這年頭，一說(shuō)轎車(chē)黑科技少不了談?shì)p量化。一談?shì)p量化，我們言必稱(chēng)鋁合金。一說(shuō)鋁合金，連它的來(lái)路也都跟鄰家小李子一樣被人摸的門(mén)兒清：不就是運(yùn)用沖壓工藝制造鋁合金板材、運(yùn)用鑄造工藝制造鑄鋁件么？。還有許多辦法解鎖鋁合金哦，比方——泡沫鋁。
泡沫鋁怎么解鎖車(chē)用鋁合金？
泡沫鋁前史在轎車(chē)圈，有這樣一種資料。它像泡沫一樣，孔隙率大、比外表積高、阻尼減震強(qiáng)；又像金屬一樣，比強(qiáng)度高、比剛度高、耐高溫、質(zhì)量還輕，簡(jiǎn)直是造車(chē)者的夢(mèng)中情人。但你并不是在做夢(mèng)。早在20世紀(jì)40年代后期，美國(guó)就首先研討這種資料，并于1951年科學(xué)家Elliot首先成功出產(chǎn)出泡沫鋁。泡沫鋁是一種在鋁基體中包括無(wú)數(shù)個(gè)氣泡的輕質(zhì)多孔金屬資料,它一起兼有金屬相氣泡特征,是一種具有廣泛運(yùn)用遠(yuǎn)景的物理功用資料。
首要結(jié)構(gòu)特色
(1)孔結(jié)構(gòu)可調(diào)?？煞譃閮煞N狀況:一種是具有獨(dú)立孔洞結(jié)構(gòu),渙散的氣泡或空心的顆粒散布在金屬基體中(有人稱(chēng)之為海綿鋁);另一種是具有貫穿的孔洞結(jié)構(gòu)(有人稱(chēng)之為蜂窩鋁)。
(2)孔徑較大。改變規(guī)模為0.1——10.0mm(一般粉末冶海多孔金屬孔徑徑不大于0.3mm)。
(3)空泛率高。改變規(guī)模為40%——90%（一般粉末冶金多孔金屬空泛率不大于30%）。
(4)密度小。改變范圈為0.2——0.9/cm3（僅為同體積鋁的1/10——1/3）。
可是這種資料在發(fā)泡工藝、泡的大小和均勻性上很難操控，出產(chǎn)難度很大，其時(shí)并沒(méi)有得到大規(guī)模運(yùn)用，且在爾后40多年里泡沫鋁的制造和運(yùn)用一向處在阻滯狀況。直到80年代末，日本神州工業(yè)技術(shù)研討所改進(jìn)了泡沫鋁的出產(chǎn)技術(shù)，國(guó)際上再次興起了關(guān)于泡沫鋁資料的開(kāi)發(fā)熱潮。
那場(chǎng)在1999年德國(guó)不來(lái)梅舉行的第一屆國(guó)際泡沫金屬學(xué)會(huì)議，可謂泡沫鋁騰飛的里程碑事情。爾后泡沫鋁就真實(shí)意義上從暗地走向了臺(tái)前，工業(yè)化程度也越來(lái)越高，再也不是試驗(yàn)室里無(wú)人問(wèn)津的科研資料了。
首要功用特色高阻尼減震功用及沖擊能量吸收率：阻尼功用為金屬鋁的5-10倍?？紫堵蕿?4%的泡沫鋁發(fā)作50%變型時(shí)，可吸收2.5MJ/M3C以上的能量。
杰出的聲學(xué)功用：
1、隔聲功用（閉孔）：聲波頻率上800-4000HZ之間時(shí)，閉孔泡沫鋁的隔聲系數(shù)達(dá)0.9以上。
2、吸聲功用（微通孔和通孔）：聲波頻率在125——4000HZ之間時(shí)，通孔泡沫鋁的吸聲系數(shù)大可達(dá)0.8，其倍頻程均勻吸聲系數(shù)超過(guò)0.4。
優(yōu)秀的電磁屏蔽功用：電磁波頻率在2.6-18GHZ之間時(shí)，泡沫鋁的電磁屏蔽量可達(dá)60-90dB。
杰出的熱學(xué)功用：通孔泡沫鋁因?yàn)槠淇锥幢舜诉B通，在強(qiáng)制對(duì)流條件下具有杰出的散熱性。不燃燒且有較好的耐熱性。耐腐蝕性、耐候性好，低吸濕，不老化，無(wú)毒性。
易加工：切開(kāi)、鉆孔、膠結(jié)便利；經(jīng)模壓可曲折成所需形狀；能用有機(jī)或無(wú)機(jī)漆進(jìn)行外表處理；能夠雙面蒙皮，構(gòu)成大尺度的輕質(zhì)、高剛度板。
