تُعدّ صفائح الألمنيوم المستخدمة في صناعة الطائرات مادةً أساسيةً في صناعة الطيران، وتشتهر بخصائصها الفريدة التي تجعلها لا غنى عنها في تصنيع الطائرات. إليكم مقدمةً مُفصّلةً:
خصائص صفائح الألومنيوم للطائرات
- كثافة منخفضة:واحدة من أهم ميزات صفائح الألمنيوم للطائرات يتميز الألمنيوم بكثافته المنخفضة. يتميز الألمنيوم بكتلة منخفضة نسبيًا لكل وحدة حجم مقارنةً بالعديد من المعادن الأخرى، مما يُساعد على تقليل الوزن الإجمالي للطائرة. وهذا ضروري لتحسين كفاءة استهلاك الوقود، وزيادة المدى، وتحسين الأداء العام للطائرة.
- قوة عاليةعلى الرغم من كثافتها المنخفضة، يُمكن تصميم صفائح الألمنيوم المستخدمة في الطائرات لتكون عالية المتانة. ومن خلال عمليات مثل السبائك والمعالجة الحرارية، تُحقق سبائك الألمنيوم قوة شد وضغط ممتازة، مما يُمكّنها من تحمّل مختلف القوى والإجهادات التي تُواجهها الطائرات، مثل ضغط الهواء والاهتزاز وقوى الجاذبية.
- مقاومة جيدة للتآكليُشكّل الألومنيوم بشكل طبيعي طبقة أكسيد رقيقة واقية على سطحه عند تعرضه للهواء. تتميز هذه الطبقة بمقاومة عالية للتآكل، مما يجعل صفائح الألومنيوم المُستخدمة في الطائرات مناسبة للاستخدام في مختلف الظروف البيئية، بما في ذلك الرطوبة العالية والتعرض لعوامل جوية مختلفة.
- قابلية تشكيل ممتازةتتميز صفائح الألمنيوم المستخدمة في صناعة الطائرات بقابلية تشكيل جيدة، ما يعني إمكانية تشكيلها وتصنيعها بسهولة إلى هياكل ومكونات معقدة. كما يمكن ثنيها ولفها وختمها وتشكيلها بسهولة نسبية، مما يسمح للمصنعين بتصنيع مجموعة متنوعة من الأجزاء اللازمة لبناء الطائرات، مثل أغطية الأجنحة وألواح جسم الطائرة والأضلاع.
- موصلية حرارية جيدةيتميز الألومنيوم بموصلية حرارية عالية، مما يُساعد على تبديد الحرارة المتولدة أثناء الطيران. هذا يُساعد على الحفاظ على درجة حرارة تشغيل مناسبة لمختلف مكونات وأنظمة الطائرات، مما يُحسّن موثوقيتها وعمرها الافتراضي.
صفائح الألمنيوم الشائعة للطائرات
- سبائك الألومنيوم 2024يُستخدم هذا السبائك على نطاق واسع في هياكل الطائرات. يحتوي على النحاس كعنصر أساسي في السبائك، مما يمنحه قوة عالية ومقاومة ممتازة للتعب. ويُستخدم غالبًا في عوارض الأجنحة والأضلاع وغيرها من المكونات الهيكلية التي تُعدّ فيها المتانة وتوفير الوزن أمرًا بالغ الأهمية.
- سبائك الألومنيوم 7075:تشتهر سبيكة 7075 بمتانتها الفائقة، وهي من أقوى سبائك الألومنيوم المتاحة. تحتوي على الزنك كعنصر أساسي في السبائك، وتُستخدم في التطبيقات التي تتطلب نسبة عالية من القوة إلى الوزن، مثل مكونات معدات الهبوط، وتجهيزات الأجنحة، وبعض الأجزاء الهيكلية عالية التحمل.
- سبائك الألومنيوم 6061:يتميز هذا السبائك بتوازن جيد بين المتانة ومقاومة التآكل وقابلية التشكيل. يحتوي على المغنيسيوم والسيليكون كعناصر سبائك، ويُستخدم عادةً في تصميمات الطائرات الداخلية، مثل هياكل المقصورات، وحجرات الأمتعة، وبعض المكونات غير الهيكلية.
عملية تصنيع صفائح الألومنيوم للطائرات
- صبغالبًا ما تتضمن الخطوة الأولى في إنتاج صفائح الألومنيوم للطائرات عملية الصب. تُصهر سبائك الألومنيوم وتُسكب في قوالب لإنتاج السبائك أو القطع المعدنية.
