德國(guó)開發(fā)鋁與碳纖維材料連接新技術(shù)

基于流行的輕質(zhì)建筑的概念，由輕質(zhì)金屬和纖維復(fù)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(xué)電位，在復(fù)合材料中存在接觸腐蝕的危險(xiǎn)。近日，德國(guó)弗勞恩霍夫研究院先進(jìn)材料和制造技術(shù)研究所與德國(guó)法塞爾學(xué)院合作，開發(fā)了一系列連接鋁與碳纖維材料的新技術(shù)。

通過(guò)在碳纖維復(fù)合材料構(gòu)件上加置耐溫保護(hù)層，可以防止復(fù)合材料中電化學(xué)腐蝕的發(fā)生，同時(shí)，這一保護(hù)層也確保了牢固的連接性。

纖維復(fù)合材料和輕質(zhì)材料的結(jié)合對(duì)所有已有的連接技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)。除了需要保持高的連接強(qiáng)度外，連接本身不應(yīng)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(jié)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(lái)減輕重量，同時(shí)會(huì)永久防止接觸腐蝕的問(wèn)題。

在汽車、航空航天、風(fēng)能和體育設(shè)備等許多領(lǐng)域及傳統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)中，對(duì)混合材料的需求很高。對(duì)于大需求量生產(chǎn)，需要高效率的系列化制造。為了滿足這些需求，開發(fā)團(tuán)隊(duì)從飛機(jī)制造中選擇一個(gè)大量安裝的支架進(jìn)行可行性研究。開發(fā)團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)是進(jìn)一步開發(fā)基于該組件的混合鑄造技術(shù)，為鋁高壓鑄造提供一個(gè)新的工藝窗口，以便能夠大量實(shí)現(xiàn)碳纖維復(fù)合材料和鋁之間的混合連接，實(shí)現(xiàn)系列化生產(chǎn)。

針對(duì)混合鑄造領(lǐng)域的研究，德國(guó)弗勞恩霍夫研究院先進(jìn)材料與制造技術(shù)研究所有兩個(gè)高壓鑄造設(shè)備及工業(yè)系列生產(chǎn)規(guī)模的周邊設(shè)備。有了這些設(shè)施，德國(guó)弗勞恩霍夫研究院先進(jìn)材料與制造技術(shù)研究所將成為德國(guó)鑄造技術(shù)領(lǐng)域最大的校外研究機(jī)構(gòu)。