现代轻质结构已经帮助汽车和航空航天工业节省燃料和材料，并减少对环境的影响。弗劳恩霍夫材料与梁技术研究所（IWS）的研究人员最近找到了一种将这种经过验证的设计原理转移到其他行业的方法。
通过使用激光，他们用盖板焊接花丝空心室结构，形成轻质夹芯板。这种金属结构可以在IWS的卷对卷工艺中特别有效地生产。新技术确保了轻质面板的更高生产速度和更广泛的用途。这开辟了新的轻质结构视角，如船舶上层建筑、铁路和工厂建筑的建造。
基于激光的“夹层电镀”方法为工业提供了许多技术，经济和生态潜力，“通过这项技术，轻质面板和型材的生产速度比传统方法更快，更具成本效益，”IWS研究员Andrea Berger说。“此外，新工艺消除了对粘合剂和其他附加材料的需求。这有助于回收用它生产的轻质结构。
许多轻质制造商经常使用空心夹芯板，而不是厘米厚的厚钢板。尽管与实心钢相比，它们的重量明显更轻，但它们足够坚固，可用于车辆、飞机或大厅的隔墙和天花板。典型的起始材料是薄钢、铝或塑料。在这些内部结构上，制造商在两侧焊接或粘合薄板。
极限经典挤出
来自萨克森州的一家大型货车制造公司向IWS提出了挑战，开始了新的激光轧制工艺：制造商已经在车辆技术中使用轻质铝型材。
然而，所应用的挤压工艺不允许任意薄的内网。大约1.5毫米构成了技术下限。这过去和现在都反对尽可能多地节省材料和重量或使用花丝内部结构的愿望。
IWS研究人员用激光焊接轧机解决了这个问题。使用该系统，它们在两个辊子之间引导轻质内部结构的柔性核心层，盖板在顶部和底部滚动。扫描仪控制的激光器从两侧精确地定向到芯层和盖板之间的薄间隙中。
在那里，它们以精确的精度加热金属表面。根据所选的板材，产生的局部温度在 660 到 1400 摄氏度之间。然后，辊子将芯层和盖板的轻微熔化的表面压在一起，牢固地粘合在一起，使它们永久粘合。
绿色激光加工
这种特别轻的板材可以使用轧制工艺一次性生产。与高温挤压等传统方法相比，激光焊接节省了大量能源，因为富含能量的光只需将金属表面局部熔化至晶圆薄厚度。它还适合低成本的大规模生产。
即使是实验室原型也能实现高生产速度。这种系统发展到工业规模，每分钟可以生产十多米的轻质板材，Andrea Berger估计。此外，此类机器可以快速转换为新的型材或板材结构。