易裝置：泡沫鋁資料能夠被裝置在高處而無(wú)需機(jī)械起重設(shè)備，如：天花頂棚、墻面和房頂?shù)?，能夠選用機(jī)械辦法或直接用螺釘銜接和固定，也能夠用粘接劑粘貼在墻或天花板上。
金屬薄板——泡沫鋁——金屬薄板構(gòu)成的“三明治”結(jié)構(gòu)承繼了泡沫鋁的優(yōu)異功用，并具有很高的抗彎強(qiáng)度，可用作新型建材、機(jī)車(chē)車(chē)輛的高剛度結(jié)構(gòu)件等。
泡沫鋁制備辦法泡沫鋁制備工藝有20多種，觸及的范疇非常廣，但關(guān)于轎車(chē)工業(yè)來(lái)說(shuō)，泡沫鋁價(jià)格并不低價(jià)，加工工藝也比較復(fù)雜，各種制備工藝的穩(wěn)定性和再現(xiàn)性都不是很高，孔結(jié)構(gòu)的不均勻問(wèn)題也還沒(méi)有得到徹底處理。
泡沫鋁制備首要為凝固法、燒結(jié)法、堆積法等，其間溶體發(fā)泡法相對(duì)簡(jiǎn)略，孔隙可控，本錢(qián)較低，比較合適規(guī)?；霎a(chǎn)大標(biāo)準(zhǔn)的泡沫鋁資料。泡沫鋁在轎車(chē)工業(yè)中的運(yùn)用因?yàn)榕菽X具有輕質(zhì)、高比強(qiáng)度、高比剛度、阻尼減震、吸聲隔熱、電池屏蔽等特色，在航空航天、高速芯片，建筑資料中均有所運(yùn)用，近些年這種資料又逐步進(jìn)入轎車(chē)范疇泡沫鋁經(jīng)典運(yùn)用之一就是泡沫鋁夾層結(jié)構(gòu)，因?yàn)闅w納了泡沫鋁和金屬板件的功用，這種結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較好，剛度進(jìn)步2倍以上，阻尼、防撞才能進(jìn)步3倍以上，且同比質(zhì)量大大下降。
OME公司從前規(guī)劃過(guò)一款轎車(chē)，底盤(pán)選用了泡沫鋁三明治板結(jié)構(gòu)，這種資料運(yùn)用后，在同種結(jié)構(gòu)下能夠減低25%的分量。據(jù)報(bào)道，如果將泡沫鋁零件代替?zhèn)鹘y(tǒng)的轎車(chē)鑄件，在零件強(qiáng)度不變的狀況下，質(zhì)量能夠減輕50%以上。此前，BMW曾聯(lián)合澳大利亞輕金屬功用研討中心（LKR），研發(fā)了一種泡沫鋁結(jié)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)支架，在強(qiáng)化車(chē)架剛度，進(jìn)步構(gòu)架穩(wěn)定性的一起還能耗散機(jī)械振動(dòng)和熱能。而德國(guó)卡曼轎車(chē)公司則選用三明治式復(fù)合泡沫鋁材來(lái)制造吉雅轎車(chē)（Ghiaroadster）的頂蓋板，在質(zhì)量下降25%的一起，剛度比本來(lái)的鋼構(gòu)件大7倍左右，真可謂一舉兩得。
泡沫鋁作為吸能緩沖結(jié)構(gòu)存在時(shí)，多是運(yùn)用在吸能盒、門(mén)梁結(jié)構(gòu)、保險(xiǎn)杠中，能夠到達(dá)緩沖吸能的意圖。例如用泡沫鋁作夾芯制造轎車(chē)保險(xiǎn)杠，具有吸收碰擊動(dòng)能的功用，因?yàn)榛貜椔屎苄。ㄐ∮?%），能夠有用防止二次磕碰損傷。
我們?cè)僭敿?xì)聊聊我們比較生疏的幾項(xiàng)：吸能盒這種填充結(jié)構(gòu)吸能才能，大于吸能盒與泡沫鋁單獨(dú)吸收能量之和，并且因?yàn)榕菽X的各向同性，在偏置磕碰中也能取得很好的能量吸收。跟著人們安全意識(shí)的進(jìn)步，行人安全概念也逐步成形。而這種結(jié)構(gòu)能夠徹底吸收掉車(chē)輛以15Km/h速度碰擊的一切能量，正能對(duì)行人安全起到維護(hù)作用。NVH吸熱隔音上，泡沫鋁也能起到馬到成功的功效。比方它就被運(yùn)用在了客車(chē)消音器中?？蛙?chē)泡沫消音器，泡沫鋁吸聲板通過(guò)耐火處理，能夠適用在近600℃的尾氣溫度。降噪作用為阻抗型消聲內(nèi)芯、并聯(lián)共振式消聲內(nèi)芯消聲器的2——3倍，分量減輕1/3左右。
