Pesquisadores do NC State revelaram uma novaSoldadura por induçãotécnica capaz de unir painéis de espuma metálica composta (CMF)sem comprometer a porosidade e as propriedades isolantes características da espuma American Naval Institute News+12NC State News+12Explorador Tecnológico+12.O CMF combina esferas metálicas ocas numa matriz metálica, oferecendo uma combinação única de estrutura leve, resistência e propriedades de isolamento térmico ideais para aeroespacial, defesa,e aplicações energéticas Associação Americana de Engenheiros Mecânicos+3NC State News+3Relatório sobre inovações+3.

A soldagem por fusão tradicional falha com CMF porque o calor derrete e colapsa a estrutura porosa da espuma, destruindo seus benefícios:O enchimento sólido fundido forma soldas densas e não porosasque eliminam a vantagem da espuma Novo AtlasExplorador Tecnológico.Em vez disso, a equipe do NC State virou-se para a soldagem por indução.campo eletromagnético gerado através de bobinas de indução seletivamente aquece a região de junção, que penetra na CMF apesar do seu teor de metal de 30~35% – graças à rápida penetração do campo na espuma metálica – levando à ligação sólidasem derretimento do material circundante WRAL.com+8Explorador Tecnológico+8工程学院+8.

Principais conclusões

Após unir amostras de CMF usando soldagem por indução, a equipe observou queNão ocorreu colapso das bolhas internas, e a resistência à tração da ligação manteve-se próxima da do material base.A soldagem por indução funciona muito bem em componentes CMF devido à elevada fracção de ar da espuma permitindo aquecimento eletromagnético direcionado à articulação. Novo Atlas+4O Laboratório - Brookes Bell+4工程学院+4.

Aplicações e implicações

A demonstração bem-sucedida abre a CMF parautilização estrutural em painéis aeroespaciais, blindagem de veículos e aplicações de escudo térmico onde a redução de peso e o isolamento térmico são críticos.Assemelhamentos de CMF em grande escala com formas complexase articulações anteriormente impraticáveis.

Preparação da indústria

Enquanto ainda académico, este método ganhou força: o trabalho do CMF do NC State abrange 20 anos,e relatórios recentes mostram que os compósitos de espuma metálica estão agora disponíveis comercialmente para aplicações em toda a robótica, defesa e sistemas estruturais Explorador Tecnológico+2NC State News+2Relatório sobre inovações+2AFCEA.A nova técnica de soldagem resolve uma grande barreira de adoção, aproximando o CMF da integração no mundo real.

A minha análise

Este desenvolvimento é mais do que um avanço dos materiais, é um ponto de virada para a adopção de compósitos leves em sistemas de engenharia.precisos e localizados, mantém as vantagens do CMF, permitindo ao mesmo tempo a integridade estrutural.A capacidade de soldar selecionando apenas a região de interface através de aquecimento eletromagnético reduz a distorção térmica e suporta a fabricação híbrida.

Em vez de substituir os metais ou compósitos tradicionais, os CMF com solda por indução oferecemUma opção premium em que isolamento, absorção de energia e redução de peso são simultaneamente importantesPor exemplo, os painéis de blindagem usando CMF poderiam absorver o impacto enquanto permaneciam mais leves, ou os gabinetes de bateria em veículos elétricos poderiam alavancar tanto a resistência quanto a resistência ao calor.

Em conclusão, a soldagem por indução de CMF transforma um material promissor em uma realidade fabricável.Podemos esperar que essas espumas leves apareçam no aeroespacialA integração deste método de soldagem estabelece as bases para a próxima geração de materiais metálicos multifuncionais.