弗劳恩霍夫研究所为机床开发出独特的阻尼装置

弗劳恩霍夫机床与成型技术研究所（Fraunhofer IWU）和制造技术与先进材料研究所（IFAM）在材料研究领域取得了突破性进展：复合材料HoverLight为机床设计设定了新标准。通过将铝泡沫和颗粒填充空心球体结合在一起，HoverLight 实现了前所未有的轻质、刚性和减震性能。在与一家工业合作伙伴的合作项目中，首次证实HoverLight可以将系列机床的振动抑制3倍。与原来的组件相比，重量减轻了20%。

HoverLight是金属泡沫和空心球的复合材料，可以保证高水平的阻尼：与以前使用的复合材料相比，带有内置空心球体的铝泡沫对振动的阻尼要大得多。因此，加工精度更高，机床使用寿命更长。夹层设计还大大减轻了重量，使加工过程更加动态。HoverLight可以根据不同应用的具体要求进行定制。

Fraunhofer IWU金属泡沫研究部门负责人Jörg Hohlfeld博士说：“通过HoverLight，我们开发出了一种材料，它突破了减震领域的极限。我们解决了现代机床刚性设计、移动组件轻量化和有效减振等相互冲突的目标要求。”

应用范围广泛

在机床中，所有移动组件（例如机床滑块）都可以使用HoverLight。然而，在机械制造之外，也有许多应用是可以想象的——在这些应用中，轻质、高刚性和高精度尤为重要：

● 采用夹层结构的机器人手臂具有刚度高、质量小的优点，可以实现更高的速度和加速度；

● 泡沫铝制成的刚性结构已用于批量生产的汽车的碰撞结构中，填充颗粒的中空球体提高了减震效果；

● 轨道车辆：可以想象使用HoverLight的墙壁和地板元件，带有铝质泡沫芯材的地板板已被用作北京地铁的夹层；

● 服务器和高性能计算机：轻质、坚固的外壳可提高稳定性、散热性和减震性；

● 医疗技术：核磁共振成像和超声波设备需要轻质、坚固的设计，以保证精确测量并将振动降至最低。

下一个目标：具有吸引力的制造成本

研究人员正在不断努力进一步开发HoverLight，扩大其应用范围。目的是使复合材料的性能适应其他应用的要求，并通过工业化流程降低其制造成本。空心球体的生产非常复杂，需要大量能源，而且还不具备可重复性。

一种很有前景的方法是用金属泡沫代替空心球，这种方法更容易生产，因此成本更低，类似于药品包装中使用的金属泡沫。弗劳恩霍夫团队相信，在短短几年内就能大幅降低成本。

联邦经济事务和气候保护部根据德国联邦议院的决定，为项目合作伙伴（Fraunhofer IWU、IFAM和巨浪集团）提供了资助，作为IGF预竞争资助计划（Industrielle Gemeinschaftsförderung；项目01IF21481N）的一部分。项目合作伙伴也得到了德国工业设计研究院的技术和组织支持。

来源：荣格-《国际金属加工商情》

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