Status e Perspectivas de Aplicação dos Ligações de Alumínio no Campo Aeroespacial

Status do Aplicativo

• Uso Amplamente Disseminado em Componentes Críticos: Liga de alumínio, com suas excelentes propriedades mecânicas, baixa densidade e boa usinabilidade, tem sido amplamente utilizada no campo da aeroespacial. No setor aeronáutico, elas são extensivamente empregadas na fabricação de componentes estruturais, como fuselagens de aviões, asas, conectores e trem de pouso. No setor aeroespacial, elas são amplamente utilizadas em componentes críticos, como propulsores de foguetes, câmaras de combustão de oxigênio líquido, sistemas de propulsão e componentes estruturais.

• Principais Séries de Ligas: As ligas de alumínio das séries 2000 e 7000 são as mais utilizadas no campo aeroespacial. As ligas de alumínio da série 2000, composta principalmente de alumínio, cobre e magnésio, possuem excelente resistência ao calor e são adequadas para fabricação de componentes resistentes a altas temperaturas em aplicações aeroespaciais, como peças resistentes ao calor que operam em temperaturas entre 150°C e 250°C, componentes estruturais soldáveis resistentes ao calor e forjados. As ligas de alumínio da série 7000, composta principalmente de alumínio, zinco, magnésio e cobre, podem ser fortalecidas por meio de tratamento térmico. Sua excelente usinabilidade, resistência à corrosão e alta tenacidade fazem delas os principais materiais estruturais no setor aeroespacial. Por exemplo, as peles superiores das asas e os travessões das asas do avião Boeing 777 são feitos de ligas de alumínio da série 7000.

• A Inovação Tecnológica Impulsiona Atualizações de Aplicações: Com o progresso contínuo da tecnologia, surgiram novos tipos de materiais de liga de alumínio e tecnologias de processamento. Por exemplo, a liga de alumínio reforçada por dispersão de óxidos desenvolvida pela equipe do Professor He Cunian, da Universidade de Tianjin, conseguiu aumentar com sucesso a temperatura de serviço das ligas de alumínio de 350°C para 500°C, resolvendo o problema de uso de ligas de alumínio em ambientes de alta temperatura acima de 400°C. Isso fornece um material com desempenho superior para aplicações aeroespaciais em ambientes de alta temperatura. Além disso, o desenvolvimento de processos inovadores de produção, como metalurgia do pó e formação por jato, também tornou possível produzir materiais de liga de alumínio leves com melhor desempenho.

• Desenvolvimento Doméstico: A pesquisa chinesa sobre ligas de alumínio de alta resistência e alta tenacidade começou relativamente tarde, inicialmente concentrando-se principalmente em copiar ligas estrangeiras. Nos últimos anos, a China aumentou seus esforços de pesquisa e desenvolvimento, formando uma força conjunta de institutos de pesquisa e empresas para concluir uma série de grandes projetos nacionais e alcançando bons resultados. A China agora adquiriu basicamente a capacidade de produzir em massa materiais de liga de alumínio de alta resistência, atendendo às necessidades de aplicação de grandes projetos nacionais. No entanto, comparado ao nível avançado internacional, ainda existem lacunas em termos da maioria dos produtos serem cópias, pesquisa básica fraca e equipamentos de produção e processamento obsoletos.

Perspectivas de Aplicação

• Crescimento do Tamanho do Mercado: Previsões indicam que o tamanho do mercado global de ligas de alumínio para aplicações aeroespaciais crescerá a uma taxa composta anual de 5,50% entre 2024 e 2029. Até 2029, espera-se que o tamanho do mercado global de ligas de alumínio para aplicações aeroespaciais atinja 99,343 bilhões de yuans. O crescimento contínuo do tamanho do mercado reflete as amplas perspectivas de demanda para ligas de alumínio no setor aeroespacial.

• Aumento da Demanda por Liga de Alumínio de Alto Desempenho: O desenvolvimento contínuo da tecnologia aeroespacial impôs requisitos mais altos para o desempenho dos materiais. No futuro, a demanda por ligas de alumínio de alta resistência, alta tenacidade, altamente resistentes à corrosão e resistentes ao calor aumentará ainda mais. Por exemplo, as ligas de alumínio-lítio, com sua menor densidade e excelentes propriedades gerais, devem ser utilizadas mais amplamente no campo aeroespacial. Elas podem ser usadas para fabricar componentes estruturais-chave de aeronaves, veículos lançadores, naves espaciais e sistemas de armas, atendendo às necessidades de redução de peso e melhoria do desempenho em produtos aeroespaciais.

• Tecnologias Avançadas de Fabricação Ampliam as Aplicações de Ligas de Alumínio: O desenvolvimento de tecnologias avançadas de fabricação, como a impressão 3D, trouxe novas oportunidades para o uso de ligas de alumínio no campo da aeroespaço. Com a tecnologia de impressão 3D, é possível fabricar componentes de ligas de alumínio com formas complexas e alta precisão, o que pode melhorar a eficiência de produção, reduzir custos e ampliar ainda mais o escopo de aplicação das ligas de alumínio no setor aeroespacial.

• Considerações para o Desenvolvimento Sustentável: Diante do cenário de proteção ambiental e desenvolvimento sustentável, a reciclabilidade e o valor regenerativo das ligas de alumínio receberão mais atenção. Desenvolver tecnologia de liga de alumínio regenerativa e aumentar a taxa de reciclagem das ligas de alumínio pode não apenas reduzir o consumo de recursos e os custos de produção, mas também ajudar a diminuir o impacto ambiental, em conformidade com os requisitos de desenvolvimento sustentável no campo da aeroespaço.