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如果汽車在高速沖擊碰撞過程的沖擊能量能被其他載體有效吸收掉,將可大幅度減少碰撞的沖擊力度,減少汽車和人員的損傷。汽車吸能盒是汽車保險杠系統中重要的吸能裝置,它安裝在橫梁與車架縱梁之間。在汽車發生碰撞事故時,吸能盒可以潰縮變形吸收沖擊能量,起到減震緩沖作用,從而保護車內乘客的人身安全、保護車身上的系統零件、降低車主的維修成本,因此吸能盒是汽車車身上極其重要的裝置。
針對當前吸能盒市場痛點問題,廣西大學材料科學與工程專業223班溫帥帥同學組建團隊進行實驗,項目團隊于2023年5月在國內首次實現工業化大尺寸大批量生產金屬基復合泡沫,并成功制得吸能盒產品,并于2024年1月首創一體化壓鑄成型技術,開發出新型汽車吸能盒產品。團隊依托廣西大學特色金屬材料與組合結構全壽命安全省部共建國家重點實驗室、有色金屬及材料加工新技術教育部重點實驗室、廣西有色金屬及特色材料加工重點實驗室的技術優勢,大膽創新,團隊開發出了具有超高吸能能力的吸能盒產品,單盒的吸能能力最高可達18萬焦耳,是普通吸能盒產品的15倍以上。所開發的吸能盒使用的核心材料是自行研發的具有超高吸能能力的金屬基復合泡沫材料。大幅度提升了吸能盒的吸能能力,可有效降低汽車高速碰撞時的沖擊能量,對減少汽車碰撞事故損失具有重大意義。

“綠希翼能”團隊成員探討實驗結果。
與傳統泡沫金屬不同,團隊的金屬基復合泡沫材料是采用金屬與高硬陶瓷空心微珠通過先進工藝技術復合而形成的多孔金屬泡沫材料,包括鋁基復合泡沫、鎂基復合泡沫、鋅基復合泡沫和銅基復合泡沫等。由于陶瓷殼的硬脆作用,除了對金屬基體起到較好的增強作用外,也具有很好的脆裂吸收能量作用,大幅度提高了材料的吸能減震緩沖能力。為了滿足工業化大規模生產要求,團隊依托三大核心技術完成工藝流程,包括百道循流滲透鑄造技術、一體化壓鑄成型技術及協同吸能技術,與其他工藝相比,制造的金屬復合泡沫材料的性能更加穩定可靠,工藝設備更加簡單,液態金屬可以循環使用,大大降低了金屬損失,減少了成本,制造周期大大縮短。
與傳統泡沫金屬不同,團隊的金屬基復合泡沫材料是采用金屬與高硬陶瓷空心微珠通過先進工藝技術復合而形成的多孔金屬泡沫材料,包括鋁基復合泡沫、鎂基復合泡沫、鋅基復合泡沫和銅基復合泡沫等。由于陶瓷殼的硬脆作用,除了對金屬基體起到較好的增強作用外,也具有很好的脆裂吸收能量作用,大幅度提高了材料的吸能減震緩沖能力。為了滿足工業化大規模生產要求,團隊依托三大核心技術完成工藝流程,包括百道循流滲透鑄造技術、一體化壓鑄成型技術及協同吸能技術,與其他工藝相比,制造的金屬復合泡沫材料的性能更加穩定可靠,工藝設備更加簡單,液態金屬可以循環使用,大大降低了金屬損失,減少了成本,制造周期大大縮短。

“綠希翼能”團隊前往東風柳汽集團調研。
在項目推進的過程中,團隊合作完成了對于核心技術的研發,具有自主知識產權。團隊創新能力得到極大提高,并在各自細分的研究領域能夠主持或參與大學生創新創業訓練;此外,在與企業定期的培訓中,深入了解了生產和服務的技術要求和流程,對于企業管理和運營有了更加深刻的認識,不僅理論學習與生產實踐技能得到極大的提高,解決問題的能力和思維也得以進一步提升,為我國汽車行業的安全保駕護航。