الفضاء الجوي
مع تقدم القرن العشرين، أصبح الألومنيوم معدنًا أساسيًا في صناعة الطائرات. وكان هيكل الطائرة من أكثر تطبيقات سبائك الألومنيوم تطلبًا. واليوم، كما هو الحال في العديد من الصناعات، يستخدم قطاع الطيران والفضاء على نطاق واسع تصنيع الألومنيوم.
لماذا تختار سبائك الألومنيوم في صناعة الطيران:
خفيف الوزنيُخفِّض استخدام سبائك الألومنيوم وزن الطائرة بشكل ملحوظ. فوزنها أخف بنحو الثلث من الفولاذ، مما يسمح للطائرة إما بحمل وزن أكبر، أو بزيادة كفاءة استهلاك الوقود.
قوة عالية— تُمكّن قوة الألومنيوم من استبدال المعادن الثقيلة دون فقدان قوتها مقارنةً بالمعادن الأخرى، مع الاستفادة من وزنه الخفيف. إضافةً إلى ذلك، يُمكن للهياكل الحاملة للأحمال الاستفادة من قوة الألومنيوم لجعل إنتاج الطائرات أكثر موثوقيةً وفعاليةً من حيث التكلفة.
مقاومة التآكل— بالنسبة للطائرة وركابها، يُمكن أن يُشكّل التآكل خطرًا بالغًا. يتميز الألومنيوم بمقاومته العالية للتآكل والبيئات الكيميائية، مما يجعله قيّمًا بشكل خاص للطائرات العاملة في البيئات البحرية شديدة التآكل.
هناك أنواعٌ عديدةٌ من الألومنيوم، لكن بعضها يُناسب صناعة الطيران أكثر من غيره. من أمثلة هذه الألومنيوم:
2024— العنصر الأساسي في سبائك الألومنيوم 2024 هو النحاس. يمكن استخدام الألومنيوم 2024 عند الحاجة إلى نسبة عالية من القوة إلى الوزن. ومثل سبيكة 6061، يُستخدم الألومنيوم 2024 في هياكل الأجنحة وجسم الطائرة نظرًا للشد الذي يتعرض له أثناء التشغيل.
5052— يُعدّ الألومنيوم 5052 أعلى سبائك الصلابة بين الدرجات غير القابلة للمعالجة الحرارية، ويوفر استخدامًا مثاليًا، ويمكن سحبه أو تشكيله بأشكال متنوعة. كما يتميز بمقاومة ممتازة للتآكل الناتج عن المياه المالحة في البيئات البحرية.
6061يتميز هذا السبائك بخواص ميكانيكية جيدة وسهل اللحام. وهو شائع الاستخدام في التطبيقات الفضائية، ويُستخدم في هياكل الأجنحة وأجسام الطائرات. وهو شائع بشكل خاص في الطائرات المصنعة منزليًا.
6063– غالبًا ما يشار إلى الألومنيوم 6063 باسم "السبيكة المعمارية"، وهو معروف بتوفير خصائص تشطيب مثالية، وغالبًا ما يكون السبيكة الأكثر فائدة لتطبيقات الأكسدة.
7050– يُعد سبيكة 7050 الخيار الأفضل لتطبيقات الطيران والفضاء، حيث تتميز بمقاومة أكبر للتآكل ومتانة أكبر بكثير من سبيكة 7075. ونظرًا لأنه يحافظ على خصائص قوته في المقاطع الأوسع، فإن سبيكة الألومنيوم 7050 قادرة على الحفاظ على مقاومة الكسور والتآكل.
7068سبائك الألومنيوم 7068 هي أقوى أنواع السبائك المتوفرة حاليًا في السوق التجارية. تتميز بخفة وزنها ومقاومتها الممتازة للتآكل، مما يجعلها من أقوى السبائك المتوفرة حاليًا.
7075الزنك هو العنصر الرئيسي المستخدم في سبائك الألومنيوم 7075. تُضاهي قوته قوة العديد من أنواع الفولاذ، ويتميز بسهولة التشغيل ومقاومة التعب. استُخدم في الأصل في طائرات ميتسوبيشي A6M Zero المقاتلة خلال الحرب العالمية الثانية، ولا يزال يُستخدم في مجال الطيران حتى اليوم.
