โฟมอลูมิเนียมเชื่อมต่อกับวัสดุอย่างไร?

การผูกพันคือกายภาพซิกวิธีการเชื่อมต่อทั้งหมดซึ่งโฟมและแผงอลูมิเนียมเชื่อมเข้าด้วยกัน เป็นกระบวนการง่ายๆ ที่ให้ผลลัพธ์เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีความแม่นยำสูง อย่างไรก็ตาม การทำความสะอาดพื้นผิวของอลูมิเนียมโฟมและแผงก่อนการยึดติดนั้นค่อนข้างซับซ้อน กาวยังมีความทนทานต่ออุณหภูมิสูงและการกัดกร่อนต่ำ และความแข็งแรงในการยึดติดก็ค่อนข้างต่ำ ซึ่งจำกัดการพัฒนาวิธีการนี้ เมื่อเปรียบเทียบกับการยึดติด การเชื่อมจะช่วยเพิ่มความแข็งแรงในการยึดติดที่อินเทอร์เฟซได้อย่างมาก ปัจจุบัน การบัดกรีและการเชื่อมด้วยเลเซอร์เป็นหัวข้อของการวิจัยอย่างกว้างขวาง

วิธีการบัดกรี

การบัดกรีเป็นวิธีการเชื่อมที่ได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางวัสดุแซนวิชโฟมอลูมิเนียมกุญแจสำคัญของวิธีนี้คือการเลือกวัสดุบัดกรีที่เหมาะสมและกำจัดฟิล์มออกไซด์ออกจากพื้นผิวของโฟมอลูมิเนียม เนื่องจากความต่างศักย์ไฟฟ้าของอิเล็กโทรดระหว่างจุดบัดกรีและวัสดุฐานโฟมอลูมิเนียม จึงอาจเกิดการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้าได้ง่าย ส่งผลให้มีความทนทานต่อความร้อนต่ำและมีความแข็งแรงของจุดเชื่อมต่ำ Wang Hui และคณะใช้การป้องกันไนโตรเจนเพื่อปรับปรุงเสถียรภาพของจุดเชื่อมที่บัดกรี การวิจัยของพวกเขาบ่งชี้ว่าไม่มีฟิล์มต่อเนื่องที่เกิดขึ้นที่อินเทอร์เฟซ แต่ประกอบด้วยจุดสัมผัสที่ขอบของรูพรุนปลาย เมื่อใช้โลหะผสม Zn-Al-Cu เป็นวัสดุบัดกรี กระบวนการเชื่อมเองก็มีฟังก์ชันการลอกฟิล์มบางส่วน หลีกเลี่ยงปัญหาการกัดกร่อนที่เกิดจากการขูดทางกล การใช้เทคนิคการวางร่วมกับการสั่นสะเทือนอัลตราโซนิกในระหว่างการเชื่อมทำให้มั่นใจได้ว่าวัสดุบัดกรีจะเติมเต็มรูพรุนอย่างสม่ำเสมอ ซึ่งในที่สุดจะสร้างแผงแซนวิชโลหะระหว่างวัสดุบัดกรีและแผ่นอลูมิเนียม และวัสดุบัดกรีและโฟมอลูมิเนียม Chen Nannan และคณะ ใช้แผ่นคอมโพสิตทองแดง-แผ่นอลูมิเนียม-ฟอยล์ทองแดงเป็นชั้นกลางและปรับอุณหภูมิการเชื่อมให้เหมาะสมเพื่อเติมรูพรุนอย่างสม่ำเสมอ จนได้แผงแซนด์วิชโลหะจากวัสดุบัดกรีและแผ่นอลูมิเนียมและวัสดุบัดกรีและโฟมอลูมิเนียม Song Yufeng ใช้โลหะผสมที่มีส่วนประกอบของ Al-Si เป็นวัสดุบัดกรีและแผ่นอลูมิเนียมบริสุทธิ์เป็นแผง พวกเขาบัดกรีแผงแซนด์วิชโฟมอลูมิเนียมและใช้การทดลองมุมฉากเพื่อตรวจสอบผลกระทบของอุณหภูมิในการเชื่อม เวลา และกระบวนการอบอ่อนต่อประสิทธิภาพของแผงแซนด์วิช พารามิเตอร์กระบวนการที่เหมาะสม ได้แก่ อุณหภูมิในการเชื่อม 640°C เวลา 15 นาที และการอบอ่อนภายใต้ความเค้นที่ 400°C เป็นเวลา 30 นาที นอกจากนี้ การเปรียบเทียบความล้มเหลวในตัวอย่างที่บัดกรีที่อุณหภูมิ 400°C และตัวอย่างที่เชื่อมติด แสดงให้เห็นว่าวิธีการบัดกรีมีเสถียรภาพที่ดีกว่าที่อุณหภูมิสูงเมื่อเทียบกับวิธีการเชื่อมติด

วิธีการเชื่อมด้วยเลเซอร์

การเชื่อมด้วยเลเซอร์เป็นวิธีการที่เกี่ยวข้องกับการแผ่ลำแสงเลเซอร์ที่มีความเข้มสูงและพลังงานสูงไปยังพื้นผิวโลหะ หลอมโลหะ จากนั้นจึงเชื่อมชิ้นส่วนเข้าด้วยกัน ข้อดีของวิธีนี้ ได้แก่ การเสียรูปของชิ้นงานน้อยที่สุดหลังจากการเชื่อม ประสิทธิภาพการผลิตสูง และความสามารถในการผลิตอย่างต่อเนื่อง Zhang Di และคณะได้เพิ่มโลหะผสมอลูมิเนียม 6061 ระหว่างโฟมอลูมิเนียม(มีรูพรุน 70%) และแผง พวกเขาใช้ความร้อนจากลำแสงเลเซอร์ในการหลอมโลหะผสมอลูมิเนียม 6061 ทำให้สามารถทะลุผ่านรูพรุนของโฟมอลูมิเนียมได้ ทำให้เชื่อมได้ดีขึ้น ความแข็งแรงแรงดึงของรอยเชื่อมอยู่ที่ 2.97 MPa ซึ่งใกล้เคียงกับความแข็งแรงของโฟมอลูมิเนียมเอง อย่างไรก็ตาม ในระหว่างการเชื่อมด้วยเลเซอร์ การดูดซับพลังงานเลเซอร์โดยวัสดุฐานโฟมอลูมิเนียมจะถูกจำกัดเนื่องจากการสะท้อนจากผนังรูพรุนและช่องว่างรูพรุนที่จำกัดภายในโฟมอลูมิเนียม ภายใต้การกระทำของแหล่งความร้อนอุณหภูมิสูง รูพรุนภายในของโฟมอลูมิเนียมอาจยุบตัวลงเนื่องจากการดูดซับความร้อนและการหลอมละลาย ทำให้เกิดโซนเชื่อมที่หนาแน่นและกว้าง การเชื่อมด้วยเลเซอร์ยังคงอยู่ในระยะเริ่มต้นในการสำรวจและยังมีเส้นทางการวิจัยอีกยาวไกลก่อนที่จะสามารถนำไปใช้ในการผลิตในอุตสาหกรรมได้