W jaki sposób pianka aluminiowa jest łączona z materiałem?

Wiązanie jest zjawiskiem fizycznymTakmetoda połączenia, w którejpianka aluminiowa i panelesą połączone. To prosty proces, który daje produkty o wysokiej precyzji. Jednak czyszczenie powierzchni aluminiumPianai paneli przed sklejeniem jest stosunkowo skomplikowane. Kleje mają również słabą odporność na wysokie temperatury i korozję, a siła wiązania jest stosunkowo niska, co ograniczyło rozwój tej metody. W porównaniu do sklejania, spawanie znacznie poprawia siłę wiązania międzyfazowego. Obecnie lutowanie i spawanie laserowe są przedmiotem szeroko zakrojonych badań.

Metoda lutowania

Lutowanie jest szeroko badaną metodą spawaniamateriały warstwowe z pianki aluminiowejKluczem do tej metody jest dobór odpowiedniego materiału lutowniczego i usunięcie warstwy tlenku z powierzchni pianki aluminiowej. Ze względu na różnicę potencjałów elektrody między spoiną lutowniczą a materiałem bazowym pianki aluminiowej, łatwo może wystąpić korozja elektrochemiczna, prowadząca do słabej odporności cieplnej i niskiej wytrzymałości złącza. Wang Hui i in. zastosowali ochronę azotową w celu poprawy stabilności spoin lutowanych. Ich badania wykazały, że na styku nie tworzy się ciągła warstwa; zamiast tego składa się ona z punktów styku na krawędziach porów końcowych. Przy użyciu stopu Zn-Al-Cu jako materiału lutowniczego, sam proces spawania oferuje pewną funkcjonalność usuwania warstwy, unikając problemów z korozją spowodowanych mechanicznym skrobaniem. Zastosowanie techniki układania w połączeniu z wibracjami ultradźwiękowymi podczas spawania zapewnia, że ​​materiał lutowniczy równomiernie wypełnia pory, ostatecznie tworząc metalurgiczny panel warstwowy między materiałem lutowniczym a płytą aluminiową oraz materiałem lutowniczym a pianką aluminiową. Chen Nannan i in. zastosowali warstwę kompozytową z folii miedzianej, blachy aluminiowej i folii miedzianej jako warstwę pośrednią i zoptymalizowali temperaturę spawania, aby równomiernie wypełnić pory, ostatecznie wytwarzając panel warstwowy metalurgiczny z materiału lutowniczego i płyty aluminiowej oraz materiału lutowniczego i pianki aluminiowej. Song Yufeng zastosował stop na bazie Al-Si jako materiał lutowniczy i czyste płyty aluminiowe jako panele. Zlutowali panele warstwowe z pianki aluminiowej i zastosowali eksperyment ortogonalny, aby zbadać wpływ temperatury spawania, czasu i procesu wyżarzania na wydajność panelu warstwowego. Optymalne parametry procesu to: temperatura spawania 640∘C, czas 15 min i wyżarzanie naprężeniowe w 400∘C przez 30 min. Ponadto porównanie uszkodzeń próbek lutowanych w 400∘C i próbek klejonych wykazało, że metoda lutowania wykazała lepszą stabilność w wysokich temperaturach niż metoda klejenia.

Metoda spawania laserowego

Spawanie laserowe to metoda polegająca na napromieniowaniu powierzchni metalu wiązką lasera o wysokiej intensywności i energii, stopieniu jej, a następnie połączeniu ze sobą elementów. Zalety tej metody obejmują minimalne odkształcenie przedmiotu obrabianego po spawaniu, wysoką wydajność produkcji i możliwość uzyskania ciągłej produkcji. Zhang Di i in. dodali stop aluminium 6061 pomiędzypianka aluminiowa(z 70% porowatością) i panelem. Wykorzystali ciepło z wiązki laserowej do stopienia stopu aluminium 6061, co pozwoliło mu wniknąć w pory pianki aluminiowej, dzięki czemu uzyskano lepsze spawanie. Wytrzymałość na rozciąganie spoiny wynosiła 2,97 MPa, co jest wartością zbliżoną do wytrzymałości samej pianki aluminiowej. Jednak podczas spawania laserowego absorpcja energii lasera przez materiał bazowy pianki aluminiowej jest ograniczona ze względu na odbicie od ścianek porów i ograniczoną przestrzeń porów w piance aluminiowej. Pod wpływem źródła ciepła o wysokiej temperaturze wewnętrzne pory pianki aluminiowej mogą zapaść się z powodu absorpcji ciepła i stopienia, tworząc gęstą, szeroką strefę spawania. Spawanie laserowe jest wciąż na wczesnym etapie eksploracyjnym i ma przed sobą długą ścieżkę badawczą, zanim będzie mogło zostać wykorzystane w produkcji przemysłowej.