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住友轻金属开发出可提高部件刚性的轻量铝合金板“SMART SHEET” 3/30/2012
住友轻金属工业开发出了一种轻量铝合金板“SMART SHEET”,该材料通过在板材上增加一定的凹凸图案,使弯曲刚性、扭曲刚性及表面刚性大幅提高。商品名称为Sumitomo Multipurpose Aluminum Reinforced and Textured SHEET的缩略语。
作为物理特性参数的杨氏模量没有变化,但通过改变形状可提高所制成的部件的刚性。为了达到与钢板相同的弯曲刚性,所需铝板的厚度为钢板的1.4倍,而SMART SHEET的厚度仅为钢板的60%。如果考虑到各材料的密度换算为重量时,铝板为弯曲刚性相同的钢板的50%,而SMART SHEET仅为钢板的20%。这样一来,便可将设计时优先考虑刚性的部件减轻至钢板的1/5。
为达到相同的目的而利用凹凸来提高刚性的还有波纹板。不过,波纹板的弯曲刚性具有较强的各向异性。在与波纹平行的方向上,刚性可提高至平板的100多倍,而在与波纹垂直的方向上,刚性却并未提高。而且,波纹板的扭曲刚性也较低。
虽然后来出现了对波纹板的各向异性加以改善的扎花板,但各向同性的刚性方面,扎花板仅为平板的2~3倍,而SMART SHEET为10倍以上。
不仅是刚性,SMART SHEET的抗压缩强度及抗弯曲强度也大幅提高,因此可用作高强度部件及能量吸收部件。用作夹层板的芯材时,在夹层板高度较低的条件下,可使其弯曲刚性高于蜂窝板。而且还具有抑制振动的效果。
SMART SHEET上的凹凸图案采用卍及H等形状,住友轻金属已对数十种形状注册了外观设计专利。而且,除了铝板之外,还对金属板及合成树脂板注册了专利,今后计划通过与其他公司签订专利授权协议,向高刚性钢板及树脂板等更多的产品领域拓展。(记者:浜田 基彦,《日经汽车技术》)

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