泡沫結構材料應用和連接技術橫截面分析顯微鏡
應用和連接技術
泡沫結構材料的應用和連接技術很多,本質上其有效性取決于
泡沫材料與周圍或所連接構件的可連接性。這對復合夾層結構之類
的泡沫結構是非常重要的。然而,這些要求經常與生產條件如制造
公差等條件相沖突。在汽車工業中,有一些其他的因素會影響到中
空車身結構的剛性,如必須保證噴涂車間的工藝液體流過車身中空
橫截面,這樣,如果大的中空橫截面完全充滿泡沫,這個目標就不
能實現。為防止腐蝕區的出現,應避免在泡沫材料和基體之間的狹
小間隙,特別是使用不同材料的混合構件時更是如此(如在鋼結構
中泡沫鋁的應用)。同樣地,出于聲學原因考慮,不完全接觸也必
須避免。為保證接觸的完整性,或者在整個接觸表面上實現永久性
的牢固結合;或者在裝配之前,要連接的兩部分都進行完全的表面
腐蝕防護處理(如上涂料)。然而,表面處理會使成本提高。對多孔
金屬來說,粘接和鑄造是可行的連接方法,局部連接可采用熱連接
或機械連接的方法進行。
鑄造
泡沫鋁可以使用砂;蛴谰媚_M行鑄造。也可用壓鑄機進行型
模壓鑄,但壓鑄機應精確控制,避免金屬熔體的壓力過高。大多數
汽車壓鑄件的厚度都小于5μm,在這個范圍之內,為了解決輕質材
料構造的所有問題,應對鋁泡沫的最大壓力、鑄造速度、泡沫外壁
厚度、泡沫件密度的相互關系進行深入研究,目標是在最大鑄造速
度下獲得具有最小外壁厚、最小密度的泡沫壓鑄件,并避免泡沫對
型模的滲透和充不滿兩種情況的發生。這對大型空心斷面而言是非
常重要的。
除了鑄造,粘接也是泡沫金屬常用的連接方法。在汽車工業中
,要求連接處具有足夠的連接強度、抗腐蝕和抗老化耐久性。膨脹
連接可彌補大的制造公差,并使擠壓斷面的填充成為可能。