汽车工业轻质泡沫铝材料运用

  泡沫铝材料的轻质结构、能量吸收和噪声控制等优越性能,使其在汽车与交通工业中有着广泛的应用空间。汽车日益向轻量化、低能耗、更安全舒适的方向发展,为此需采用密度低、综合性能好、再生利用率高的材料。欧盟实行的光明欧洲计划就是研究泡沫铝材料在汽车上的应用。采用泡沫铝材料构件,汽车构架的刚度得到加强,可使构架稳定性提高30%。

  汽车制造商德国Karmann股份公司已经选用泡沫铝夹心板制造轿车顶盖板和底板,其刚度比原来的钢构件高7倍,而其质量却比钢件轻25%;用泡沫铝夹心板制造的轿车底板,每平方米质量比钢制底板减轻50%左右。澳大利亚轻金属性能研究中心(LKR)和德国宝马(BMW)公司联合研发了一种泡沫铝结构的发动机支架,在提高承受发动机高质量的同时,还能耗散机械振动和热能,其抗冲击振动能力及安全性都得以提高。

  泡沫铝材料吸收撞击能量的性能较强,受到碰撞时产生塑性变形,吸收外加负载的冲击力,可以有效地保护车辆和乘员的安全。质量为1500kg的轿车以48km/h速度发生碰撞时,受撞面积按1000mm×150mm、厚度按20mm计算,那么泡沫铝可吸收全部撞击能量的84%。

  目前,宝马、奔驰、丰田、现代等汽车公司都在开发泡沫铝材料轿车保险杠,一些公司已通过撞车实验。泡沫铝材料耐热、阻燃,在受热状态下不会释放有毒气体,所以采用泡沫铝材料来代替泡沫塑料或发泡树脂材料,可以提高使用寿命,减少维修,同时也消除了传统材料在车辆事故中产生的有害气体,大大降低了交通事故中的损失和人员伤亡,同时也起到了环保作用。

  泡沫铝还可用于制作城市轨道、高架桥旁的隔音屏。国际上公认的理想的隔音屏为,靠近噪声源侧具有吸声功能,整体具有隔音功能。最好的隔音屏是用泡沫铝材料制作的,外侧为铝板贴面,内侧为裸面泡沫铝板,具有吸声功能,可以隔音20~30dB。半圆柱状的泡沫铝和钢背或混凝土背组成的吸音装置已开发应用于高速公路桥、地铁的噪音控制。

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