EspañolVistas:200 Autor:Julong Hora de publicación: 2023-06-26 Origen:aluminum panel systems manufacturer
El aluminio aeroespacial es un tipo de aleación de aluminio deformado de ultra alta resistencia que se emplea cada vez más en el sector de la aviación.La aleación de aluminio para la aviación tiene estándares más altos de resistencia, dureza, tenacidad, resistencia a la fatiga y plasticidad que la aleación de aluminio normal.La placa aeroespacial tiene cualidades mecánicas y de procesamiento mejoradas, buena plasticidad después del tratamiento de solución, fuerte efecto de fortalecimiento del tratamiento térmico y alta resistencia y tenacidad, lo que la convierte en un material perfecto para la construcción de aeronaves.
Las aleaciones de aluminio aeroespaciales tienen las siguientes características: gran escala y monolíticas, de paredes delgadas y livianas, precisión de tamaño de sección y tolerancia de forma, uniformidad y calidad de organización y rendimiento.Las aleaciones de aluminio aeroespaciales se clasifican como aleaciones de aluminio de alta resistencia, aleaciones de aluminio resistentes al calor y aleaciones de aluminio resistentes a la corrosión según las condiciones y las piezas de la aeronave.Las aleaciones de aluminio de alta resistencia se emplean cada vez más en las secciones del fuselaje de los aviones, los compartimentos del motor, los asientos, los sistemas de maniobra, etc.
Otra característica es que es difícil de soldar.Dada la dificultad de soldadura de la aleación de aluminio, por lo tanto, la fabricación de piezas estructurales integrales mediante deformación térmica de paneles de aviones será una importante tendencia de desarrollo en el futuro.
Panel de aviones es principalmente una aleación de aluminio deformado que se puede tratar térmicamente, como la aleación de aluminio de las series 2000 y 7000.
La aleación de aluminio de la serie 2000 representa 2024, 2A16 (LY16), 2A02 (LY6).La aleación de aluminio de la serie 7000 representa 7075 contiene principalmente elemento de zinc, también pertenece a la serie de aviación, es una aleación de aluminio-magnesio-zinc-cobre, es una aleación tratable térmicamente, pertenece a una aleación de aluminio súper dura, tiene buena resistencia al desgaste, también tiene buena soldabilidad , pero la resistencia a la corrosión es pobre.El panel de aeronaves 2024 se utiliza en aplicaciones que requieren ocasiones de alta resistencia y dureza (incluidas altas temperaturas), como aeronaves pesadas, piezas forjadas, placas gruesas y materiales de extrusión, ruedas y componentes estructurales, cohetes de varias etapas que se inclinan hacia adelante, tanques de combustible y piezas de naves espaciales, camiones bastidor y partes del sistema de suspensión.
Se informa que la nave espacial en el aire, con cada reducción de 1 kg, sus costos de lanzamiento ahorrarán alrededor de $ 20,000, por lo que la estructura de reducción de peso en el campo del espacio puede describirse como 'recuento de gramos'.Si el peso del avión de combate se reduce en un 15 %, puede acortar la distancia de planeo del avión en un 15 %, aumentar el alcance en un 20 % y mejorar la carga útil en un 30 %.Por lo tanto, los países de todo el mundo otorgan gran importancia al desarrollo y desarrollo de materiales estructurales ligeros aeroespaciales.
Con las ventajas únicas de baja densidad, resistencia moderada, fácil procesamiento y formación, fuerte resistencia a la corrosión, abundantes recursos y alta reciclabilidad, los paneles aeroespaciales han recibido la atención de todas las partes y se utilizan ampliamente en el campo aeroespacial.
En la actualidad, el revestimiento, las vigas, las nervaduras, las armaduras, los marcos espaciadores y los trenes de aterrizaje de las aeronaves pueden estar hechos de aleación de aluminio, y la cabina de la tripulación, el fuselaje delantero, el fuselaje medio, el fuselaje trasero, el drogue, los flaps, los alerones elevables y la cola horizontal del transbordador espacial pueden estar hechos de aleación de aluminio.La cantidad de aluminio utilizado en un avión varía según la aplicación.Por ejemplo, la aleación de aluminio utilizada en los aviones de pasajeros Boeing 767 representa el 81 % del peso de la estructura del fuselaje.
En la actualidad, los materiales de aleación de aluminio aplicados en la aviación civil incluyen principalmente fundiciones de aleación de aluminio, piezas forjadas de aleación de aluminio, perfiles extruidos de aleación de aluminio de sección grande, placas gruesas de aleación de aluminio, aleación de aluminio y litio, etc.
El requisito de producción de grandes aviones en China está impulsando fuertemente la demanda de materiales de aleación de aluminio, en particular los materiales para paneles de aviación.El avión de pasajeros grande C919 ya ha recibido más de 500 pedidos de más de 20 aerolíneas tanto nacionales como internacionales, y el ARJ21-700 también ha recibido más de 200 pedidos.Para 2018, más del 30% de los materiales de aleación de aluminio utilizados en los aviones regionales de pasajeros ARJ21 y los grandes aviones C919 se fabricarán en Estados Unidos, según la propuesta.Además, la creciente demanda de materiales de aleación de aluminio para los aviones grandes de China ha acelerado el crecimiento de la cadena industrial de básculas e I+D de paneles de aviación de China.
