Paduan aluminium-tembaga, sebagai material yang banyak digunakan dalam industri penerbangan, dihargai karena kekuatan dan sifatnya yang ringan. Namun, ketahanan korosi paduan ini relatif buruk, yang menimbulkan tantangan serius bagi keselamatan dan keberlanjutan industri penerbangan.
Paduan aluminium-tembaga sebagian besar terdiri dari aluminium dan sejumlah kecil tembaga. Pengembangan jenis paduan ini dimulai pada tahun 1903, ketika ahli metalurgi Jerman Alfred Wilm menemukan di Durham Metal Works bahwa ketika paduan aluminium yang mengandung 4% tembaga didinginkan dengan cepat dan dibiarkan pada suhu ruangan selama beberapa hari, paduan tersebut akan menjadi lebih keras. Seiring dengan peningkatan efisiensi bahan bakar dan kekuatan struktural, permintaan industri penerbangan terhadap paduan aluminium-tembaga meningkat.
Paduan aluminium-tembaga memiliki ketahanan korosi yang buruk, yang berarti bahwa dalam kondisi lingkungan tertentu, paduan ini dapat menyebabkan kegagalan dini pada struktur.
Meskipun paduan aluminium-tembaga memiliki kekuatan sedang hingga tinggi dan dapat dikeraskan karena faktor usia, paduan tersebut sangat rentan terhadap korosi di lingkungan yang keras, seperti lingkungan yang lembap atau asin, sehingga perancang kedirgantaraan harus mengambil tindakan perlindungan tambahan. Beberapa tindakan termasuk mengikat aluminium dengan kemurnian tinggi secara metalurgi ke permukaan paduan untuk meningkatkan ketahanannya terhadap korosi.
Masalah ketahanan korosi pada paduan aluminium-tembaga terutama berasal dari struktur logamnya. Sebagai perbandingan, paduan lain seperti paduan aluminium-magnesium-silikon tampak lebih kuat dan tahan terhadap korosi. Karena potensi tekanan internal pada paduan aluminium-tembaga dan reaksinya di lingkungan yang terpapar air, perlindungan permukaan tidak hanya opsional tetapi juga diperlukan.
Apakah industri penerbangan dapat secara efektif meningkatkan ketahanan korosi pada paduan aluminium-tembaga sambil tetap mempertahankan bobot yang ringan akan menjadi kunci pengembangan di masa mendatang.
Selain ketahanan terhadap korosi, kinerja pengelasan paduan aluminium-tembaga juga menjadi perhatian. Paduan ini sering kali sulit dilas, yang membatasi penggunaannya dalam aplikasi tertentu. Distorsi pasca-pengelasan dan ketidakhomogenan logam dapat menjadi bahaya integritas struktural. Oleh karena itu, banyak insinyur kedirgantaraan memilih untuk menggunakan paduan yang lebih mudah dilas untuk memastikan keamanan dan keandalan struktur.
Seiring kemajuan teknologi penerbangan, para peneliti berkomitmen untuk mengeksplorasi lebih banyak bahan yang tahan korosi. Misalnya, penelitian terkini menunjukkan bahwa menggabungkan paduan aluminium-tembaga dengan baja atau paduan yang lebih kuat seperti paduan aluminium-litium dapat secara signifikan meningkatkan daya tahan komponen struktural kedirgantaraan, yang sangat penting untuk meningkatkan kinerja pesawat secara keseluruhan.
Dalam manufaktur penerbangan masa depan, cara meningkatkan kinerja paduan aluminium-tembaga akan secara langsung memengaruhi keselamatan dan kinerja pesawat.
Secara historis, paduan aluminium-tembaga digunakan dalam pembuatan pesawat terbang selama Perang Dunia Pertama dan Kedua. Dengan pemahaman mendalam tentang sifat material, paduan ini secara bertahap berkembang menjadi komponen utama produk penerbangan saat ini. Dalam beberapa tahun terakhir, dengan mengejar perlindungan lingkungan dan pembangunan berkelanjutan, industri penerbangan juga terus mencari inovasi material untuk mengatasi tantangan lingkungan yang semakin berat.
Saat ini, penerapan paduan aluminium-tembaga terutama difokuskan pada bagian struktural dengan beban tegangan tinggi, seperti badan pesawat, girder, dan komponen utama lainnya. Meskipun paduan ini unggul dalam hal rasio kekuatan terhadap berat yang tinggi, ketahanan korosinya tidak memenuhi standar industri yang disyaratkan. Oleh karena itu, perancang penerbangan dan ilmuwan material harus bekerja sama untuk terus memperbaiki kekurangan paduan tersebut guna memastikan keselamatan dan keekonomisan pesawat terbang masa depan.
Pada akhirnya, dapatkah industri penerbangan menembus hambatan ketahanan korosi pada paduan aluminium-tembaga dan memulai revolusi material baru?