Herkese merhaba, bu yazımda konumuz Hava Araçlarına Kullanılan Yapı ve Malzemeler olacak. Havacılığın ilk yıllarında uçaklar hafif kanvas kumaştan ve tahtadan yapılıyordu. Havacılığın gelişmesi ile birlikte uçaklarda kullanılan malzemelerde de değişikliğe gidilerek geliştirildi. Uçaklarda en çok kullanılan demir cinsi olmayan malzemeler daha çok alüminyum ve alaşımlarıdır. Diğerleri:
- Titanyum ve alaşımları,
- Bakır ve alaşımları,
- Kurşun ve alaşımları,
- Magnezyum ve alaşımları,
- Kompozit malzemeler
Alüminyum
Alüminyum, yer kabuğunda en çok bulunan (%7,5-8,1) elementler arasında 3. sırada yer alır. Boksit alüminyumun doğada en bilinen formu olan oksitli bileşiğidir. Alüminyum kaynakları birincil (primer) yani cevherden elde edilen, ikincil (sekonder) yani birincil kaynakların kullanılması sonucu meydana gelen hurdaların ergitilmesi ve geri dönüştürülmesiyle tekrar kullanılan alüminyumlar olarak adlandırılırlar.
Alüminyum ve alaşımlarının uçak sanayinde yaygın olarak kullanılmaya başlanması, alüminyum metalürjisinin gelişmesi ve uçak yapılarının “yük taşıyan kaplama” yani monokok ve yarı-monokok olarak şekillendirilmesinin sonucudur
Günümüzde uçak ana elemanlarının büyük bir kısmında alüminyum alaşımların yerine, üzerinde yoğun araştırma ve geliştirme çalışmaları yapılan kompozit malzemeler almaya başlamıştır.
Uçak elemanlarının yapımında kullanılan alüminyum alaşımları döküm veya haddeleme yolu ile şekillendirilir.
Titanyum
Nispeten hafif bir metal olan titanyum hayli pahalı olmasına rağmen yüksek dayanımı nedeniyle uçak ve uzay sanayinden alüminyum alaşımlarıyla rekabet edebilmektedir. Titanyum, üstün yenim direnci nedeniyle klor ve inorganik klorür çözeltileri gibi birçok kimyasal ortamda başarıyla kullanılmaktadır Titanyum metalinin pahalı olmasının nedeni bileşiklerinden saf hâlde elde edilmesinin güçlüğüdür.
Uçak sanayisinde en yaygın olarak kullanılan titanyum alaşımları:
- 99,0 Ti
- Ti – 6Al – 4V alfa-beta tipi alaşım
- Ti – 5Al – 2.5Sn alfa tipi alaşımı
- Ti – 8Mn alaşımı
Bakır
Bakır gerek alaşımsız gerekse de diğer elementler katılarak alaşımlı durumda geniş bir kullanım alanına sahip bir mühendislik malzemesidir. Bakırın en önemli özellikleri elektrik ile ısıyı çok iyi iletmesi ve korozyona dayanıklı olmasıdır. Soğuk şekil vermeye çok elverişlidir.Ayrıca 650 ºC üzerinde kolaylıkla sıcak şekil verilebilir. Süneklik ve tokluğunu alçak sıcaklıklarda kaybetmez
En saf hâli %99,9 bakır, %0,1 diğer elementler şeklindedir. En yaygın kullanım şekli çinko ile birleşerek oluşturduğu pirinç, kalay ile birleşerek oluşturduğu bronz alaşımlarıdır.
Kurşun
Kurşunun en önemli özellikleri yüksek özgül ağırlık, alçak erime noktası, çok düşük sertlik (BS = 4 kgf / mm²) meydana gelen koruyucu tabakadan dolayı deniz suyuna ve birçok kimyasal maddelere (özellikle sülfürik aside) dayanıklıdır.
Magnezyum
Magnezyum alaşımları, döküm, dövme, ekstrude çubuklar, dolu çubuk, boru, levha şekilde üretilebilir. Değişken gerilmeli ve gerilmesiz uygulamalar için çok uygundur. En başta gelen avantajları mukavemeti, düşük yoğunluğu, şok ve titreşim absorblayıcı özelliğidir. Alüminyuma göre 2/3, çeliklere göre 1/5 ağırlık avantajına sahiptir. Bu tip alaşımları tanımlamada iki harf veya üç rakam kullanılır
Kompozit Malzemeler
En az 2 farklı malzemenin birbiri içerisinde fiziksel olarak karıştırılmasıyla elde edilen yeni malzemelere kompozit malzemeler denir.
Kompozit malzemeler alaşım değildir. Bileşenler arasında atom alışverişi bulunmamaktadır. Yani, kimyasal olarak birbirlerini etkilemezler. Eğer bileşenler birbiri içerisinde çözünüyor ise bu malzemelere alaşım denir.
Kompozit malzemelerin amacı, tek bir malzeme ile elde edilemeyen mekanik (dayanım, tokluk v.b.) ve/veya fiziksel (elektrik iletkenliği, termal iletkenlik v.b.) özelliklerin geliştirilmesi ve bir araya getirilmesidir.
Kompozit malzemeler hafiftir, yüksek spesifik sertlikte ve dayanıktadır, karmaşık şekillerde üretilebilme kolaylığı, düşük termal genleşme ve düşük elektrik iletkenliği avantajları arasındadır.
Havacılık endüstrisinde kompozit malzemelerin erken kullanımı 1950’lerin sonlarında Boeing 707 ve DC-9 gibi uçaklarla başlamaktadır. Cam elyafı ile güçlendirilmiş plastik “fiberglas”, uçaklarda kullanılan ilk kompozit malzeme olmuştur.
Hava Araçlarına Kullanılan Yapı ve Malzemeler yazımın sonuna geldik. Hava Araçlarına Kullanılan Yapı ve Malzemeler hakkında görüşlerinizi bana iletebilirsiniz. Görüşmek üzere.
KAYNAK
1- kalkinmaguncesi.izka.org.tr
2- İsmail Harbi, İNSANSIZ HAVA ARAÇLARINDA KULLANILAN PİSTONLARIN MALZEME VE KAPLAMA ÖZELLİKLERİNİN AŞINMA PERFORMANSINA ETKİSİNİN İNCELENMESİ
3- Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU, Malzeme, İstanbul Gelişim Üniversitesi
