Aplikasi Titanium dalam Industri Dirgantara

1Rasio kekuatan-ke-berat yang luar biasa (kekuatan tinggi, kepadatan rendah):Titanium memiliki kepadatan sekitar 4,5 g/cm3, yang hanya 60% dari baja, namun kekuatannya sebanding dengan banyak baja kekuatan tinggi.Ini berarti bahwa untuk kekuatan yang sama dan persyaratan kekakuan, menggunakan paduan titanium dapat secara signifikan mengurangi berat dibandingkan dengan baja.Pengurangan berat adalah tema abadi di bidang kedirgantaraan;setiap kilogram yang tersimpan berarti efisiensi bahan bakar yang substansial, jangkauan yang lebih panjang, atau kapasitas muatan yang lebih besar.

2.Resistensi korosi yang sangat baik:Lapisan oksida (TiO2) yang padat dan stabil terbentuk di permukaan titanium, memberikan ketahanan yang sangat tinggi terhadap atmosfer, air laut, dan bahan kimia yang umum digunakan di aerospace (seperti cairan hidrolik dan cairan de-icing).Tahan korosi jauh lebih baik daripada baja tahan karatHal ini sangat meningkatkan umur komponen dan keandalan sambil mengurangi biaya pemeliharaan.

3.Performa yang baik pada suhu tinggi:Paduan titanium konvensional (seperti Ti-6Al-4V) dapat beroperasi stabil jangka panjang pada 400-500 °C,sementara beberapa paduan titanium khusus suhu tinggi (seperti senyawa intermetallik Ti-Al) dapat menahan suhu hingga 600 °C dan di atasHal ini membuatnya ideal untuk komponen bagian panas mesin pesawat.

4Kompatibilitas dengan bahan komposit:Titanium memiliki potensi korosi elektrokimia yang mirip dengan komposit polimer diperkuat serat karbon (CFRP).Oleh karena itu, titanium sering digunakan untuk pengikat, bracket, dan junction yang terhubung ke komponen komposit.

Mesin adalah "jantung" dari pesawat terbang dan komponen dengan penggunaan paduan titanium tertinggi (menentukan sekitar 25% -40% dari total berat mesin).

Blades kipas:Lembar kipas depan mesin turbofan dorongan tinggi modern (seperti LEAP, GEnx) umumnya menggunakan paduan titanium.Mereka membutuhkan kekuatan yang sangat tinggi untuk menahan kekuatan sentrifugal yang sangat besar dan potensi dampak benda asing.

Disk dan pisau kompresor:Disk, bilah, dan casing di tahap tekanan rendah kompresor secara luas menggunakan paduan titanium. komponen ini beroperasi dalam suhu tinggi, lingkungan tekanan tinggi,bahan yang menuntut dengan kekuatan tinggi, ketahanan kelelahan, dan ketahanan merangkak.

Motor Nacelles dan Struts:Komponen struktural ini juga menggunakan sejumlah besar paduan titanium untuk pengurangan berat badan.

Dalam pesawat pesawat, paduan titanium digunakan untuk struktur beban kritis, terutama di daerah di mana paduan aluminium tradisional tidak dapat memenuhi persyaratan.

Komponen Peralatan Pendaratan:Gerbong pendaratan harus menahan kekuatan benturan yang sangat besar selama pendaratan dan beban statis, menjadikannya salah satu komponen yang paling berat di pesawat.Paduan titanium bertenaga tinggi (seperti Ti-10V-2Fe-3Al) digunakan untuk memproduksi balok roda pendaratan yang penting, struts, dan torsi link.

Bagian sayap dan badan pesawat:Komponen bantalan beban kritis seperti kotak sayap tengah yang menghubungkan sayap ke badan pesawat, jalur flap, dan balok keel sering menggunakan tempa paduan titanium kekuatan tinggi karena beban terkonsentrasi.

Fasilitas pengikat:Rivet, baut, sekrup, dan bahan pengikat lainnya dari paduan titanium banyak digunakan karena kuat, ringan, dan tahan korosi.

Sistem dan pipa hidrolik:Karena ketahanan korosi titanium yang sangat baik, ia sering digunakan untuk memproduksi sistem pipa hidrolik yang kompleks, memastikan keandalan jangka panjang.

Dalam sektor ruang angkasa, manfaat dari pengurangan berat bahkan lebih signifikan (terkait langsung dengan kapasitas peluncuran),di samping kebutuhan untuk menahan lingkungan suhu ekstrim dan ruang hampa.

Mesin roket:Komponen mesin roket bertenaga cair seperti tangki bahan bakar, turbopump, dan injektor menggunakan paduan titanium untuk menahan korosi oksigen/hidrogen cair kriogenik dan tekanan tinggi.

Kapal bertekanan:Silinder gas paduan titanium yang digunakan untuk menyimpan gas bertekanan tinggi (seperti helium) dan bahan bakar ringan, memiliki ketahanan tekanan tinggi, dan menawarkan keandalan yang baik.

Struktur satelit:Bracket satelit, bingkai koneksi, tong cermin kamera, dan komponen struktural lainnya menggunakan paduan titanium untuk memenuhi persyaratan yang ketat untuk stabilitas struktural, desain ringan,dan kekakuan tinggi di lingkungan luar angkasa.

Pesawat luar angkasa berawak:Pesawat ruang angkasa berawak seperti Shenzhou dan Soyuz menggunakan paduan titanium secara ekstensif dalam struktur bantalan beban modul kembali mereka.