Des chercheurs de l'université de NC State ont dévoilé unsoudage par inductionune technique permettant de joindre des panneaux en mousse métallique composite (CMF)sans compromettre la porosité et les propriétés isolantes caractéristiques de la mousse 美国海军研究所 新闻+12Nouvelles de l' État de NC+12Explorateur de technologie+12.CMF combine des sphères métalliques creuses dans une matrice métallique, offrant une combinaison unique de structure légère, de résistance et de propriétés d'isolation thermique idéales pour l'aérospatiale, la défense,et les applications énergétiques L'Association américaine des ingénieurs en mécanique+3Nouvelles de l' État de NC+3Rapport sur les innovations+3.

Le soudage par fusion traditionnel échoue avec le CMF parce que la chaleur fond et effondre la structure poreuse de la mousse, détruisant ses avantages:Le remplissage solide fondu forme des soudures denses et non poreusesqui éliminent l'avantage de la mousse Le nouvel atlasExplorateur de technologie.Au lieu de cela, l'équipe de l'État de NC s'est tournée vers le soudage par induction.le champ électromagnétique généré par les bobines d'induction chauffe sélectivement la région de jointure, pénétrant dans la CMF malgré sa teneur en métaux de 30 à 35% grâce à la pénétration rapide du champ dans la mousse métalliquesans fondre le matériau environnant Je ne sais pas.+8Explorateur de technologie+8工程学院+8.

Principales conclusions

Après avoir relié des spécimens de CMF à l'aide de soudage par induction, l'équipe a observé queAucun effondrement des bulles internesSelon le professeur Afsaneh Rabiei, la résistance à la traction de la liaison est restée proche de celle du matériau de base.Le soudage par induction fonctionne très bien sur les composants CMF en raison de la fraction d'air élevée de la mousse permettant un chauffage électromagnétique ciblé sur l'articulation. Le nouvel atlas+4Le laboratoire - Brookes Bell+4工程学院+4.

Applications et conséquences

La démonstration réussie ouvre la voie au CMF pourutilisation structurelle dans les applications de panneaux aérospatiaux, de blindage de véhicules et de boucliers thermiques où l'économie de poids et l'isolation thermique sont essentielles.Parce que le CMF peut être soudé sans perdre ses propriétés de mousse, les fabricants peuvent maintenant envisager deassemblages CMF à grande échelle aux formes complexeset des articulations auparavant impraticables.

Préparation de l'industrie

Alors qu'elle était encore académique, cette méthode a gagné du terrain: les travaux du CMF de l'État de Caroline du Nord s'étendent sur 20 ans.et des rapports récents montrent que les composites en mousse métallique sont maintenant disponibles dans le commerce pour des applications dans la robotique, la défense et les systèmes structurels Explorateur de technologie+2Nouvelles de l' État de NC+2Rapport sur les innovations+2AFCEA.La nouvelle technique de soudage résout un obstacle majeur à l'adoption, rapprochant le CMF de l'intégration dans le monde réel.

Mon analyse

Cette évolution est plus qu'une avancée des matériaux, c'est un tournant pour l'adoption de composites légers dans les systèmes d'ingénierie.précise et localisée, préserve les avantages des CMF tout en permettant l'intégrité structurelle.La capacité de souder en sélectionnant uniquement la région d'interface par chauffage électromagnétique réduit la distorsion thermique et favorise la fabrication hybride.

Au lieu de remplacer les métaux ou les composites traditionnels, les CMF avec soudage par induction proposentune option premium où l'isolation, l'absorption d'énergie et la réduction de poids sont simultanément importantesPar exemple, les panneaux de blindage utilisant CMF pourraient absorber l'impact tout en restant plus légers, ou les boîtiers de batterie dans les VE pourraient tirer parti à la fois de la résistance et de la résistance à la chaleur.

En conclusion, le soudage par induction des CMF transforme un matériau prometteur en une réalité manufacturable.Nous pouvons nous attendre à ce que ces mousses légères apparaissent dans l' aérospatialeL'intégration de cette méthode de soudage jette les bases de la prochaine génération de matériaux métalliques multifonctionnels.