美國橡樹嶺國家實驗室(ORNL)研究人員研發的，用於汽車輕量化的碳纖維複合材料和其他多種材料黏合的激光表麵處理工藝，有望取代通過研磨砂、噴鋼砂及對環境有害溶劑的手工處理材料表麵工藝技術，將有助於提供更高質量的碳纖維。
激光表麵處理工藝可提供更高質量的碳纖維
這種處理工藝成本低且靈活性高，因為在黏合前通過激光去除表麵材料層能夠提高接點的性能，並且為大批量自動化使用提供了可能性。
ORNL研究員和研發團隊領導Sabau表示：“我們的技術大大優於傳統的表麵處理方法。鑒於能極大地降低碳纖維聚合物複合材料成本，這種方法增加了汽車行業使用這種輕質高強度材料的用途，同時還能將汽車和卡車的重量減輕750磅。”
鋁和碳纖維聚合物複合材料的表麵處理是黏合過程中的關鍵一步，將會直接影響接縫的質量。
在生產軋製過程中，鋁表麵往往會形成油層和其他汙染物，而碳纖維表麵則通常含有許多脫模材料。
“這些表麵汙染物能影響表麵能量和粘合質量，因此移除它們至關重要。”Sabau解釋道。此外，激光穿透到頂層樹脂層，使得單個碳纖維進行曝光以便直接黏合到黏合劑，從而實現更高質量的黏合。
相比傳統製備的基線接頭，通過激光結構表麵製備的接頭所吸收的能量大約要多200%。
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