Energieabsorbierender Aluminium-Wabenkern
Energieabsorbierender Aluminium-Wabenkern
Energieabsorbierender Aluminium-Wabenkern
Energieabsorbierende Wabenstrukturen sind funktionelle Strukturmaterialien mit hexagonalen oder ähnlichen porösen Strukturen als geometrische Merkmale, die speziell dafür entwickelt wurden, kinetische Energie durch ihre große Verformung bei einem Aufprall effizient zu absorbieren und abzubauen.
Das Material der energieabsorbierenden Wabenstruktur kann aus dickem Aluminium oder Kohlenstoffstahl, Edelstahl, Titanlegierungen usw. bestehen. Die Herstellung erfolgt üblicherweise durch Stanzen dickwandiger Platten und anschließendes Hartlöten, Laserschweißen oder spezielle Klebeverfahren. Hochfeste, energieabsorbierende Wabenstrukturen werden im Formverfahren hergestellt und weisen eine Dichte von über 150 kg/m³ auf.
Energieabsorbierender Aluminium-WabenkernEs besteht aus einer Aluminiumlegierung 3003/5052. Die Last ist vorhersehbar und kann durch die Verwendung verschiedener Legierungen, Foliendicken, Zellgrößen und Zellkonfigurationen angepasst werden.
| Probenspezifikation und Testergebnis | ||||
| Aluminiumlegierung | Zellengröße | Foliendicke | Druckfestigkeit | Druckfestigkeit |
| 5052H18 | 1/16d" | 0,04 mm | 6,38 MPa | 3,92 MPa |
| 5052H18 | 1/10" | 0,06 mm | 9,98 MPa | 4,82 MPa |
| 5052H18 | 1/8" | 0,06 mm | 5,48 MPa | 3,25 MPa |
| 3003H1 | 1/10" | 0,06 mm | 9,04 MPa | 3,95 MPa |
Parameter von AluminiumwabenEnergieabsorptionsleistung
1. Foliendicke
Dies ist der einflussreichste Faktor. Eine Erhöhung der Wandstärke steigert die Energieabsorptionskapazität signifikant. Studien haben gezeigt, dass allein durch eine Erhöhung der Wandstärke die spezifische Energieabsorption (SEA) um bis zu 203,57 % gesteigert werden kann. Bei konstantem Energieabsorptionsvolumen führt eine Erhöhung der Wandstärke zu einer Verdopplung der Energieabsorptionsrate im Vergleich zur Massenzunahme.
Konventionelle Dicke von energieabsorbierenden Aluminium-Wabenfolien: 0,06 mm bis 0,20 mm.
2. Zellgröße
Je kleiner die Zellen, desto feiner das Porengitter und desto besser die Energieabsorption.
3. Höhe des Wabenkerns
Die effektive Energieabsorptionshöhe lässt sich direkt bestimmen: Je größer die Höhe, desto länger der Kompressionsweg und desto mehr Aufprallenergie kann absorbiert werden. Der Einfluss auf die Steifigkeit und die Widerstandsfähigkeit gegen Stöße bei niedrigen Geschwindigkeiten ist relativ gering; es handelt sich um einen Hilfsparameter zur Anpassung der gesamten Energieabsorption.
4. Wabendichte
Hochdichte Wabenstruktur: hohe Plattformkraft, hohe spezifische Energieabsorption, hohe Belastbarkeit, Schutz vor Hochgeschwindigkeitsaufprall;
Wabenstruktur mit niedriger Dichte: geringe Kraftwirkung, Dämpfung bei niedrigen Geschwindigkeiten, hauptsächlich zur Stoßdämpfung und Geräuschreduzierung.