En lugar de la típica estructura de empalme, el componente integral de aleación de aluminio se refiere a una nueva estructura compuesta por enormes componentes fabricados a partir de palanquillas completas.Los dos tipos principales de materiales de palanquilla para piezas estructurales monolíticas de aleación de aluminio son las piezas forjadas y las placas preestiradas.Las placas preestiradas se han vuelto cada vez más populares para las secciones de aleación de aluminio de piezas estructurales integrales de tipo plano, placas, marcos, nervaduras y vigas a medida que han mejorado los niveles de fabricación de losas de metal.Las placas preestiradas se utilizan para minimizar y homogeneizar la condición de tensión interna inherente mediante la deformación previa del material en blanco en una máquina de estiramiento de placas particular con una cantidad limitada de deformación plástica.Sin embargo, durante todo el proceso, además de la influencia del material y las características estructurales de la pieza de trabajo, los cambios de temperatura, las tensiones residuales iniciales en la pieza en bruto y el proceso de corte pueden afectar el procesamiento de toda la pieza.
Por lo tanto, en la fabricación de componentes monolíticos de placas aeroespaciales, el sistema de predicción de deformación de componentes estructurales monolíticos desarrollado se utiliza para completar la predicción de la deformación del procesamiento de fresado de la pieza de trabajo para una pieza de trabajo en bruto y un proceso de mecanizado específicos;las principales formas y causas de la deformación de la pieza de trabajo se analizan junto con las características estructurales de la pieza de trabajo;Se utiliza un sistema de simulación en la ingeniería de mecanizado, y los datos de resultados calculados por el sistema de simulación se transfieren directamente al módulo de optimización, y al establecer el modelo matemático relevante, los parámetros del proceso existentes se optimizan automáticamente para realizar el control en tiempo real de Mecanizado CNC y completar el mecanizado de todo el componente.
En lo que respecta a la rama de producción nacional, la mayoría de las empresas se concentran en los tramos medio e inferior, y solo las grandes empresas como Aluminium Corporation of China y Nanshan Aluminium participan en la producción de bauxita y alúmina en la industria upstream, y hay más empresas cotizadas en la producción de aluminio primario y procesamiento de aluminio.
El proceso de producción de aluminio primario necesita mineral de bauxita, un total de 28,3 mil millones de toneladas en todo el mundo, concentrado principalmente en Guinea, Australia y Brasil, las reservas combinadas representan el 57% del mundo y la distribución del producto se concentra principalmente en Australia, China, y Brasil, la producción combinada representa el 61% del mundo.
La cantidad total de bauxita en China es de aproximadamente 735 millones de toneladas, concentradas en las provincias (regiones) de Shanxi, Guizhou, Henan y Guangxi 4, que representan aproximadamente el 90,9% de las reservas nacionales totales.Las reservas de las 15 provincias, regiones autónomas y municipios restantes directamente bajo el gobierno central con mineral de bauxita en conjunto representan solo el 9,1% de las reservas totales del país.
Además de la distribución concentrada del mineral de bauxita en China, existen en su mayoría yacimientos grandes y medianos.Existen 31 grandes yacimientos con reservas superiores a 20 millones de toneladas, y sus reservas representan el 49% de las reservas totales del país;existen 83 yacimientos medianos con reservas entre 20 millones de toneladas y 5 millones de toneladas, y sus reservas representan el 37% de las reservas totales del país, y el número total de yacimientos medianos y grandes representa el 86%.
Ante la disminución gradual de la autosuficiencia del mineral de bauxita de China, el futuro de la dependencia del mineral de bauxita de China en las importaciones es una tendencia importante, las empresas chinas necesitan urgentemente aumentar la minería interna, los esfuerzos de prospección, así como acelerar el ritmo de adquisición de minas en el extranjero, para proteger el suministro futuro de materias primas.La brecha de suministro de alúmina de China no es grande, el mercado ha tendido a saturarse, sobre la premisa de un suministro suficiente de bauxita, totalmente capaz de proteger las necesidades de producción de aluminio primario.
Desde 2008, afectado por la crisis financiera, la tasa de utilización de la capacidad de aluminio primario de China disminuyó, por lo tanto, el lento crecimiento de la producción.Impulsada por la demanda de inversión nacional en 2009, la capacidad de producción inactiva en 2010 reanudó la producción y la producción también aumentó significativamente en un 24,4%.En los últimos años, en el marco de la conservación de energía y la reducción de emisiones, el país ha implementado una política de limitación de la electricidad y la producción en la industria del aluminio electrolítico, y la tasa de crecimiento de la producción de aluminio primario se ha desacelerado.El consumo de aluminio primario se ve afectado por el entorno económico y las políticas nacionales, y la tasa de crecimiento muestra la misma tendencia de cambio que la producción, y la tasa de crecimiento se está desacelerando.
La cadena de la industria aguas abajo de los paneles de aeronaves es principalmente el procesamiento y uso de aleación de aluminio.El panel del avión es principalmente una aleación de aluminio deformado que se puede tratar térmicamente y fortalecer.Por lo tanto, el procesamiento posterior de los paneles de aeronaves es particularmente importante.
El campo de aplicación posterior del material de procesamiento de paneles de aeronaves es muy amplio y tiene una estrecha relación con la industria, el transporte y la mejora del nivel de consumo.Las piezas forjadas, las placas laminadas y otros perfiles de aluminio son los tipos más comunes de aleación de aluminio que se utilizan en la aviación.La industria del transporte, en particular la construcción de aviones y misiles en los campos aeroespacial y de defensa nacional, es la principal demanda aguas abajo de aluminio para la aviación.
Con el desarrollo de la gran industria aeronáutica y el sector del transporte ferroviario de China en los últimos años, la industria de procesamiento posterior de paneles para aeronaves ha entrado en una etapa de rápido desarrollo y el consumo de perfiles de aluminio para aviación en China se ha mantenido fuerte.
