Stanje uporabe in prospecti aluminijevih spojin v letalskem sektorju

Stanje aplikacije

• Shirok uporab v kritičnih komponentah: Aluminijevi spoji, s svojimi odličnimi mehanskimi lastnostmi, nizko gostoto in dobrodelno varjenjem, so bili široko uporabljani v letalskem sektorju. V letalskem sektorju so obsežno uporabljeni pri izdelavi konstrukcijskih komponent, kot so trupovi letal, krilja, povezave in hodaške opreme. V vesoljskem sektorju so široko uporabljani v kritičnih komponentah, kot so potiskalni sistemi raketa, kamere za zgorevanje tekočega kisikaja, poganjalne sisteme in konstrukcijske komponente.

• Glavna vrsta spojin: V 2000 in 7000 seriji aluminijevih spojin sta najbolj uporabljani v letalskem sektorju. Aluminijeve spojine iz 2000 serije, ki so glavno sestavljene iz aluminija, bakra in magnezija, imajo odlično toplotočnost in so primerne za proizvodnjo komponentov, ki premorejo visoke temperature v letalskih aplikacijah, kot so deli, ki delujejo pri temperaturah med 150°C in 250°C, toplotočne varske konstrukcijske komponente in odlite. Aluminijeve spojine iz 7000 serije, ki so glavno sestavljene iz aluminija, cinka, magnezija in bakra, jih je mogoče počasniti z toplinsko obravnavo. Njihova odlična obdelujljivost, odupornost pred korozijo in visoka trdnost jih naredijo glavno konstrukcijsko materialo v letalskem sektorju. Na primer, gornje krilne plasti in krilne rebrnice letala Boeing 777 so izdelane iz aluminijevih spojin 7000 serije.

• Tehnološka inovacija spodbuja nadgradnjo uporabe: S neprekinjeno tehnično napredovanjem so izstopali novi vrsti aluminijevih legur in obdelovalnih tehnologij. Na primer, oksidno disperzijo pojačanega aluminijevog legura, ki jo je razvil ekip predavatelja He Cunianja na Univerzi v Tianjinu, je uspešno povečala delovno temperaturo aluminijevih legur od 350 °C do 500 °C, reševanje problema uporabe aluminijevih legur v visokotemperaturnih okoljih nad 400 °C. To zagotavlja material z izjemnimi lastnostmi za vesoljske aplikacije v visokotemperaturnih okoljih. Poleg tega omogočuje razvoj inovativnih proizvodnih postopkov, kot so prašinska metalurgija in sprežanje v obliko, s čimer je mogoče proizvesti lahkotne aluminijeve legure z boljšimi lastnostmi.

• Domestična razvojna dejavnost: Raziskave Kitajske v področju visoko močnih in visoko trdih aluminijevih spojin so se začele zasnovati precej kasneje, na začetku se predvsem osredotočale na kopiranje tujih spojin. V zadnjih letih je Kitajska povečala svoje raziskovalne in razvojne pospeške, s čimer je oblikovala skupno moč raziskovalnih inštitutov in podjetij za dokončanje vrste pomembnih nacionalnih projektov ter dosegljive dobre rezultate. Kitajska zdaj imajo pravzaprav osnovno zmogljivost za masovno proizvodnjo visoko močnih aluminijevih materialov, ki izpolnjujejo potrebe pomembnih nacionalnih projektov. Vendar pa obstajajo še razlike v primerjavi s svetovnim naprednim ravnotjem, kot so večina izdelkov kopiranih, šibka osnovna raziskovanja in zastarelo strojevsko opremo za proizvodnjo in obdelavo.

Razvojni možgosti uporabe

• Rast velikosti trga: Se praviča, da bo globalna velikost trga aluminijevih spojin za letalske uporabe rastla ob skupnem letnem odstotku 5,50 % med letoma 2024 in 2029. Do leta 2029 se pričakuje, da bo globalna velikost trga aluminijevih spojin za letalske uporabe dosegli 99,343 milijarde juanov. Neskončna rast velikosti trga odraža široke potencialne prospekte zahtev po aluminijevih spojinah v letalskem sektorju.

• Povečana povpraševanja po visoko izdržljivih aluminijevih spojinah: Neprekinjeno razvoj vesoljskih tehnologij postavlja višje zahteve glede na lastnosti materialov. V prihodnje bo povpraševanje po spojinah z visoko močjo, trdnoščjo, odupnostjo pred koroziijo in visoko temperaturno odupnostjo še več povečevalo. Na primer, aluminij-litijev spoji, ki imajo manjšo gostoto in odlične skupne lastnosti, bodo v vesoljskem sektorju uporabljani še pogosteje. Ti materiali se lahko uporabljajo za izdelavo ključnih strukturnih komponent letal, poletnih strojev, vesoljskih objektov in orožniških sistemov, da bi zadovoljili potrebe po zmanjšanju teže in izboljšanju lastnosti vesoljskih izdelkov.

• Napredne tehnologije proizvodnje povečujejo uporabo aluminijevih spojin: Razvoj naprednih tehnologij proizvodnje, kot je 3D tiskanje, je prinesel nove možnosti za uporabo aluminijevih spojin v letalskem sektorju. S 3D tiskalnico je mogoče izdelovati kompleksno oblikovane in visoko natančne komponente iz aluminijevih spojin, kar lahko poviša proizvodnost, zmanjša stroške in še bolj razširi področje uporabe aluminijevih spojin v letalskem sektorju.

• Razmišljanje o trajnostnem razvoju: V kontekstu varstva okolja in trajnostnega razvoja bo recyclabilnost in regenerativna vrednost aluminijevih spojin prejela večjo pozornost. Razvoj regenerativnih tehnologij aluminijevih spojin in povečanje recikla teh spojin lahko ne le zmanjša porabo virov in stroškov proizvodnje, temveč tudi pomaga zmanjšati vpliv na okolje, kar je v skladu s zahtevami za trajnostni razvoj v letalskem sektorju.