Hybridní materiál s kovovou matricí
Kompozity jsou spojovány s uhlíkovými nebo skleněnými vlákny, ale co když se v nich použije kov? Výsledek dokládá britský výrobce Alvant, který se zaměřil na takovéto řešení.
Pokročilá třída kompozitů vyrobená kombinací hliníkové slitiny a vláken či částic dalších materiálů je známá vysokou pevností a nízkou hmotností. Je vhodná pro aplikace, kde se očekává, že se přiblíží konvenčním kovům, nebo dokonce překročí jejich výkonnostní limity.
V patentované technologii Advanced Liquid Pressure Forming spojuje Alvant hliník (fungující jako matrice) s řadou dalších prvků k vytvoření vysoce výkonného hybridního materiálu označovaného jako hliníkový matricový kompozit: AMC (Aluminium Matrix Composite). U tohoto nového materiálu, který umožňuje dosáhnout vyšší lehkost, tuhost i pevnost, je výrazně zjednodušená recyklace díky možnosti oddělení vláken od hliníku na konci jeho životnosti. Jde o obdobný princip jako uhlíkem zesílené plasty (CFRP), kde však roli pryskyřice, jako pojivového prvku, přebírá hliník. Výsledkem je materiál o 50 % tužší a téměř trojnásobně silnější než standardní karbon, silnější než průměrná ocel při poloviční hmotnosti, a o 30 % lehčí než titan.
Hlavním trumfem AMC oproti jiným kompozitům je jeho univerzálnější odolnost. Dokáže odolávat jak vysokému mechanickému namáhání, tak tepelné zátěži. Zatímco uhlíkové kompozity jsou křehké vůči kinetické energii při nárazu a při vysokých teplotách se taví, AMC těmito omezeními netrpí. Při zahřátí se neroztahuje, tak jako samotná ocel či hliník, lépe pohlcuje vibrace i hluk. A v neposlední řadě je i levnější. Výroba je relativně jednoduchá, navíc lze z nového materiálu vytvářet selektivně jen komponenty, na které je vyvíjen maximální tlak, a zbytek vyrábět s využitím konvenčních materiálů.
Novinka je zatím využívána hlavně v leteckém průmyslu, ale slibné perspektivy může mít i v automotive segmentu, zejména v elektromobilitě, kde se bojuje o každý gram hmotnosti k prodloužení dojezdu. Umožnil by např. výrazně snížit hmotnost motorů v nábojích kol nebo rotorů elektromotorů, které mohou být až o 40 % lehčí než konvenční.
Milan Ferenc
Foto: Alvant
113
.gif)
