鋁和碳材料被用來制造越來越輕的汽車,火箭和船只。 但是,僅僅靠完美的材料并不能確保達到最佳的效果。
工業(yè)領(lǐng)域?qū)p量化的施工趨勢需求有增無減。 到2030年,由高強度鋼,鋁和碳纖維增強塑料制成的輕質(zhì)部件的年營業(yè)額將完成從大約70到3000億歐元爆發(fā)。 到目前為止,最重要的市場是它的運輸方面,其次是航空航天業(yè)。 到2020年,法律規(guī)定的汽車二氧化碳減排是輕量化建筑趨勢仍然如此活躍的原因之一。 這使得電動驅(qū)動器和輕型結(jié)構(gòu)對于汽車行業(yè)來說越來越重要。 電池很重,所以制造商必須找到其他可以減輕重量的方法,以改善電動。 然而,由于潛在的效率改善和環(huán)境效益,輕型建筑在其他運輸和工業(yè)部門越來越盛行。
輕質(zhì)建筑以提供減重潛力的新材料和成熟材料為中心。 它們包括輕質(zhì)金屬,尤其是碳纖維增強塑料。 制造商努力將其結(jié)合到完美的產(chǎn)品中,最大限度地發(fā)揮各種材料的優(yōu)勢。 比如,在電動寶馬i3:它的車身是輕巧的碳纖維,而底盤是由耐用的鋁制成。 盡管電池的容量為300公斤,但它的標(biāo)準(zhǔn)重量只有1.2公噸。 完美材料組合的目標(biāo)是“正確的材料用在正確的地方”。 這里的挑戰(zhàn)不僅僅是找到基于不用材料的合適的配件,只要如果各個配件件完美配合,最終的產(chǎn)品就能成功。
最新的研究重點是可靠地粘合多材料系統(tǒng)的方法。 汽車和航空工業(yè)將從越來越高效,堅固或更輕的材料中取得進展,使用正確的組合技術(shù),讓他們以互相結(jié)合達到最佳狀態(tài),或者與其他材料(如鋼鐵或玻璃)相結(jié)合。
粘合技術(shù)目前是加工過程的關(guān)鍵。 近幾十年來,取得了重大進展,特別是在批量生產(chǎn)方面。 幾乎所有的材料都可以使用粘合劑永久連接,而不會影響材料性能。 與焊接相比,粘附幾乎不產(chǎn)生熱量,這可能對材料產(chǎn)生不利影響。 與鉚接或螺栓連接的部件不同,粘接的材料能保持其穩(wěn)定性。 粘合技術(shù)還具有其他優(yōu)點:絕緣,密封性及耐腐蝕性。