Metodi di preparazione e problematiche dei pannelli sandwich in schiuma di alluminio

La preparazione dipannelli sandwich in schiuma di alluminioè diviso in due categorie nel suo complesso. La prima categoria consiste nel preparare prima la schiuma di alluminio e poi collegare la schiuma di alluminio con ilMetalloIl pannello può essere prodotto in diversi modi, come la connessione cementata, la spruzzatura termica superficiale e la saldatura. Il secondo metodo consiste nel preparare il corpo prefabbricato del pannello sandwich in schiuma di alluminio, che viene poi riscaldato per creare la schiuma dello strato centrale, che viene poi raffreddata una volta completata la schiuma, che costituisce il pannello sandwich in schiuma di alluminio. I metodi di preparazione comunemente utilizzati includono la pressatura a caldo, la metallurgia delle polveri, la laminazione, il rivestimento, la schiumatura e così via.

1. Collegamento incollato

L'incollaggio si riferisce al metodo di produzione di pannelli sandwich mediante l'incollaggio di schiuma di alluminio a pannelli metallici con adesivi appropriati. Il processo di incollaggio adotta il principio fisicoSiccollegamento al per preparare il pannello sandwich, e il metodo presenta i vantaggi di una procedura semplice e di un'elevata precisione di produzione. Tuttavia, a causa delle caratteristiche strutturali dell'elevata porosità dischiuma di alluminio, la rimozione delle impurità nei fori sulla superficie della schiuma di alluminio è relativamente pesante; in questo metodo di collegamento, il pannello e lo strato centrale sono incollati principalmente sui rebbi dell'apertura e l'area di incollaggio effettiva è piccola, il che si traduce in una bassa resistenza di incollaggio della struttura a sandwich; l'adesivo non funziona ad alte temperature o in ambienti fortemente corrosivi, il che provoca la separazione dello strato centrale dal pannello e la distruzione della struttura.

2. Collegamento di saldatura

I metodi di saldatura per la preparazione di pannelli sandwich in alluminio espanso includono la saldatura a raggio laser, la saldatura a torsione a ultrasuoni e le giunzioni per brasatura. La saldatura a raggio laser utilizza l'elevata energia termica di un laser per fondere i materiali dei pannelli e lo strato superficiale di alluminio espanso, raffreddarli dopo l'unione dei due compositi, definire la posizione di saldatura a punti e la sequenza di saldatura, come mostrato in Figura 1. La saldatura a raggio laser è estremamente precisa e può controllare efficacemente l'area di giunzione fusa. Sebbene questo metodo possa essere utilizzato in continuo, l'efficienza è bassa e anche la resistenza del legame tra i prodotti è bassa. Il principio della saldatura a torsione a ultrasuoni consiste nell'unire due materiali mediante energia ultrasonica. Tuttavia, questo metodo richiede una determinata area di saldatura e non è possibile completare la saldatura di tutte le superfici target, il che ne limita l'utilizzo nella produzione effettiva. La giuntura per brasatura sarà ostacolata dallo strato ossidato dell'alluminio espanso, quindi è fondamentale rimuovere lo strato ossidato e, quando si applica la tecnologia di brasatura senza flusso di brasatura,schiuma di alluminioPer i pannelli sandwich, è necessario adottare alcune misure anticorrosione per evitare che le leghe di zinco e altre leghe si combinino con la corrosione dell'alluminio. Inoltre, le parti collegate con questo metodo presentano solo fori, quindi la resistenza dell'adesione sarà ridotta.

3. Metodo di spruzzatura termica superficiale

Il processo di rivestimento richiede generalmente un elevato grado di planarità sulla superficie del componente, quindi il metodo non è adatto a strutture più complesse. La spruzzatura termica appartiene a una tecnologia di rivestimento superficiale, che si realizza mediante la fusione di fili o polveri. Questo metodo utilizza un getto d'aria per accelerare il materiale fuso e trasferirlo sulla superficie del componente da rivestire, consentendo la lavorazione di componenti con forme complesse. In questo metodo, la fonte di calore è generalmente un arco elettrico. Tuttavia, questo metodo è difficile da industrializzare a causa della complessità del processo.

4. Pressatura a caldo - metodo di schiumatura con metallurgia delle polveri

Con questo metodo, la polvere dello strato centrale utilizzata per la schiumatura viene inizialmente posizionata nel pannello, quindi i due elementi vengono inseriti insieme nello stampo e una pressa idraulica viene utilizzata per applicare una pressione a freddo. Successivamente, i pezzi grezzi vengono mantenuti a 450 °C per circa 1 ora e quindi pressati a caldo per ottenere i pezzi grezzi prefabbricati che possono essere utilizzati per la schiumatura. Il preformato viene quindi riscaldato e schiumato in uno stampo chiuso, e dopo il raffreddamento si ottiene il pannello sandwich. La presenza dello stampo in questo metodo comporterà alcune limitazioni sulle dimensioni del pannello sandwich in schiuma di alluminio finito.

5. Metodo di laminazione-rivestimento-schiuma

Questo metodo è basato sulla schiumatura originale della polvere, che utilizza opportuni mezzi di laminazione per realizzare il materiale del nucleo, dopodiché il pannello e il materiale del nucleo prefabbricato vengono laminati, rivestiti e ottenuti i pezzi grezzi prefabbricati, e schiumati dopo il raffreddamento per ottenere una buona struttura del pannello sandwich. Questo metodo di preparazione di prodotti ad alta resistenza all'adesione consente una produzione continua, ma richiede di superare due difficoltà tecniche: la necessità di densificare la polvere e l'efficace combinazione di materiale del nucleo e laminazione del pannello.