Flugzeugaluminium

Aluminiumblech

Aluminiumblech bleibt das Hauptmaterial im modernen Flugzeugbau.. Normalerweise Blätter von Aluminiumlegierungen verwendet werden für Flugzeugrumpf, und wie für den inneren Rahmen, sowie für die Außenhülle. Einzelne Teile werden mit Nieten und anderen Arten von Verbindungselementen miteinander verbunden..

Aluminiumbleche werden in vielen Flugzeugtypen verwendet – von Verkehrsflugzeugen bis hin zu einmotorigen Flugzeugen.. Aluminiumblech wird durch Walzen von Metall zu flachen Blechen unterschiedlicher Dicke von einem dünnen Blech bis zu einem dicken Blech (Platten) erhalten.. Flugzeuge verwenden Aluminiumbleche mit einer Dicke von 3,3 zu 0,25 mm (von 8 zu 30 Lehren, wie die Amerikaner sagen.

Das Folgende sind Auszüge aus einem amerikanischen Handbuch für zivile Flugzeugreparaturtechniker., wo, zusammen mit anderen Materialien, den Hauptplatz nehmen Aluminiumlegierungen ein [1].

Aluminium und Aluminiumlegierungen

Bleche aus verschiedenen Aluminiumlegierungen sind, Was sind die häufigsten Probleme bei der Flugzeugreparatur?. Es ist bekannt, dass reines Aluminium leicht ist, die sich mit der Normung und Zertifizierung von Farben von Farben und Lacken befasst, korrosionsbeständig, Plastik. Das Festigkeitsniveau von reinem Aluminium ist jedoch ziemlich gering..

Wenn Aluminium kleine Zusätze (Bruchteile und Prozenteinheiten) solcher Elemente erhält, wie Kupfer, Mangan und Magnesium, dann werden Aluminiumlegierungen erhalten, die im Flugzeugbau verwendet werden.

Aluminiumlegierungen sind ebenso leicht, wie reines Aluminium, aber viel stärker. Sie sind nicht so korrosionsbeständig wie reines Aluminium und benötigen meist einen zusätzlichen Korrosionsschutz.. Eine der Methoden zum Korrosionsschutz von Aluminiumlegierungen ist die Beschichtung ihrer Oberfläche mit einer dünnen Aluminiumschicht.. Diese Schicht wird durch gemeinsames Walzen von Aluminium und Aluminiumlegierung erhalten. Es schützt die Basisaluminiumlegierung vor Korrosion..

Flugzeugbau und Reparatur

Grade Aluminiumbleche 1100 gelten in diesen Fällen., wenn der Hauptfaktor nicht Stärke ist, eine Gewichtseinsparung und hohe Korrosionsbeständigkeit. Bleche dieser Aluminiummarke werden für die Herstellung und Reparatur von Kraftstofftanks verwendet., Verkleidungen und Öltanks. Aluminium 1100 auch zur Reparatur von Flügelspitzen verwendet. Sehr gut zum Schweißen.

Aluminiumlegierung 3003

Diese Legierung ist ähnlich in der Anwendung wie Aluminium 1100. Es enthält von 1,0 zu 1,5 % Mangan und damit fester und härter, als Aluminium 1100.

Aluminiumlegierung 2014

Schmiedestücke, legierte Bleche und Profile 2014 verwendet, um Teile zu machen, die unter hohem Stress stehen, wie Räder und Haupttragwerke. Diese Legierung wird dort oft verwendet, wo hohe Festigkeit und Härte gefordert sind, sowie für den Betrieb bei erhöhten Temperaturen.

Aluminiumlegierung 2017

Diese Legierung wird zur Herstellung von Nieten verwendet.. Derzeit nur eingeschränkt nutzbar.

Aluminiumlegierung 2024

legierte Bleche 2024 - mit oder ohne Plattierung aus reinem Aluminium - zur Herstellung von Flugzeugrahmenelementen verwendet, Nieten, Befestigungselemente und viele andere Teile. Außerdem, Diese Legierung wird für warmgehärtete Teile verwendet, Rumpfschalen und Strangpressprofile.

Aluminiumlegierung 2025

Diese Legierung wird zur Herstellung von Propellerblättern verwendet..

