Phương pháp chế tạo và các vấn đề của tấm panel xốp nhôm

Sự chuẩn bị củatấm nhôm xốp sandwichđược chia thành hai loại như một tổng thể. Loại đầu tiên là chuẩn bị bọt nhôm trước, sau đó kết nối bọt nhôm vớiKim loạitấm panel theo nhiều cách khác nhau, chẳng hạn như kết nối xi măng, phương pháp phun nhiệt bề mặt và kết nối hàn. Loại thứ hai là chuẩn bị thân đúc sẵn của tấm panel xốp nhôm, sau đó thân đúc sẵn được nung nóng để tạo thành lớp bọt lõi và bọt được làm nguội sau khi hoàn thành bọt là tấm panel xốp nhôm. Các phương pháp chuẩn bị thường được sử dụng bao gồm phương pháp ép nóng - phương pháp tạo bọt luyện kim bột, phương pháp cán - phủ - tạo bọt, v.v.

1. Kết nối dán

Dán keo là phương pháp làm tấm sandwich bằng cách liên kết bọt nhôm với tấm kim loại bằng chất kết dính thích hợp. Quá trình dán keo áp dụng vật lýSical kết nối để chuẩn bị tấm sandwich, và phương pháp này có ưu điểm là quy trình đơn giản và độ chính xác sản xuất cao. Tuy nhiên, do đặc điểm cấu trúc của độ xốp cao củabọt nhôm, việc loại bỏ tạp chất trong các lỗ trên bề mặt bọt nhôm tương đối nặng; trong phương pháp kết nối này, tấm và lớp lõi chủ yếu được dán ở các chấu hở, diện tích liên kết hiệu quả thực tế nhỏ, dẫn đến cường độ liên kết của cấu trúc bánh sandwich thấp; chất kết dính bị hỏng ở nhiệt độ cao hoặc trong môi trường ăn mòn mạnh, khiến lớp lõi tách khỏi tấm và phá hủy cấu trúc.

2. Kết nối hàn

Các phương pháp hàn để chế tạo tấm sandwich nhôm xốp bao gồm hàn chùm tia laser, hàn xoắn siêu âm và kết nối hàn bằng đồng thau. Hàn chùm tia laser là sử dụng năng lượng nhiệt cao của tia laser để làm nóng chảy vật liệu tấm và lớp bề mặt nhôm xốp, làm mát sau khi ghép hai vật liệu lại với nhau, vị trí hàn điểm và trình tự hàn như trong Hình 1. Hàn chùm tia laser có độ chính xác cao và có thể kiểm soát hiệu quả khu vực mối nối nóng chảy. Mặc dù phương pháp này có thể thực hiện hoạt động liên tục, nhưng hiệu suất thấp và độ bền liên kết của sản phẩm cũng thấp. Nguyên lý hàn xoắn siêu âm là nối hai vật liệu lại với nhau bằng năng lượng siêu âm. Tuy nhiên, phương pháp này yêu cầu một diện tích hàn nhất định và không thể hoàn thành việc hàn tất cả các bề mặt mục tiêu, điều này hạn chế việc sử dụng phương pháp này trong sản xuất thực tế. Kết nối hàn sẽ bị cản trở bởi lớp nhôm xốp bị oxy hóa, vì vậy điều quan trọng là phải loại bỏ lớp bị oxy hóa và khi áp dụng công nghệ hàn không có thuốc hàn trongnhôm bọttấm sandwich, cần phải tính đến một số biện pháp chống ăn mòn để ngăn chặn hợp kim kẽm và các hợp kim khác kết hợp với ăn mòn nhôm. Ngoài ra, các bộ phận được kết nối bằng phương pháp này chỉ có chốt lỗ, do đó độ bền liên kết sẽ bị giảm.

3. Phương pháp phun nhiệt bề mặt

Quá trình phủ thường đòi hỏi độ phẳng cao trên bề mặt của linh kiện, vì vậy phương pháp này không phù hợp với các cấu trúc phức tạp hơn. Phun nhiệt thuộc về công nghệ bề mặt, được thực hiện bằng cách làm nóng chảy dây hoặc bột. Phương pháp này sử dụng luồng khí để tăng tốc vật liệu nóng chảy và truyền nó đến bề mặt của linh kiện cần phủ, cho phép xử lý các linh kiện có hình dạng phức tạp. Trong phương pháp này, nguồn nhiệt thường là hồ quang điện. Tuy nhiên, phương pháp này khó công nghiệp hóa do tính phức tạp của quy trình.

4. Phương pháp ép nóng - luyện kim bột tạo bọt

Trong phương pháp này, bột lớp lõi dùng để tạo bọt trước tiên được đặt vào tấm, sau đó chúng được đưa vào khuôn cùng nhau, và máy ép thủy lực được sử dụng để tạo áp suất lạnh cho chúng, sau đó các phôi được giữ ở nhiệt độ 450 ℃ trong khoảng 1 giờ và sau đó được ép nóng để thu được các phôi đúc sẵn có thể được vận hành để tạo bọt. Sau đó, phôi được nung nóng và tạo bọt trong khuôn kín, và tấm sandwich thu được sau khi làm mát. Sự hiện diện của khuôn trong phương pháp này sẽ có một số hạn chế về kích thước của tấm sandwich xốp nhôm thành phẩm.

5. Phương pháp lăn phủ tạo bọt

Phương pháp này là bột nguyên bản để tạo bọt sử dụng phương tiện cán thích hợp để tạo ra vật liệu lõi, sau khi tấm và vật liệu lõi đúc sẵn để cán, phủ, để thu được phôi đúc sẵn, tạo bọt sau khi làm mát để có được cấu trúc tốt của tấm sandwich. Phương pháp chế tạo sản phẩm có độ liên kết cao này có thể thực hiện sản xuất liên tục nhưng cần khắc phục hai khó khăn về mặt kỹ thuật: một là cần phải làm đặc bột, và thứ hai là sự kết hợp hiệu quả giữa vật liệu lõi và cán tấm.