加拿大汽车船舶SmartMetal泡沫铝

加拿大Cymat铝业公司的Cymat泡沫铝采用“气体吹入金属液法”生产。该工艺通常把基体材料(锻铝或铸铝合金)用传统铸造设备熔化,然后添加10%～30%(vol)的增黏剂(SiC或Al2O3颗粒),通过搅拌器搅拌使增黏剂分布均匀。将混合熔体倒入装有漏斗的容器,通过小喷口将气体注入搅拌器,形成分散的小气泡。气泡大小可通过调整气体流速、搅拌器设计(喷口数量和尺寸)和搅拌速度来控制。气泡上浮到表面并聚集。被气泡包围的陶瓷颗粒借助合适的界面,能起到稳定气孔壁和推迟气泡合并的作用;同时还有增加熔体黏度、减慢气泡上升速率的作用。液态金属泡沫通过传送带进行运送,并同时冷却凝固可获得闭孔泡沫。泡沫的相对密度主要受工艺参数的影响,如搅拌速度、气体流量、熔体中的颗粒数量以及凝固条件等。Cymat泡沫铝作为汽车产品的填充物已广泛应用于德国格奥菲舍尔汽车。

　　Cymat泡沫铝具有优良的性能。Cymat泡沫铝做成的引擎盖能抵抗11m/s的头形物撞击,可有效保护乘员。Cymat泡沫铝充填的碰撞吸能盒能抵抗5m/s的碰撞。Cymat泡沫铝充填的A、B柱的抗弯强度是空心柱的3倍。Cymat泡沫铝可铸造复杂的加肋结构,从而简化模具设计和加工方法。

　　Cymat泡沫铝的主要性能参数:相对密度ρ/ρs=0.02GPa～0.2GPa、杨氏模量E=0.02GPa～210GPa、切变模量G=0.01GPa～1.0GPa、弯曲模量Ef=0.03GPa～3.3GPa、泊松比υ=0.31～0.34、抗压强度σc=0.04MPa～7.0MPa、抗拉强度σt=0105MPa～8.5MPa、热导率λ=0.3W/(m・K)～10W/(m・K)。采用Cymat泡沫铝夹层结构制成的汽车零部件在轿车上的应用如图6所示。

泡沫铝还可应用于汽车的前纵梁、后纵梁、保险杠和底盘之间的冲击能量吸收结构、内部用具与装饰件、翼子板、顶盖板、顶盖纵梁、后隔板、连杆,活塞,下控制臂,传动齿轮,气缸体,制动器汽缸活塞、消声器等。