Недавние разработки австрийских исследователей из Технического университета Граца могут изменить подход к соединению различных материалов в промышленности. Две новых технологии, основанные на 3D-печати и ультразвуковой сварке, позволяют соединять древесину с металлом без применения традиционных клеев, что не только улучшает прочность соединений, но и делает процесс более экологически чистым.
Традиционные клеи, используемые в производстве, нередко содержат химические вещества, которые могут быть вредны как для окружающей среды, так и для работников. Производство таких клеев требует значительных ресурсов и энергии, а их использование может приводить к загрязнению почвы и водоемов. В ответ на эти проблемы, команда ученых из Граца разработала два метода, которые минимизируют негативное воздействие на природу.
Первый метод, известный как «Соединение», использует возможности 3D-печати для создания прочных связей между древесиной и двумя типами металлов: нержавеющей сталью и титановым сплавом. В этом процессе специальные материалы наносятся непосредственно на необработанную древесину, проникая в ее поры и создавая связь, аналогичную клеевой. Ученые предполагают, что можно улучшить прочность соединений, применяя лазерную гравировку на древесине. Эта техника позволит создать более сложные структуры и увеличит размер пор, что в свою очередь улучшит сцепление с другими материалами.
Второй метод, предложенный исследователями, называется «ультразвуковая сварка». Он включает использование ультразвукового инструмента, который генерирует высокочастотные волны для создания трения между древесиной и металлом. Это трение вызывает нагрев, достаточный для соединения материалов, что делает процесс более эффективным и безопасным. Ученые уверены, что этот метод может стать основой для создания прочных и долговечных соединений в различных отраслях.
Потенциальные области применения этих технологий очень широки. Они могут быть использованы в мебельной промышленности для создания более устойчивых изделий, в автомобильной отрасли для улучшения характеристик безопасности, а также в аэрокосмической сфере, где прочность соединений критически важна.
