آلیاژ آلومینیوم و آلیاژ تیتانیوم به دلیل چگالی کم و استحکام ساختاری عالی، چه با استفاده از پرینت سه بعدی یا ماشینکاری CNC، به طور گسترده در صنایع هوافضا، خودروسازی، ماشینسازی و سایر زمینهها استفاده میشوند، به ویژه در صنعت هوانوردی جایگاه بسیار مهمی را اشغال میکنند. مصالح ساختاری اصلی در صنعت هوانوردی
تیتانیوم و آلومینیوم هر دو سبک هستند، اما تفاوت هایی وجود دارد. اگرچه تیتانیوم از نظر وزن حدود دو سوم سنگینتر از آلومینیوم است، اما استحکام ذاتی آن به این معنی است که مقدار کمتری را میتوان برای دستیابی به استحکام مورد نظر استفاده کرد. آلیاژهای تیتانیوم به طور گسترده در موتورهای جت هواپیما و فضاپیماهای مختلف استفاده می شود و استحکام و چگالی کم آنها می تواند هزینه سوخت را کاهش دهد. چگالی آلیاژ آلومینیوم تنها یک سوم چگالی فولاد است و پرکاربردترین و رایج ترین ماده سبک وزن خودرو در این مرحله است. بررسی ها نشان داده است که آلیاژ آلومینیوم تا وزن 540 کیلوگرم در خودرو قابل استفاده است که در این صورت خودرو 40 درصد وزن خود را از دست می دهد و بدنه تمام آلومینیومی برندهای آئودی، تویوتا و سایر برندها نمونه خوبی است.
از آنجایی که هر دو ماده دارای استحکام بالا و چگالی کم هستند، هنگام تصمیم گیری در مورد استفاده از آلیاژ باید تفاوت های دیگری در نظر گرفته شود.
استحکام/وزن: در شرایط بحرانی، هر گرم از یک قطعه مهم است، اما اگر به قطعات استحکام بالاتری نیاز است، تیتانیوم بهترین انتخاب است. به همین دلیل است که آلیاژهای تیتانیوم در ساخت دستگاههای پزشکی/ایمپلنتها، مجموعههای ماهوارهای پیچیده، فیکسچرها و استنتها استفاده میشوند.
هزینه: آلومینیوم مقرون به صرفه ترین فلز برای ماشینکاری یا چاپ سه بعدی است. اگرچه هزینه تیتانیوم بالا است، اما همچنان می تواند جهشی در ارزش ایجاد کند. صرفه جویی در سوخت قطعات سبک وزن برای هواپیما یا فضاپیما مزایای زیادی به همراه خواهد داشت، در حالی که عمر مفید قطعات تیتانیومی طولانی تر است.
خواص حرارتی: آلیاژ آلومینیوم رسانایی حرارتی بالایی دارد و اغلب برای ساخت رادیاتور استفاده می شود. برای کاربردهای دمای بالا، نقطه ذوب بالای تیتانیوم آن را مناسب تر می کند و موتورهای هواپیما حاوی تعداد زیادی اجزای آلیاژ تیتانیوم هستند.
مقاومت در برابر خوردگی: آلومینیوم و تیتانیوم مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی دارند.
مقاومت در برابر خوردگی و واکنش پذیری کم تیتانیوم، آن را به زیست سازگارترین فلز تبدیل کرده و به طور گسترده در زمینه درمان پزشکی (مانند ابزارهای جراحی) استفاده می شود. Ti64 همچنین در برابر محیط های نمکی بسیار مقاوم است و اغلب در کاربردهای دریایی استفاده می شود.
آلیاژهای آلومینیوم و تیتانیوم در کاربردهای هوافضا بسیار رایج هستند. آلیاژ تیتانیوم دارای استحکام بالا و چگالی کم (فقط حدود 57٪ فولاد) است و استحکام (استحکام / چگالی) بسیار بالاتر از سایر مواد ساختاری فلزی است که می تواند قطعاتی با استحکام واحد بالا، استحکام خوب و وزن سبک بسازد. اجزای موتور هواپیما، اسکلت، پوست، بست ها و ارابه فرود را می توان از آلیاژ تیتانیوم ساخت. مشخص شد که آلیاژ آلومینیوم برای کار در محیط های زیر 200 درجه سانتیگراد مناسب است و مواد آلومینیومی به کار رفته در بدنه ایرباس A380 بیش از 1/3 را تشکیل می دهد و C919 همچنین از تعداد زیادی دستگاه معمولی با کارایی بالا استفاده می کند. مواد آلیاژ آلومینیوم پوست هواپیما، قاب اسپیسر، دنده های بال و غیره را می توان از آلیاژ آلومینیوم ساخت.
مواد اصلی بدنه هواپیما: آلیاژ آلومینیوم، آلیاژ تیتانیوم، مواد کامپوزیت، سوپر آلیاژ