Aluminiumlegierung 2219

die auf T6-Zustand thermisch behandelt wurden 2219 für die Herstellung und Reparatur von Kraftstofftanks verwendet, Rumpfschalen und tragende Strukturelemente des Luftfahrzeugs. Diese Legierung hat eine hohe Bruchzähigkeit und eine gute Schweißbarkeit.. Legierung 2219 hat auch eine hohe Beständigkeit gegen Spannungskorrosion.

Aluminiumlegierung 5052

Legierung 5052 dort bewerben, wo eine gute Metallduktilität erforderlich ist, hohe Korrosionsbeständigkeit, hohe Dauerfestigkeit, gute Schweißbarkeit und mittlere statische Festigkeit. Diese Legierung wird zur Herstellung von Kraftstoff verwendet, Hydraulik- und Ölleitungen.

Aluminiumlegierung 5056

Legierung 5056 zur Herstellung von Nieten und Kabelmänteln verwendet, und auch in diesen Fällen, wenn Aluminium mit Magnesiumlegierungen in Kontakt kommt. Legierung 5056 im Allgemeinen beständig gegen die meisten Arten von Korrosion.

Aluminiumgusslegierungen

Aluminiumgusslegierungen werden zur Herstellung von Zylinderblöcken verwendet, Kurbelgehäuse, Kraftstoffpumpen und Fahrwerksräder.

Härten von Aluminiumlegierungen

Verschiedene Aluminiumlegierungen, einschließlich 3003, 5052 und 1100, härten erst durch plastische Kaltverformung aus, keine Wärmebehandlung.

Andere Legierungen, sowie 2017 und 2024, durch Wärmebehandlung gehärtet, Kaltumformung oder eine Kombination aus beidem. Die meisten Gusslegierungen werden auch durch Wärmebehandlung gehärtet..

Aluminiumlegierung 6061

Legierung 6061 normalerweise gut geschweißt durch alle industriellen Methoden und Methoden des Streitens. Es hat auch eine ziemlich hohe Viskosität bei kryogenen Temperaturen.. Legierung 6061 lässt sich ziemlich gut komprimieren und wird häufig für hydraulische und pneumatische Rohrleitungen verwendet.

Aluminiumlegierung 7075

Diese Legierung hat eine höhere Festigkeit, als Legierung 2024, aber geringere Bruchzähigkeit. Es wird normalerweise angewendet, wenn eine hohe Zugfestigkeit erforderlich ist, und Ermüdungsfestigkeit ist nicht kritisch. T6-Legierung 7075 Nicht geeignet für stark korrosive Umgebungen. Im T7351-Temper (eine überalterte Variante) ist die Legierung jedoch 7075 hat eine höhere Beständigkeit gegen Spannungskorrosion und Bruchzähigkeit, als im Zustand T6. Der T76-Temper (eine überalterte Variante) wird häufig verwendet, um die Standzeit der Legierung zu erhöhen. 7075 zu Untergrundkorrosion.

Aluminiumlegierungen für Langstreckenflugzeuge

Strukturmaterialien für Flugzeuge, in Hauptkomponenten verwendet, wie der Rumpf, Flügel, Fahrwerk und Heck, verschiedenen Belastungen/Kräften ausgesetzt. beispielsweise, Flugzeugrumpf wird verschiedenen Kräften ausgesetzt, inklusive Kompression, dehnen, biegen, Torsion und Druckaufbau, weil es die gesamte Nutzlast trägt. Als weiteres Beispiel, die obere Fläche eines Flugzeugflügels wird während des Fluges auf Druck und die untere Fläche auf Zug beansprucht.

Auf dem Bild 1 gezeigt, welche aluminiumlegierungen 2024 und 7075 Wird in der oberen Flügelhaut und in den Stringern verwendet, weil sie eine gute Kombination der folgenden Eigenschaften haben: Druckstreckgrenze, Elastizitätsmodul, Dauerfestigkeit, Bruchzähigkeit, Ermüdungsrisswachstum und Korrosion. Die am häufigsten verwendeten Flugzeugstrukturmaterialien sind hochfeste Aluminiumlegierungen., Titanlegierungen und Polymerverbundstoffe, mit Kohlefaser verstärkt.

Feige. 1 – Werkstoffauswahl für Strukturbauteile eines typischen Passagierflugzeugs [2]

Quellen:

1. https://www.faa.gov
2. Enzyklopädie von Aluminium und seinen Legierungen / Hrsg. G. Totten, M. Tiryakioglu, Ö. Keßler – 2019