- الدرفلة الساخنةتُعرَّض السبائك المصبوبة أو الكتل المعدنية بعد ذلك للدرفلة على الساخن. تتضمن هذه العملية تمرير المادة عبر سلسلة من البكرات بدرجات حرارة عالية لتقليل سمكها وتحسين خواصها الميكانيكية. تساعد الدرفلة على الساخن على تحسين بنية حبيبات الألومنيوم وجعلها أكثر تجانسًا.
- المتداول الباردةبعد الدرفلة الساخنة، يمكن إجراء الدرفلة الباردة. تُقلل الدرفلة الباردة من سماكة الصفيحة، وتُحسّن تشطيب سطحها ودقة أبعادها. كما تزيد من قوة الألومنيوم من خلال التصلب الناتج عن العمل.
- المعالجة الحرارية والشيخوخةتتطلب بعض سبائك الألومنيوم المستخدمة في صفائح الطائرات عمليات معالجة حرارية وتقادم. تتضمن المعالجة الحرارية تسخين المادة إلى درجة حرارة محددة، ثم تبريدها بمعدل مُتحكم فيه لتحقيق البنية الدقيقة والخصائص الميكانيكية المطلوبة. غالبًا ما تُجرى عملية التعتيق بعد المعالجة الحرارية لتعزيز قوة وصلابة السبيكة.
- المعالجة السطحيةلتحسين مقاومة التآكل وخصائص السطح الأخرى، قد تخضع صفائح الألومنيوم المستخدمة في الطائرات لمعالجات سطحية مثل الأكسدة أو الطلاء. تُكوّن الأكسدة طبقة أكسيد أكثر سمكًا ومتانة على سطح الألومنيوم، مما يوفر حمايةً مُعززةً ضد التآكل والتلف.
ضبط الجودة
- الاختبار غير المدمريشمل ذلك تقنيات مثل الفحص بالموجات فوق الصوتية، والفحص بالأشعة السينية، وفحص التيار الدوامي. تُستخدم هذه الطرق للكشف عن العيوب الداخلية، والشقوق، أو أي عيوب أخرى في صفائح الألومنيوم دون إتلافها.
- اختبار الشدتُخضع عينات من صفائح الألمنيوم لاختبارات شد لقياس قوتها واستطالتها وخصائصها الميكانيكية الأخرى. هذا يضمن استيفاء المادة للمواصفات المطلوبة للاستخدام في الطائرات.
- التحليل البنيوي الدقيق:يتم فحص البنية الدقيقة لصفائح الألومنيوم تحت المجهر للتحقق من حجم الحبيبات وتوزيع الطور وأي علامات على البنية الدقيقة غير الطبيعية التي يمكن أن تؤثر على أداء المادة.
صفائح الألمنيوم للطائرات لها تطبيقات متعددة في صناعة الطيران، وتلعب دورًا محوريًا في مختلف المكونات والأنظمة. إليكم التفاصيل:
هيكل الطائرة
- جسم الطائرةتُستخدم صفائح الألومنيوم في بناء هيكل الطائرة. تُشكّل هذه الصفائح الغلاف الخارجي الذي يُحيط بالمقصورة والحجرات الداخلية الأخرى. يجب أن تكون هذه الصفائح خفيفة الوزن ومتينة بما يكفي لتحمل فروق الضغط بين داخل الطائرة وخارجها أثناء الطيران، بالإضافة إلى قوى السحب الديناميكي الهوائي والاضطرابات. على سبيل المثال، تُستخدم صفائح سبائك الألومنيوم 2024 بكثرة في بناء هيكل الطائرة نظرًا لمتانتها العالية وقابليتها للتشكيل الجيد، مما يسمح بتشكيلها بشكل مُعقّد ليناسب تصميم الطائرة.
- أجنحةتُصنع أغطية الأجنحة عادةً من صفائح الألمنيوم. يجب أن تتحمل هذه الصفائح قوى انحناء وانحناء كبيرة أثناء الطيران. تُستخدم سبائك الألمنيوم 7075 بكثرة في أغطية الأجنحة نظرًا لمتانتها العالية ومقاومتها الممتازة للتعب. فهي تساعد الأجنحة على الحفاظ على شكلها وسلامتها الهيكلية، كما تُساهم في رفع الطائرة بشكل عام وتحسين أدائها الديناميكي الهوائي. بالإضافة إلى ذلك، تُستخدم صفائح الألمنيوم في بناء عوارض وأضلاع الأجنحة، التي تُشكل الإطار الداخلي للأجنحة.
