiranjem. Njihova odlična obradivost, otpornost na koroziju i visoka otrka čine ih glavnim strukturnim materijalima u letalstvu. Na primjer, gornje krila i krilne rebrnice letadla Boeing 777 izrađene su od spojeva aluminija iz serije 7000.

• Tehnološka inovacija podstiče nadogradnju primjene: S neprestanim tehničkim napretkom, pojavili su se novi tipovi aluminijum-alijansnih materijala i tehnologija obrade. Na primjer, oksidno disperzivno jačani aluminijum-alijans, koji je razvio tim profesora He Cuniana iz Univerziteta u Tianjinu, uspješno je povecao radnu temperaturu aluminijum-alijansa s 350°C na 500°C, riješivši problem upotrebe aluminijum-alijansa u visokotemperaturnim okruženjima iznad 400°C. To pruža materijal s odličnim performansama za svemirske primjene u visokotemperaturnim okruženjima. Pored toga, razvoj inovativnih proizvodnih postupaka poput prašnine metalurgije i sprežnog oblikovanja također je omogućio proizvodnju laganih aluminijum-alijansnih materijala s boljim performansama.

• Domaći razvoj: Istraživanje visokojačnih i visokotvrdih aluminijumskih spojeva u Kini je počelo relativno kasnije, početno se fokusirajući uglavnom na kopiranje stranih spojeva. U posljednjim godinama, Kina je povećala svoje trude u istraživanju i razvoju, formirajući zajedničku snagu instituta za istraživanje i poduzeća kako bi završila seriju velikih državnih projekata i postigla dobre rezultate. Kina sada osnovno poseduje mogućnost masovnog proizvodnje visokojačnih aluminijumskih materijala, zadovoljavajući potrebe velikih državnih projekata. Međutim, usporedbom s međunarodnim naprednim razinama, još uvijek postoje razlike u smislu većine proizvoda koji su kopije, slaboj osnovnoj istraživanju i zastarjelom opremi za proizvodnju i obradu.

Primijenjeni perspektivi

• Rast veličine tržišta: Predviđa se da će globalna veličina tržišta aluminijumskih legura za aerokosmičke primjene rasti godišnjim složenim postotkom od 5,50% u razdoblju od 2024. do 2029. Do 2029., očekuje se da će globalna veličina tržišta aluminijumskih legura za aerokosmičke primjene dostići 99,343 milijardi kuna. Neprekidni rast veličine tržišta odražava šire perspektive potrebe za aluminijumskim legurama u aerokosmičkoj industriji.

• Rastući zahtjev za visoko performantnim aluminijumskim legurama: Neprestano razvojno zračne i svemirske tehnologije stavlja više zahtjeva na performanse materijala. U budućnosti, zahtjev za aluminijumskim legurama s visokom čvrstošću, otpornostju, otpornosti na koroziju i otpornosti na visoke temperature će se dalje povećavati. Na primjer, aluminijum-litijume legure, s njihovom nižom gustoćom i odličnim cjelokupnim svojstvima, očekuje se da će biti šire primijenjene u zračnom i svemirskom području. One mogu se koristiti za izradu ključnih strukturnih komponenti zrakoplova, startnih raketa, svemirske brodove i oružanih sustava kako bi se zadovoljile potrebe smanjenja težine i poboljšanja performansi zračnih i svemirske proizvoda.

• Napredne tehnologije proizvodnje podstijekaju primjenu aluminijumskih spojeva: Razvoj naprednih tehnologija proizvodnje, poput 3D štampanja, donio je nove prilike za primjenu aluminijumskih spojeva u aerokosmijskom sektoru. Pomoću 3D štampača moguće je izraditi složene i visoko precizne komponente od aluminijumskog spoja, što može poboljšati učinkovitost proizvodnje, smanjiti troškove i dalje proširiti raspon primjene aluminijumskih spojeva u aerokosmijskom sektoru.

• Razine razmatranja o održivom razvoju: U kontekstu zaštite okoliša i održivog razvoja, ponovna upotreba i regenerativna vrijednost aluminijumskih spojeva će privući više pažnje. Razvoj regenerativne tehnologije aluminijumskih spojeva i povećanje postotka reciklaže tih spojeva ne samo da smanjuje potrošnju resursa i troškove proizvodnje, već također pomaže u smanjenju utjecaja na okoliš, što je u skladu s zahtjevima za održivi razvoj u aerokosmijskom sektoru.