由于焊接是一种坚固和一致的连接方法,所以在许多应用中使用焊接。然而,传统的焊接技术有局限性,如连接不同的金属或形状记忆金属的能力。这些材料通常需要替代的连接方法,如卷曲或铆钉。根据Glenn Daehn博士,俄亥俄州立大学材料科学和工程教授和脉冲制造实验室的负责人,脉冲焊接可以满足这些挑战,并可能取代许多其他连接方法。

“脉冲焊接使用高速碰撞,本质上擦除原始表面和高压的冲击创造了清洁表面之间的一种结合。这种撞击的速度可达每小时1000英里,”Daehn说。“使用这种高冲击力的方法,不会产生金属的热或变形,允许一个比原始材料更强的接头。”

该技术包括爆炸、电磁、激光冲击和蒸汽箔执行器焊接。每种技术都使用不同的源来创建碰撞后的速度。与其他方法相比,爆炸焊接可以在更大的规模上使用。然而,由于在生产环境中使用炸药的潜在危险,这种情况并不常见。

电磁焊接涉及到应用快速和强烈的电流驱动器线圈,以创造一个电流在导电金属。Daehn解释说,用这种方法加入许多强金属是具有挑战性的,因为用于加速的磁铁有强度限制。脉冲制造实验室主要研究激光冲击焊接和气体箔致动器焊接(VFAW)。激光冲击焊接使用短激光脉冲,通过扩大烧蚀层,推动飞片向材料创造固态焊缝。

Daehn说:“激光冲击焊接既精确又可重复,这使得它成为医疗设备制造和微电子学的理想选择。”

蒸汽箔致动器焊接使用高压电流汽化箔致动器焊接使用高压电流汽化箔致动器,这迫使一种材料向目标材料以高速加入金属冲击。碰撞的角度和碰撞的速度允许不同的金属连在一起而不离开固态。VFAW可用于发射各种厚度的金属板,速度从每秒300米到每秒1公里不等。

VFAW可用于长时间或点焊,不会损坏材料涂层或燃烧粘合剂或聚合物组件。此外,用这种方法,传单可以超过0.25英寸厚。VFAW可用于连接不同类型的材料,如铸件,挤压和薄板,以及膨胀或压缩焊缝管。在脉冲制造实验室,Daehn和他的团队已经能够加入铝和镁,铝和铁,铝和钛,铝和镍,铝和铜,钛和铁,铜和铁。

除了焊接,汽化箔执行器可用于压花,剪切和形成金属零件。随着VFAW的大量应用,脉冲制造实验室成立了Applied Impulse Inc.,这是一家将VFAW提供给制造商的公司。作为首席执行官,Daehn解释说,公司之所以成立,是因为希望分享他和他的团队花了多年时间研究和开发的技术。

Applied Impulse目前是一个小规模的操作。Daehn认为,VFAW技术可以应用于许多领域,如航空航天制造中替代铆钉,汽车制造中将铝与其他金属焊接,以及医疗设备制造。

Daehn说:“脉冲焊接比铆钉更坚固,也比传统焊接更灵活。”“这是加入技术的未来。”

欲了解更多关于脉冲焊接和VFAW系统的信息,请访问www.appliedimpulseinc.comiml.osu.edu