Ci sono molti fattori da considerare nella lavorazione di pezzi per applicazioni aerospaziali, come la forma, il peso e la durata del pezzo.Questi fattori influenzeranno la sicurezza del volo e l’economia dell’aeromobile.Il materiale preferito per la produzione aerospaziale è sempre stato l'alluminio, l'oro principale.Nei jet moderni, tuttavia, rappresenta solo il 20% della struttura totale.
A causa della crescente domanda di velivoli leggeri, nella moderna industria aerospaziale sta aumentando l’uso di materiali compositi come polimeri rinforzati con carbonio e materiali a nido d’ape.Le aziende manifatturiere aerospaziali stanno iniziando a ricercare un’alternativa alle leghe di alluminio: l’acciaio inossidabile per l’aviazione.La percentuale di questo acciaio inossidabile nei nuovi componenti aeronautici è in aumento.Analizziamo gli usi e le differenze tra leghe di alluminio e acciai inossidabili nei moderni aerei.
Applicazione di particolari in leghe di alluminio nel settore aerospaziale
L'alluminio è un materiale metallico relativamente molto leggero, pesa circa 2,7 g/cm3 (grammi per centimetro cubo).Sebbene l’alluminio sia più leggero e meno costoso dell’acciaio inossidabile, l’alluminio non è forte e resistente alla corrosione come l’acciaio inossidabile, e non è forte e resistente alla corrosione come l’acciaio inossidabile.L'acciaio inossidabile è superiore all'alluminio in termini di resistenza.
Sebbene l’uso delle leghe di alluminio sia diminuito in molti aspetti della produzione aerospaziale, le leghe di alluminio occupano ancora un posto importante nella moderna produzione aeronautica e, per molte applicazioni specifiche, l’alluminio è ancora un materiale resistente e leggero.Grazie alla sua elevata duttilità e facilità di lavorazione, l’alluminio è molto meno costoso di molti materiali compositi o del titanio.Può anche migliorare ulteriormente le sue proprietà metalliche legandolo con altri metalli come rame, magnesio, manganese e zinco o mediante trattamento a freddo o termico.
Le leghe di alluminio ampiamente utilizzate nella produzione di parti aerospaziali includono:
1. Lega di alluminio 7075 (alluminio/zinco)
2. Lega di alluminio 7475-02 (alluminio/zinco/magnesio/silicio/cromo)
3. Lega di alluminio 6061 (alluminio/magnesio/silicio)
7075, una combinazione di alluminio e zinco, è una delle leghe più comunemente utilizzate nelle applicazioni aerospaziali, offrendo eccellenti proprietà meccaniche, duttilità, robustezza e resistenza alla fatica.
7475-02 è una combinazione di alluminio, zinco, silicio e cromo, mentre 6061 contiene alluminio, magnesio e silicio.La lega necessaria dipende interamente dall'applicazione prevista del terminale.Sebbene molte parti in lega di alluminio dell'aereo siano decorative, in termini di leggerezza e rigidità, la lega di alluminio è la scelta migliore.
Una lega di alluminio comune utilizzata nell'industria aerospaziale è l'alluminio scandio.L'aggiunta di scandio all'alluminio aumenta la forza del metallo e la resistenza al calore.L'uso dell'alluminio scandio migliora anche l'efficienza del carburante.Poiché si tratta di un'alternativa ai materiali più densi come l'acciaio e il titanio, la sostituzione di questi materiali con l'alluminio scandio più leggero può far risparmiare peso, migliorando così l'efficienza del carburante e la resistenza della rigidità della cellula.
Applicazione di parti in acciaio inossidabile nel settore aerospaziale
Nell’industria aerospaziale, l’uso dell’acciaio inossidabile è sorprendente se paragonato all’alluminio.A causa del peso maggiore dell’acciaio inossidabile, il suo utilizzo nelle applicazioni aerospaziali è aumentato più che mai.
L'acciaio inossidabile si riferisce a una famiglia di leghe a base di ferro contenenti almeno l'11% di cromo, un composto che impedisce la corrosione del ferro e fornisce resistenza al calore.Diversi tipi di acciaio inossidabile includono elementi azoto, alluminio, silicio, zolfo, titanio, nichel, rame, selenio, niobio e molibdeno.Esistono molti tipi di acciaio inossidabile, esistono più di 150 gradi di acciaio inossidabile e l'acciaio inossidabile comunemente utilizzato rappresenta solo circa un decimo del numero totale di acciai inossidabili.L'acciaio inossidabile può essere trasformato in lamiera, lamiera, barra, filo e tubo, rendendolo adatto a una varietà di applicazioni.
Esistono cinque gruppi principali di acciai inossidabili classificati principalmente in base alla loro struttura cristallina.Questi acciai inossidabili sono:
1. Acciaio inossidabile austenitico
2. Acciaio inossidabile ferritico
3. Acciaio inossidabile martensitico
4. Acciaio inossidabile duplex
5. Acciaio inossidabile indurito per precipitazione
Come accennato in precedenza, l'acciaio inossidabile è una lega composta da una combinazione di acciaio e cromo.La resistenza dell'acciaio inossidabile è direttamente correlata al contenuto di cromo nella lega.Maggiore è il contenuto di cromo, maggiore è la resistenza dell'acciaio.L'elevata resistenza dell'acciaio inossidabile alla corrosione e alle alte temperature lo rende adatto per una vasta gamma di componenti aerospaziali, inclusi attuatori, elementi di fissaggio e componenti del carrello di atterraggio.
Vantaggi dell'utilizzo dell'acciaio inossidabile per le parti aerospaziali:
Sebbene sia più resistente dell’alluminio, l’acciaio inossidabile è generalmente molto più pesante.Ma rispetto all’alluminio, le parti in acciaio inossidabile presentano due importanti vantaggi:
1. L'acciaio inossidabile ha un'elevata resistenza alla corrosione.
2. L'acciaio inossidabile è più forte e resistente all'usura.
Anche il modulo di taglio e il punto di fusione dell'acciaio inossidabile sono più difficili da lavorare rispetto alle leghe di alluminio.
Queste proprietà sono fondamentali per molte parti aerospaziali e le parti in acciaio inossidabile occupano una posizione indispensabile nelle applicazioni aerospaziali.I vantaggi dell'acciaio inossidabile includono anche un'eccellente resistenza al calore e al fuoco, un aspetto luminoso e bello.Aspetto e ottima qualità igienica.Anche l'acciaio inossidabile è facile da produrre.Quando i componenti degli aerei devono essere saldati, lavorati o tagliati secondo specifiche precise, le eccellenti prestazioni dei materiali in acciaio inossidabile sono particolarmente importanti.Alcune leghe di acciaio inossidabile hanno una resistenza agli urti estremamente elevata, che influisce anche sulla sicurezza degli aerei di grandi dimensioni.e la durata sono fattori importanti.
Nel corso del tempo, l’industria aerospaziale è diventata più diversificata e i moderni veicoli aerospaziali hanno maggiori probabilità di essere costruiti con carrozzerie o cellule in acciaio inossidabile.Nonostante siano più costosi, sono anche molto più resistenti dell'alluminio e, con diversi gradi di acciaio inossidabile a seconda della scena, l'uso dell'acciaio inossidabile può comunque fornire un eccellente rapporto resistenza/peso.
Orario di pubblicazione: 02-marzo-2023