基于流行的輕質建筑的概念,由輕質金屬和纖維復合材料組成的連接件代表了理想的材料組合的方式。然而,由于兩種材料表現(xiàn)出不同的電化學電位,在復合材料中存在接觸腐蝕的危險。近日,德國弗勞恩霍夫研究院先進材料和制造技術研究所與德國法塞爾學院合作,開發(fā)了一系列連接鋁與碳纖維材料的新技術。
通過在碳纖維復合材料構件上加置耐溫保護層,可以防止復合材料中電化學腐蝕的發(fā)生,同時,這一保護層也確保了牢固的連接性。
纖維復合材料和輕質材料的結合對所有已有的連接技術提出了新的挑戰(zhàn)。除了需要保持高的連接強度外,連接本身不應增加任何額外的重量,兩種材料都必須防止接觸腐蝕的發(fā)生。除了粘結或鉚接的組合連接方式外,這里提出的混合高壓壓鑄提供了一種新的方法來減輕重量,同時會永久防止接觸腐蝕的問題。
在汽車、航空航天、風能和體育設備等許多領域及傳統(tǒng)機械結構中,對混合材料的需求很高。對于大需求量生產,需要高效率的系列化制造。為了滿足這些需求,開發(fā)團隊從飛機制造中選擇一個大量安裝的支架進行可行性研究。開發(fā)團隊的目標是進一步開發(fā)基于該組件的混合鑄造技術,為鋁高壓鑄造提供一個新的工藝窗口,以便能夠大量實現(xiàn)碳纖維復合材料和鋁之間的混合連接,實現(xiàn)系列化生產。
針對混合鑄造領域的研究,德國弗勞恩霍夫研究院先進材料與制造技術研究所有兩個高壓鑄造設備及工業(yè)系列生產規(guī)模的周邊設備。有了這些設施,德國弗勞恩霍夫研究院先進材料與制造技術研究所將成為德國鑄造技術領域最大的校外研究機構。