Laut einem aktuellen Bericht des Physicist Organization Network haben Ingenieure der University of California, Los Angeles, Titancarbid-Nanopartikel verwendet, um die übliche Spezialaluminiumlegierung AA7075 herzustellen, die nicht geschweißt werden kann.Das resultierende Produkt soll in der Automobilherstellung und anderen Bereichen eingesetzt werden, um die Teile leichter, energieeffizienter und stabiler zu machen.
Die beste Festigkeit der gebräuchlicheren Aluminiumlegierung ist die 7075-Legierung.Es ist fast so stark wie Stahl, wiegt aber nur ein Drittel so viel wie Stahl.Es wird häufig in CNC-bearbeiteten Teilen, Flugzeugrümpfen und -flügeln, Smartphone-Hüllen und Kletterkarabinern usw. verwendet. Solche Legierungen sind jedoch schwer zu schweißen und können insbesondere nicht auf die im Automobilbau übliche Weise geschweißt werden, was sie unbrauchbar macht .Denn wenn die Legierung während des Schweißprozesses erhitzt wird, führt ihre Molekularstruktur dazu, dass die Bestandteile Aluminium, Zink, Magnesium und Kupfer ungleichmäßig fließen, was zu Rissen im geschweißten Produkt führt.

Jetzt injizieren Ingenieure der UCLA Titankarbid-Nanopartikel in den Draht von AA7075, sodass diese Nanopartikel als Füllstoff zwischen den Anschlüssen fungieren können.Die mit diesem neuen Verfahren hergestellte Schweißverbindung weist eine Zugfestigkeit von bis zu 392 MPa auf.Im Gegensatz dazu weisen die Schweißverbindungen aus der Aluminiumlegierung AA6061, die häufig in Flugzeug- und Automobilteilen verwendet werden, eine Zugfestigkeit von nur 186 MPa auf.

Der Studie zufolge kann eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen die Zugfestigkeit der AA7075-Verbindung auf 551 MPa erhöhen, was mit der von Stahl vergleichbar ist.Neue Untersuchungen haben auch gezeigt, dass Fülldrähte mit gefüllt sindTiC-Titancarbid-Nanopartikellässt sich auch leichter mit anderen schwer schweißbaren Metallen und Metalllegierungen verbinden.

Der Hauptverantwortliche der Studie sagte: „Die neue Technologie wird voraussichtlich dazu führen, dass diese hochfeste Aluminiumlegierung in Produkten, die in großem Maßstab hergestellt werden können, wie Autos oder Fahrräder, weit verbreitet ist.“Unternehmen können die gleichen Prozesse und Geräte nutzen, die sie bereits haben.In den Herstellungsprozess wird eine superstarke Aluminiumlegierung eingearbeitet, um es leichter und energieeffizienter zu machen und gleichzeitig seine Festigkeit beizubehalten.“Forscher haben mit einem Fahrradhersteller zusammengearbeitet, um diese Legierung für die Fahrradkarosserien zu verwenden.