- قسم الذيلتستخدم المثبتات الرأسية والأفقية في قسم الذيل أيضًا صفائح الألمنيوم. فهي تساعد على توفير الثبات والتحكم أثناء الطيران. يجب أن تتمتع الصفائح المستخدمة هنا بمقاومة جيدة للأحمال الساكنة والديناميكية. تُستخدم سبيكة الألمنيوم 6061 أحيانًا في مكونات قسم الذيل لتوازنها بين المتانة ومقاومة التآكل وقابلية التشكيل، مما يجعلها مناسبة لإنشاء الأشكال المعقدة اللازمة للمثبتات.
داخل الطائرة
- ألواح الكابينةتُستخدم صفائح الألومنيوم في صناعة الألواح الداخلية للمقصورة التي تُبطّن جدرانها وأسقفها. تُوفّر هذه الألواح حلاًّ خفيف الوزن ومتينًا، يسهل تشكيله وتشطيبه لتوفير سطح أملس وجميل. كما تُساهم هذه الألواح في عزل الصوت والتحكم الحراري داخل المقصورة.
- حجرات الأمتعةغالبًا ما تُصنع هياكل حجرات الأمتعة من صفائح الألومنيوم. يجب أن تكون متينة بما يكفي لتحمل وزن الأمتعة وتحمّل الاهتزازات والحركات أثناء الطيران، مع الحفاظ على خفة وزنها لتقليل الوزن الإجمالي للطائرة.
- إطارات المقاعدتُستخدم صفائح الألومنيوم في تصنيع هياكل المقاعد. فهي توفر القوة اللازمة لدعم الركاب مع ضمان خفة وزن المقاعد قدر الإمكان، وهو أمر بالغ الأهمية لتحسين توزيع وزن الطائرة وكفاءة استهلاك الوقود.
مكونات المحرك
- أغطية المحركغالبًا ما تُصنع أغطية محركات الطائرات من صفائح الألمنيوم. فهي تحمي المحرك من البيئة الخارجية، بما في ذلك الهواء والمطر والحطام. يجب أن تتمتع صفائح الألمنيوم المستخدمة في أغطية المحركات بمقاومة جيدة للحرارة والتآكل لتتحمل درجات الحرارة العالية والظروف القاسية بالقرب من المحرك.
- قنوات العادمقد تُصنع بعض أجزاء قنوات العادم من سبائك الألومنيوم على شكل صفائح. يجب أن تكون هذه الصفائح قادرة على تحمل درجات الحرارة العالية والتأثيرات التآكلية لغازات العادم. غالبًا ما تُطور سبائك ألومنيوم خاصة مقاومة للحرارة لهذه التطبيقات لضمان متانة وأداء نظام العادم.
معدات الهبوط
- أبواب معدات الهبوطعادةً ما تُصنع الأبواب التي تغطي عجلات الهبوط عند طيها من صفائح الألمنيوم المستخدمة في الطائرات. يجب أن تكون خفيفة الوزن ومتينة بما يكفي لتحمل القوى الديناميكية الهوائية أثناء الطيران والصدمات أثناء الهبوط. توفر صفائح الألمنيوم مزيجًا من الخصائص اللازمة لضمان الأداء السليم وحماية عجلات الهبوط.
- بعض مكونات معدات الهبوطيمكن أيضًا تصنيع بعض مكونات معدات الهبوط، مثل الأقواس والدعامات، من صفائح الألومنيوم. يجب أن تتمتع هذه المكونات بقوة عالية ومقاومة جيدة للتعب لتحمل الضغوط المتكررة للهبوط والإقلاع.
ورقة الألمنيوم أو لوحة الألومنيوم متوفرة في سبائك مختلفة تقدم مجموعة من قابلية اللحام ومقاومة التآكل وقابلية التشغيل الآلي.
