Các nhà sản xuất đặc biệt là trong ngành công nghiệp ô tô, vẫn đang tiếp tục nghiên cứu để kết hợp các kim loại nhẹ như nhôm với thép - kim loại nặng, nhưng vấn đề là làm sao để hàn chúng lại với nhau. Hạn chế là do nhiệt cao sinh ra trong quá trình hàn làm suy yếu các kim loại nhẹ này, khiến cho mối hàn không được bền. Sau 10 năm nghiên cứu, các kỹ sư thuộc trường Đại học Ohio đã phát triển được kỹ thuật hàn mới, có khả năng khắc phục hạn chế, trong khi còn sử dụng ít năng lượng hơn 80% và tạo các liên kết có độ bền cao hơn 50%.
"Với phương pháp của chúng tôi, các vật liệu được tạo hình và đồng thời liên kết với nhau và thực sự trở nên chắc hơn”, Glenn Daehn, Giáo sư khoa học vật liệu và kỹ thuật tại Đại học bang Ohio, đồng tác giả nghiên cứu nói.
Kỹ thuật truyền thống được gọi là hàn điểm tiếp xúc, hoạt động bằng cách cho dòng điện đi qua các tấm kim loại sử dụng điện trở tự nhiên trong các kim loại đó. Quá trình này sản sinh nhiệt làm tan chảy các kim loại tạo thành một mối hàn. Kỹ thuật này tiêu thụ nhiều năng lượng và kim loại nóng chảy chuyển sang trạng thái yếu hơn trước.
GS. Daehn và nhóm nghiên cứu đã đưa ra phương pháp hàn mới được gọi là kích thích lá kim loại bay hơi (VFA) sử dụng các xung ngắn điện áp cao (kéo dài 1 phần triệu giây) đi qua một lá nhôm và một lượng khí nóng di chuyển với tốc độ lên đến hàng nghìn km/giờ để liên kết các nguyên tử của kim loại này với các nguyên tử của kim loại khác. Do đó, 2 kim loại khác nhau được liên kết với nhau sẽ không tan chảy, kim loại cũng không bị suy yếu và mối nối cũng chắc hơn.
Tiết kiệm năng lượng là do thực tế xung điện quá ngắn và năng lượng cần để làm bay hơi lá kim loại ít hơn năng lượng cần để làm tan chảy đồng thời các kim loại trong quy trình truyền thống.
Nhóm nghiên cứu đã áp dụng kỹ thuật mới để kết nối thành công các mối hàn giữa đồng, nhôm, magie, sắt, niken và titan. Họ đã tạo ra các liên liên chắc chắn giữa thép thương mại và hợp kim nhôm, một sự kết hợp bình thường là không thể. Kỹ thuật VFA cũng có khả năng tạo hình các phần kim loại trong quá trình hàn, giúp các nhà sản xuất giảm được một bước của qui trình hàn.
Nguồn: theo vista, ngày 10/11/2015.