HybriSonic: onderzoek naar nieuwe lastechnieken voor metaal-composiet sandwichplaten

print icon

Metaal-composiet sandwichpanelen

Metaal-composiet sandwichpanelen bestaan uit twee dunne, massieve metalen platen waartussen onder hoge druk een kunststof (bv. polyetheen) is verlijmd. De metaalplaten vormen daardoor samen met het kunststof een soort sandwich, waardoor ze ook wel metaal sandwichplaten worden genoemd. Verschillende soorten metalen worden hiervoor gebruikt; voornamelijk aluminium, maar ook roestvast staal, gelakt staal, messing, titaan enz.
Het oppervlak van aluminium sandwichplaten is uitermate vlak, corrosievrij en heeft een lage uitzettingscoëfficiënt. De stevige aluminium sandwichplaten combineren deze eigenschappen met een uitstekende bedrukbaarheid met inkt. Hierdoor zijn ze bij uitstek geschikt voor stijlvolle toepassingen zoals reclamezuilen, standenbouw, reclameborden en displays.

 

  

  

 

Uitdagingen

Het gebruik van deze panelen stelt echter uitdagingen op het gebied van de verbindingstechnologie
Door de tussenliggende laag (bv. polymeer) is de verwerking van deze hybride materialen echter moeilijk in vele opzichten en nieuwe benaderingen zijn vereist. Eén van de meest gebruikte verbindingstechnieken voor plaatmaterialen is het weerstandpuntlassen. Aan de ene kant fungeert de tussenliggende laag als een elektrisch isolerende barrière, waardoor weerstandlassen niet mogelijk is. Aan de andere kant is het verschil tussen de mechanische eigenschappen van de composietlaag en het metalen cover groot, wat leidt tot verdere beperkingen inzake toepassing van bewerkingstechnieken.

Recent zijn er echter ontwikkelingen gebeurd voor een aantal verbindingsprocessen. Nieuwe hybride verbindingstechnieken werden ontwikkeld. De mogelijkheden en de beperkingen van deze verbindingstechnieken moeten echter gekend zijn om bedrijven toe te laten deze processen te gebruiken voor het vervaardigen van multi-materiaal componenten.

  
Dwarsdoorsnede van een geriveteerde en geclinchte verbinding van een metaal-composiet sandwichplaat - Wrijvingspuntlasmachine

Stap mee in collectief onderzoek !

Het BIL wil, bij voldoende industriële interesse, een praktijkgericht onderzoeksproject opstarten over het verbinden van deze sandwichplaten. Hierbij zullen er verschillende hybride verbindingstechnieken verder ontwikkeld en uitgetest worden op verschillende materialen. In het project zal de focus liggen op 4 verbindingstechnieken; meer bepaald clinchen, riveteren, weerstandlassen en wrijvingspuntlassen.

 

Om ervoor te zorgen dat de sandwichplaten kunnen verbonden worden met deze technieken moet de plastic kern lokaal verplaatst worden. In het geplande project zullen 2 concepten voor het wegdrukken van de plastic kern worden onderzocht. Het eerste concept is het ontwikkelen van een hybride verbindingstechniek, meer bepaald een combinatie van ultrasoon lassen en clinchen of weerstandlassen. Voor dit concept zal een sonotrode voor het genereren van de ultrasone trilling geïntegreerd worden in de verbindingstools. Door de ultrasone trillingen zal de plastic kern van de sandwichplaat verplaatst worden zodat de platen kunnen verbonden worden. Een tweede aanpak maakt ook gebruik van ultrasone trillingen om de plastic kern te verplaatsen, maar als voorafgaandelijke stap. Nadien zullen de behandelde platen verbonden worden met zelfponsend riveteren of wrijvingspuntlassen.

 

Daarnaast zullen er industriële cases ontwikkeld worden om het potentieel van de nieuwe processen aan te tonen.

 

De inbreng van de industrie is hierbij noodzakelijk. Bedrijven die interesse hebben in dit onderzoeksproject kunnen contact opnemen met het Belgisch Instituut voor Lastechniek (contact : Koen Faes) of het interesseformulier invullen. 

Meer informatie

Meer info? Contacteer:

 
Foto van contactpersoon

dr. ir. Koen Faes
EWE

+32 (0)9 292 14 03

 
  • SHARE
  • Facebook
  • Twitter
  • LinkedIn

Help ons mee dit project op te starten.

Toon uw interesse via het formulier !