Loading

Исследователи разработали новую энергосберегающую технику сварки стали и алюминия

Создано 02.11.2015 14:36
Автор: Natali

Исследователи разработали новую энергосберегающую технику сварки стали и алюминия. Facepla.net последние новости экологии

Многие производители, в частности в автомобильной промышленности, продолжают работать в направлении комбинирования более легких металлов, таких как алюминий, с тяжелой сталью, а главная задача этого процесса - успешно сваривать их вместе.

Проблема в том, что высокая температура, созданная в процессе сварки, на самом деле ослабляет эти легкие металлы, создавая сварной шов с прочностью ниже оптимальной. После 10 лет исследований, инженеры Университета штата Огайо разработали новую методику сварки, которая может решить эту проблему, в дополнение используя на 80 процентов меньше энергии и создавая соединения, которые на 50 процентов прочнее.

«С нашим методом материалы находятся в нужном положении и скреплены вместе, и они на самом деле прочнее», говорит Гленн Даен (Glenn Daehn), профессор материаловедения и инженерии в Университете штата Огайо, который участвовал в разработке новой техники.

Традиционный метод, называемый точечной сваркой, заключается в прохождении электрического тока через куски металла с помощью естественного электрического сопротивления в пределах этих металлов. Это генерирует тепло, которое сплавляет их вместе, чтобы сформировать шов. Этот процесс потребляет много энергии, и расплавленные металлы становятся намного слабее.

Исследователи разработали новую энергосберегающую технику сварки стали и алюминия

Даен и его команда создали новый метод сварки под названием активация испарением фольги (vaporized foil actuator), используя короткие высоковольтные электрические импульсы (длительностью миллионные доли секунды), которые передаются через алюминиевую фольгу, и очаг горячего газа, который движется со скоростью, близкой к тысячи миль в час, чтобы связать атомы одного металла с атомами другого. Поскольку два различных соединенных металла не плавятся, соединения не ослабляется, и шов получается прочный.

Исследователи разработали новую энергосберегающую технику сварки стали и алюминия

Экономия энергии исходит из того, что электрический импульс очень короткий и требуемая энергия для испарения фольги составляет меньше, чем это необходимо, чтобы расплавить металл в традиционном процессе.

Даен и его команда уже использовали свой процесс и успешно соединили различные комбинации меди, алюминия, магния, железа, никеля и титана. Они выполнили трудную задачу - создали прочные связи промышленной стали и алюминиевых сплавов. Новый процесс также способен формировать металлические деталей в процессе сварки, что может значительно сократить весь процесс.

В 2012 году Honda объявила о получении аналогичного результата, получив сварку алюминия со сталью, используя процесс сварки, называемый ротационная сварка трением. Вместо применения высокой температуры и газа, примененных к третьему элементу - алюминиевой фольге, используемая в процессе Даена, метод Honda использует тепло, трения и давление третьего элемента, чтобы объединить два металла вместе.

Он также использует меньше энергии и создает более прочную связь, чем в традиционном процессе сварки. Вариации этого процесса стали использовать Lincoln, Mazda и Audi.

Ниже короткое видео процесса, созданного Даеном.

Facepla.net  по материалам: news.osu.edu

Author: Natali

Комментарии: