Semakin maju teknologi pesawat terbang maka kebutuhan akan material yang semakin bagus semakin tinggi. Percobaan menggunakan berbagai bahan telah dilakukan, berbagai penelitian di berbagai disiplin ilmu pengetahuan juga dilakukan. Sejak diketahui keunggulan aluminium maka para ahli mulai menggunakannya. Penggunaan aluminium paduan pada pesawat tentu saja bersamaan dengan penggunaan bahan lainnya.

Penggunaan material struktur pesawat terbang yang ringan sangatlah penting. Semakin berat bahan material persawat tentu semakin menyulitkan untuk terangkat dan terbang, selain itu semakin berat material maka bahan bakar semakin boros karena beban semmakin berat. Dapat dikatakan bahwa penambahan berat dapat meningkatkan penggunaan bahan bakar, yang berhubungan secara langsung dengan meningkatnya biaya operasional.

Karena itu sejak di temukan pesawat terbang pertama kali, maka manusia selalu berusaha untuk mencari bahan material yang paling ringan namun kuat untuk pembuatan badan pesawat terbang. Dari wakatu ke waktu selalu ada bahan baru yang merupakan perpaduan dari berbagai macam material. Bahan yang paling dominan pada pembuatan badan pesawat adalah aluminium paduan atau biasa disebut alloy.

Aluminium alloy (Paduan)

Aluminium paduan digunakan hampir 80% dari keseluruhan penggunaan material struktur pada pesawat penerbangan komersial. Biasanya aluminium untuk struktur pesawat terbang dipadu dengan beberapa bahan campuran seperti tembaga, magnesium, seng dan mangan yang dapat meningkatkan kekuatan, kekakuan serta ketangguhanya.

Keunggulan logam aluminium di fungsikan bersamaan dengan keunggulan bahan material lainnya. Selain itu di masa sekarang aluminium paduan tidak hanya sebatas penggunaan pada pesawat, penggunaan aluminium pada bangunan mulai diperhitungkan dan berbagai barang lainnya mulai menggunakan aluminium paduan.

Kriteria Bahan Pesawat

Bahan pembuatan pesawat tentu harus memiliki berbagai unsur yang mendukung faktor efektifitas, keselamatan, ketahanan dan lain sebagainya. Berikut ini adalah kriteria pemilihan bahan untuk pesawat terbang :

• Efisiensi kekuatan statis (perbandingan kekuatan terhadap berat)
• Sifat fatigue (Kelelahan)
• Ketangguhan dan perambatan retak
• Korosi dan penggetasan
• Kestabilan terhadap lingkungan
• Kemudahan untuk mendapatkannya
• Kemudahan dalam pengerjaan
• Harga
• Karakteristik fabrikasi (pembuatan)

Jenis Aluminium Paduan Pada Pesawat

Aluminium alloy yang sering digunakan pada pesawat terbang terdiri atas berbagai varian. Bahan yang dijadikan sebagai campuran aluminium memiliki jenis yang berbeda-beda, selain itu persentase campuran dari tiap aluminium paduan juga berbeda. Karena itu aluminium paduan memiliki banyak varian. Varian yang dipakai untuk industri penerbangan antara lain :

• Aluminium-lithium : 10% lebih ringan dan kaku dari aluminium alloy konvensional
• PM aluminium : Lebih kuat, tangguh, tahan suhu tinggi serta tahan korosi dari aluminium alloy konvensional
• Aluminium 2024-T3,T42,T351, T81memiliki sifat tegangan tarik yang tinggi, ketangguhan tinggi serta karakteristik perambatan retak yang baik. T42 memiliki kekuatan yang lebih rendah dari T3. Sedangkan T81 digunakan untuk temperatur tinggi
• Aluminium 2224-T3, 2324-T3 : memiliki kekuatan 8% lebih dari 2024-T3, ketangguhan dan ketahanan kelelahan lebih baik dari 2024-T3
• Aluminium 7075-T6, T651, T7351 memiliki kekuatan lebih tinggi dari 2024, ketangguhan lebih rendah, digunakan untuk tegangan tarik yang tidak memerlukan ketangguhan tinggi. Memiliki karakteristik korosi yang baik
• Aluminium 7178-T6, T651 : Digunakan untuk beban tekan. Lebih kuat dari 7075, tapi tidak lebih tangguh.
• Aluminium 7150-T6 : 11% lebih kuat dari 7075-T6, karakteristik kelelahan dan ketangguhan lebih baik dari 7075-T6
• Aluminium 7079-T6  Hampir sama dengan 7075, tetapi memiliki sifat potongan melintang yang lebih baik

Sejarah Penggunaan Aluminium Paduan Pada Pesawat

Bermula pada tahun 1900, duralium yang merupakan perpaduan antara aluminium, tembaga, magnesium, dan mangan, petama kali diperkenalkan di Jerman. Duralium merupakan paduan aluninium yang tahan panas dan menghasilkan kombinasi kekuatan dan keuletan yang baik. Saat ini paduan ini dikenal dengan nama aluminium 2017-T4.

Pesawat udara Junkers F13 yang diproduksi di Jerman pada tahun 1920 menggunakan 2017-T4 dan kemudian disusul Douglas DC3 yang pertama kali memakai struktur rangka 2024-T3. Keunggulan aluminium 2024-T3 adalah memiliki tahanan fatik yang lebih baik dari versi lain yang sejenis. Teknologi terbaru dari penggunaan paduan aluminium tersebut tentu menjadi gebrakan awal teknologi aluminium paduan di dunia penerbangan.

Dalam Perang Dunia II, Paduan Aluminium dengan dengan kekuatan tinggi diperkenalkan sebagai material aluminium paduan terbaru. Paduan ini disebut aluminium 7075-T6 yang merupakan paduan aluminium, seng, magnesium, dan timah. Karena kekuatannya yang tinggi, paduan ini banyak dipakai pada struktur pesawat tempur.

Bahan paduan lain yaitu alumunium 7178-T6, berhasil dikembangkan dan diterapkan pada pesawat terbang komersial Boeing-707. Namun, karena bermasalah pada daya tahan dan toleransi kegagalan maka pemakain aluminium 7178-T6 ini tidak dilanjutkan.

Sebuah pesawat komersial yang menjadi salah satu pesawat terbesar yaitu Boeing-777 menggunakan material struktur utama dari paduan aluminium sebesar 70 persen. Sedangkan struktur upper wing Boeing-777 dibuat dari lempengan dan ekstrusi aluminium 7055-T7751. Paduan aluminium 7055-T7751 dipilih karena memiliki kekuataan dan tahanan retak yang lebih baik dari aluminium 7150-T7.

Pada struktur fuselage dibuat dari aluminium 2524-T3 yang merupakan modifikasi dari aluminium 2024-T3dengan tujuan untuk meningkatkan tahanan retak (fracture toughness) dan kemampuan menghambat kelelahan struktur akibat pertumbuhan retak (fatigue crack growth resistance).

Itulah ulasan mengenai penggunaan bahan aluminium paduan pada penerbangan. Kita patut berbangga karena salah satu teknokrat penerbangan terbaik dunia yakni BJ. Habibie adalah putra asli Indonesia. Semoga artikel ini memberikan manfaat pada semuanya. Nantikan artikel menarik lainnya dari website Cantenan.Com yang merupakan perusahaan cor aluminium profesional di Yogyakarta. Terima kasih.