此外，用泡沫鋁資料制造轎車(chē)地板、距離、車(chē)門(mén)夾心板等也能到達(dá)隔音、隔震的作用。頂蓋轎車(chē)頂蓋作為轎車(chē)上大面積的掩蓋件，怎么歸納分量和強(qiáng)度的要求一向讓廠家頭疼。選用泡沫鋁夾心板，厚度僅為2mm左右，剛度為鋼板頂棚的7倍，分量還能減輕50%以上。對(duì)未來(lái)的預(yù)期當(dāng)然了，看似完美的東西總之有著讓人無(wú)法的缺陷，現(xiàn)階段來(lái)說(shuō)，泡沫鋁的長(zhǎng)處與高本錢(qián)比較并不占優(yōu)勢(shì)。未來(lái)，單獨(dú)的泡沫鋁結(jié)構(gòu)在轎車(chē)上的運(yùn)用可能會(huì)遇到瓶頸，但如果將這種資料和其他資料如金屬、高分子等進(jìn)行結(jié)合或許是種啟示。比方將泡沫鋁和鋁合金或碳纖維復(fù)合資料等結(jié)合，能夠必定程度上緩解碳纖維資料本錢(qián)高、脆性大，易斷裂的缺陷，一起又能取得杰出的隔熱靜音、耐高溫功用。
反過(guò)來(lái)也是一樣的，將碳纖維作為輔材運(yùn)用于泡沫鋁中，進(jìn)步泡沫鋁自身的功用也是大有遠(yuǎn)景?，F(xiàn)在現(xiàn)已呈現(xiàn)了一些關(guān)于碳纖維增強(qiáng)鋁基泡沫資料的研討，試驗(yàn)作用也闡明其在堅(jiān)持泡沫鋁原有功用的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步進(jìn)步了資料的物理功用，終究取得高吸能、阻尼減震、孔壁耐性較好的泡沫鋁資料。怎么取得更好的三明治結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)泡沫鋁和其他資料之間的結(jié)合力，強(qiáng)化各資料的功用特色，或者是尋求出一種新的結(jié)構(gòu)，如多層的夾層結(jié)構(gòu)等也不失為一種比較好的挑選。
總之，雖然泡沫鋁的研討現(xiàn)已比較深化，在其他工業(yè)中得到了多方面的運(yùn)用，可是關(guān)于轎車(chē)工業(yè)來(lái)說(shuō)，它還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有到達(dá)徹底老練的境地，現(xiàn)在也僅在一些轎車(chē)零部件上運(yùn)用，但作為一種功用優(yōu)秀的資料，它的運(yùn)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止如此，將來(lái)泡沫鋁和多種資料之間的結(jié)合會(huì)是一種趨勢(shì)。
小結(jié)：泡沫鋁作為一種功用優(yōu)秀的資料，在轎車(chē)范疇的位置應(yīng)該更高，在鋁合金大行其道的現(xiàn)代轎車(chē)工業(yè)中，它應(yīng)該得到更多的注重。處理其本錢(qián)和單一性，找到更好的結(jié)構(gòu)和資料復(fù)合辦法，或許是這種資料的新發(fā)展方向。
標(biāo)簽：泡沫鋁 鋁合金 三明治結(jié)構(gòu) 耐高溫 隔音 隔震
16系列
20系列
30系列
40系列
4080系列
45系列
50系列
60系列
80系列
90系列
100系列
輔助鋁型材
15系列
20系列
25系列
30系列
40系列
60系列
80系列
螺栓及螺母
專(zhuān)用連接件
角件
裝飾件
裝配件
支撐件
方管
矩形管
六角棒
鋁排
圓棒
角鋁
圓管
