Způsoby přípravy a problémy hliníkových pěnových sendvičových panelů

Přípravahliníkové pěnové sendvičové panelyje rozdělena do dvou kategorií jako celek. První kategorií je nejprve připravit hliníkovou pěnu a poté spojit hliníkovou pěnu s kovovým panelem různými způsoby, jako je cementované spojení, metoda povrchového tepelného stříkání a svařování. Druhým typem je připravit prefabrikované tělo sendvičového panelu z hliníkové pěny a poté je prefabrikované tělo zahřáto, aby se vytvořila pěna jádrové vrstvy, a pěna se ochladí po dokončení pěny, kterou je sendvičový panel z hliníkové pěny. Mezi běžně používané způsoby přípravy patří lisování za tepla - metoda vypěňování práškovou metalurgií, metoda válcování - potahování - napěňování a tak dále.

1. Lepený spoj

Lepení se týká způsobu výroby sendvičových panelů lepením hliníkové pěny na kovové panely pomocí vhodných lepidel. Proces lepení využívá fyzické spojení pro přípravu sendvičového panelu a metoda má výhody jednoduchého postupu a vysoké přesnosti výroby. Nicméně, vzhledem ke strukturálním charakteristikám vysoké poréznostihliníková pěnaodstranění nečistot v otvorech na povrchu hliníkové pěny je poměrně těžké; u tohoto způsobu spojení jsou panel a jádrová vrstva převážně lepeny na hrotech otvorů a skutečná účinná spojovací plocha je malá, což má za následek nízkou pevnost spojení sendvičové struktury; lepidlo selže při vysokých teplotách nebo v silně korozivním prostředí, což způsobí oddělení vrstvy jádra od panelu a destrukci konstrukce.

2. Svařovací spoj

Metody svařování pro přípravu pěnových hliníkových sendvičových panelů zahrnují svařování laserovým paprskem, ultrazvukové torzní svařování a pájené spoje. Svařování laserovým paprskem je použití vysoké tepelné energie laseru k panelovým materiálům a tavení povrchové vrstvy pěnového hliníku, chlazení po obou kompozitech dohromady, poloha bodového svařování a sekvence svařování znázorněné na obrázku 1. Svařování laserovým paprskem je vysoce přesné a může efektivně kontrolovat oblast roztaveného spoje. Ačkoli tento způsob může provádět nepřetržitý provoz, účinnost je nízká a pevnost spojení produktu je také nízká. Principem ultrazvukového torzního svařování je spojení dvou materiálů dohromady pomocí ultrazvukové energie. Tato metoda však vyžaduje určitou svařovací plochu a není možné dokončit svařování všech cílových ploch, což omezuje použití této metody ve skutečné výrobě. Pájenému spojení bude bránit zoxidovaná vrstva pěnového hliníku, takže je důležité odstranit zoxidovanou vrstvu a při použití technologie pájení bez pájecího tavidla vpěnový hliníksendvičových panelů, je třeba vzít v úvahu některá antikorozní opatření, aby se zabránilo kombinaci slitin na bázi zinku a jiných slitin s korozí hliníku. Navíc díly spojené touto metodou mají pouze děrované hroty, takže pevnost spoje bude snížena.

3. Metoda povrchového žárového nástřiku

Proces povlakování obecně vyžaduje vysoký stupeň rovinnosti na povrchu součásti, takže metoda není vhodná pro složitější struktury. Tepelný nástřik patří k povrchové technologii, která se realizuje tavením drátů nebo prášků. Tato metoda využívá proud vzduchu k urychlení roztaveného materiálu a jeho přenosu na povrch součásti, která má být potažena, což umožňuje zpracování součástí složitých tvarů. Při této metodě je zdrojem tepla obecně elektrický oblouk. Tento způsob je však obtížně industrializovatelný kvůli složitosti procesu.

4. Lisování za tepla - metoda vypěňování práškovou metalurgií

Při této metodě se prášek jádrové vrstvy použitý pro napěnění nejprve umístí do panelu a poté se společně vloží do formy a použije se na ně hydraulický lis, který na ně vyvine studený tlak, načež se polotovary udrží na 450 ℃ po dobu asi 1 hodiny a poté lisováním za horka pro získání prefabrikovaných polotovarů, které lze provozovat pro pěnění. Předlisek se potom zahřeje a vypění v uzavřené formě a po ochlazení se získá sendvičový panel. Přítomnost formy v této metodě bude mít určitá omezení velikosti hotového hliníkového pěnového sendvičového panelu.

5. Metoda válcování-potahování-pěnění

Tato metoda je původní prášek pro napěnění pomocí vhodných válcovacích prostředků, aby se materiál jádra po panelu a prefabrikovaném materiálu jádra pro válcování potahoval, aby se získaly předem vyrobené polotovary, po ochlazení se pění, aby se získala dobrá struktura sendviče panel. Tento způsob přípravy produktů s vysokou pevností spoje může realizovat kontinuální výrobu, ale musí překonat dvě technické potíže: jednou je potřeba zahušťovat prášek a druhou je účinná kombinace materiálu jádra a válcování panelu.