Komposit vs Aluminium:Mengapa Pesawat Modern Memilih Bahan Ringan

Untuk mengurangi bobot dan meningkatkan efisiensi, pesawat penumpang generasi terbaru, seperti Boeing 787 dan Airbus A350, menggunakan lebih banyak material komposit daripada aluminium. Aluminium lebih mudah untuk dikerjakan, dan jauh lebih murah, sehingga aluminium akan tetap menjadi material luar angkasa yang penting di masa mendatang, terutama dalam aplikasi yang bobotnya lebih ringan dan ketahanan lelah yang sangat penting.

Dua area khususnya yang akan menggunakan aluminium dalam jangka waktu lama adalah rumah avionik dan komponen interior. Ini biasanya dicetak, diikuti dengan pemesinan terbatas pada permukaan dan lubang pemasangan. Berikut ini penjelasan lebih dekat tentang proses casting dan keuntungannya.

Bahan untuk Reduksi Massal

Massa adalah isu utama dalam desain dan manufaktur dirgantara. Semakin ringan strukturnya, semakin kecil mesinnya, semakin tinggi efisiensinya, dan semakin besar muatannya. Massa diminimalkan dengan memilih material dengan rasio kekuatan terhadap berat yang tinggi, atau disebut dengan kekuatan spesifik atau kekuatan per pon.

Plastik yang diperkuat serat karbon, (CFRP), kuat dan ringan, dan penggunaannya dalam struktur pesawat terbang semakin meningkat. Namun, produksi dan penggunaannya juga mahal, sehingga membuka pintu bagi material lain seperti aluminium.

Titanium adalah material lain dengan kekuatan spesifik yang tinggi. Namun sekali lagi, ini mahal dan sulit untuk dicetak dan dikerjakan.

Magnesium dan aluminium memiliki rasio kekuatan terhadap berat yang serupa, namun aluminium lebih tahan korosi dan tidak menimbulkan risiko kebakaran dibandingkan magnesium. Ini diproduksi dalam berbagai macam paduan, diklasifikasikan menjadi tujuh seri. Seri 7xxx sering disebut sebagai aluminium dirgantara, meskipun paduan lain juga digunakan, bergantung pada kebutuhan aplikasi spesifik.

Karakteristik tambahan yang bermanfaat dari aluminium adalah dapat dianodisasi. Ini adalah metode meningkatkan kadar oksidasi permukaan untuk meningkatkan kekerasan dan memberikan tampilan yang menarik, tanpa menambahkan lapisan.

Metode Pengecoran Komponen Aluminium Dirgantara

Meminimalkan massa memerlukan proses pengecoran yang mampu menghasilkan bagian tipis dan detail halus. Hal ini tidak termasuk pengecoran pasir dari pertimbangan, meninggalkan:

• Transaksi investasi
• Cetakan cangkang
• Pengecoran cetakan permanen

Berikut ini adalah karakteristik yang relevan dari masing-masing

Transaksi investasi

Proses cetakan sekali pakai di mana “cangkang” cetakan keramik dibentuk di atas pola lilin. Pengecoran investasi ditujukan untuk suku cadang yang beratnya mencapai 30 pon dan dapat menghasilkan bentuk kompleks dengan dinding tipis dan fitur masuk kembali dengan tetap menjaga toleransi yang ketat dan membentuk permukaan yang halus. Kompleksitas proses menjadi penting ketika meminimalkan pemesinan dan massa merupakan hal yang penting.

Cetakan cangkang

Dalam proses ini suatu pola dilapisi dengan kulit terluar resin pasir. Cetakan biasanya dibuat dalam dua bagian yang disatukan membentuk rongga cetakan. Setelah logam mengeras, cetakannya pecah. Pencetakan cangkang dapat menghasilkan komponen yang lebih besar daripada pengecoran investasi, namun terbatas dalam hal tingkat detail dan kompleksitas. Permukaan akhir tidak sebaik hasil pengecoran investasi.

Pengecoran cetakan permanen

Ini menggunakan cetakan logam untuk membentuk bagian-bagiannya, dengan logam cair mengalir di bawah gravitasi. Waktu siklus yang singkat dimungkinkan, dan pendinginan cepat meningkatkan kekuatan komponen, namun perkakasnya mahal. Bersama-sama, ini membuat pengecoran cetakan permanen menjadi proses bervolume tinggi. Selain itu, ia tidak mampu memberikan detail halus yang dapat dicapai oleh investasi.

Pengecoran Aluminium untuk Ruang Angkasa

Aluminium memberikan keseimbangan optimal antara massa, kompleksitas komponen, dan biaya untuk rumah avionik dan komponen interior seperti braket dan perabotan kursi. Grade seperti seri 7xxx menawarkan kekuatan tinggi, kemampuan mesin yang baik, dan ketahanan terhadap korosi.

Suku cadang ini, dan suku cadang lainnya seperti badan pompa hidrolik, mudah diproduksi melalui pengecoran, sehingga mendukung sasaran pengurangan bobot sekaligus meminimalkan pemesinan. Pengecoran investasi mencapai akurasi dan kompleksitas tertinggi, namun pencetakan cangkang dan pengecoran cetakan permanen merupakan alternatif, bergantung pada geometri bagian dan jumlah yang dibutuhkan.

Jika Anda memerlukan sumber suku cadang luar angkasa logam cor berkualitas, kami memiliki sumber daya dan keahlian yang Anda butuhkan. Hubungi kami untuk berdiskusi atau meminta penawaran.