Исследователи из NC State представилииндукционная сваркатехника, способная соединять композитные металлические пеновые панели (CMF)без ущерба для характерной пористости и изоляционных свойств пены Американский военно-морской институт+12Новости штата NC+12Технологический исследователь+12.CMF сочетает в себе полые металлические сферы в металлической матрице, предлагая уникальное сочетание легкой структуры, прочности и теплоизоляционных свойств, идеально подходящих для аэрокосмической, оборонной,и энергетические приложения Американская ассоциация машиностроителей+3Новости штата NC+3Отчет об инновациях+3.

Традиционная термоядерная сварка не работает при CMF, потому что тепло тает и разрушает пористую структуру пены, уничтожая ее преимущества:Твердый расплавленный наполнитель образует плотные, непрозрачные сваркикоторые устраняют преимущество пены Новый атласТехнологический исследователь.Вместо этого команда NC State обратилась к индукционной сварке.электромагнитное поле, генерируемое через индукционные катушки, избирательно нагревает область соединения, проникающий в CMF, несмотря на его 30~35% содержание металла, благодаря быстрому проникновению поля в металлическую пену, что приводит к твердой связке.без таяния окружающего материала WRAL.com+8Технологический исследователь+8工程学院+8.

Основные выводы

После соединения образцов CMF с помощью индукционной сварки команда заметила, чтоне произошло разрушения внутренних пузырейПо словам профессора Афсанеха Рабие, устойчивость к протяжению связи оставалась близкой к устойчивости к протяжению базового материала.Индукционная сварка очень хорошо работает на компонентах CMF из-за высокой фракции воздуха пены, позволяющей электромагнитное нагревание, направленное на соединение. Новый атлас+4Лаборатория Брукс Белл+4工程学院+4.

Применение и последствия

Успешная демонстрация открывает CMF дляконструктивное использование в аэрокосмических панелях, бронемашинах транспортных средств и тепловых щитах∆ где экономия веса и теплоизоляция имеют решающее значение.Поскольку CMF может быть сварлен без потери свойств пены, производители теперь могут предусматриватькрупномасштабные комплекты CMF со сложными формамии суставов, ранее непрактичных.

Готовность отрасли

В то время как он был еще академическим, этот метод приобрел популярность: работа CMF NC State охватывает 20 лет,и недавние отчеты показывают, что металлические пенопластные композиты теперь доступны в коммерческом продаже для применения в робототехнике, обороны и структурных систем Технологический исследователь+2Новости штата NC+2Отчет об инновациях+2AFCEA.Новый метод сварки решает серьезный барьер в принятии, приближая CMF к интеграции в реальном мире.

Мой анализ

Это развитие - это больше, чем продвижение материалов, это поворотный момент для принятия легких композитных материалов в инженерных системах.точные и локализованные, сохраняет преимущества CMF, обеспечивая при этом структурную целостность.Возможность сварки путем выбора только области интерфейса с помощью электромагнитного нагрева уменьшает тепловое искажение и поддерживает гибридное производство.

Вместо того, чтобы заменить традиционные металлы или композиты, CMF с индукционной сваркой предлагаетПремиальный вариант, когда изоляция, поглощение энергии и снижение веса одновременно важныНапример, бронированные панели, использующие CMF, могут поглощать удар, оставаясь легче, или корпуса батареи в электромобилях могут использовать как прочность, так и теплостойкость.

В заключение, индукционная сварка CMF превращает многообещающий материал в производственную реальность.мы можем ожидать, что эти легкие пены появятся в аэрокосмическойИнтеграция этого способа сварки закладывает основу для нового поколения многофункциональных металлических материалов.