صفائح الألومنيوم هي أي صفائح معدنية من الألومنيوم أكثر سمكًا من الرقائق ولكنها أرق من 6 مم؛ إنها تأتي بأشكال عديدة بما في ذلك ألواح الألماس وألواح الألومنيوم الموسعة والمثقبة والمطلية. لوحة الألومنيوم هي أي صفائح معدنية من الألومنيوم يزيد سمكها عن 6 مم
سبائك الألومنيوم المستخدمة في الطيران هي المادة الأساسية لتصنيع الطائرات والمركبات الفضائية
الألومنيوم هو أحد المعادن الأكثر شيوعًا المستخدمة في بناء أجزاء الطائرات. يعد الألومنيوم أحد أكثر المعادن شيوعًا على وجه الأرض، حيث أن قوة الألومنيوم وخفة وزنه ومقاومته للتآكل تجعله مثاليًا للعديد من تطبيقات الفضاء الجوي. جلود جسم الطائرة، وخزانات الوقود، وتوربينات المحرك، وأجهزة قمرة القيادة، والأبواب، وإطارات المقاعد هي عدد قليل من أجزاء الألومنيوم التي ستجدها في الطائرات الحديثة.
معظم الألمنيوم المستخدم في صناعة الطائرات عبارة عن سبائك، وهي عبارة عن ألومنيوم ممزوج بمواد أخرى. تشمل مواد صناعة السبائك النحاس والمنغنيز والمغنيسيوم والسيليكون والزنك والكروم.
2024 هي سبائك الألومنيوم الأكثر استخدامًا على نطاق واسع للطائرات مع مقاومة ممتازة للتعب وقوة شد عالية. يستخدم 2024 لجسم الطائرة وأجنحتها.
3003 هي واحدة من سبائك الألومنيوم الأكثر استخدامًا على نطاق واسع بسبب قوتها الكبيرة وقابليتها للتشغيل الكبيرة،
يتمتع 5052 بمقاومة ممتازة للتآكل (خاصة المياه المالحة) ويستخدم بشكل شائع في صناعة خزانات الوقود. إنها شديدة الليونة ويمكن تشكيلها بسهولة في مجموعة متنوعة من الأشكال.
6061 مقاوم للتآكل، وخفيف جدًا، وقوي إلى حد ما، مما يجعله مثاليًا لجسم الطائرة والأجنحة.
7050 أكثر مقاومة للكسور مما تسمح به الأنواع الأخرى ويستخدم بشكل شائع في الطائرات العسكرية
7075 هي سبيكة أخرى شائعة الاستخدام في صناعة الطائرات؛ إنه يتمتع بمقاومة ممتازة للتعب ويمكن تشكيله بسهولة.
درجة حرارة صفائح الألمنيوم: O، H، W، F، T
ح:H12، H14، H16، H18، H19، H22، H24، H26، H32، H34، H111، H112، H114، H116
تي: T0-T651
حجم ورقة الألومنيوم
السُمك: 0.2-6.0 مم
العرض: 100-2400 ملم
الطول: 200-11000 مم
الملف الأم: CC أو DC
الوزن: حوالي 2 طن لكل منصة نقالة للحجم العام
موك: 5 طن لكل حجم
الحماية: طبقة ورقية، فيلم أبيض، فيلم أزرق، فيلم أبيض وأسود، فيلم مرتبط صغير، وفقًا لمتطلباتك.
السطح: نظيف وسلس، لا توجد بقع ساطعة، تآكل، زيت، مشقوق، إلخ.
المنتج القياسي: GBT3880، JIS4000، EN485، ASTM-B209
تطبيق صفائح الألمنيوم
ورقة الألمنيوم يستخدم في مواد البناء ومواد البناء. بما في ذلك: لوحة السقف، السقف، في الجدار، جدار التقسيم، مصاريع، نافذة أعمى، بوابة،
الشرفة، الجدار، علامات الطريق، علامات الشوارع، لوحة حماية الطريق، لوحة حماية الطريق السريع، جدار حامل الجسر، السقالة، لوحة السفينة، إلخ.
يتم استخدام صفائح الألمنيوم في مكونات الآلات الكهربائية. بما في ذلك: لوحة الحماية، صندوق الحماية، صندوق المكثف، خزان مكثف الطاقة، مكثف كهربائيا، متغير
البطارية، عمود الصوت، إطار مكبر الصوت، لوحة التبديل، المبرد شبه الموصل، القرص المغناطيسي، إطار المحرك، شفرة المروحة، الطباخ الكهربائي، زعنفة التبريد، المشتت الحراري، إلخ