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据报道，日前由日本企业开发出了一种与铸铁相同强度、与铝同等轻量的复合材料。通过高压铸造技术的熔融金属锻造法，实现了这些特征。这种新型复合材料可应用于电动汽车（EV）、半导体制造装置、家电、重型电器、产业机器人等部件，实现产品的轻量化。

这种新型复合材料具有特殊陶瓷和铝合金材料特性。拉伸强度为290兆（M）帕斯卡（Pa），弯曲强度为350MPa，弹性模量为120G（G）Pa，具有与铸铁（FC 250）相同的机械特性。热膨胀率是陶瓷和铝合金的中间程度。密度约为铸铁的三分之一，相当于铝合金的每立方厘米2.8克。比热和热容量与铝合金相同，但热导率约为铝合金的三分之一，热变形较少。除此之外，还具有可以进行线放电加工、易于切削加工、不带焊锡、阻尼特性优越等优点。

实现这一特征的基础技术是熔融金属锻造法。在模具中放入融化金属，施加高压力使其凝固，铸造复合金属。由于在相对短的时间内使熔体凝固，合金组织密集且铸巢（铸巢：金属内产生的微小空洞）较少，可以稳定地制造高强度铸件。可以实现和重复锻造排除缺陷的锻造法同等水平的品质和均匀性。

如果替代至今为止用铸铁制作的部件，可以大幅度的轻量化。如果替代铝合金使用，可以使产品部件寿命延长，实现产品的低成本、低能耗和高效率生产。

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复合材料开始在汽车轻量化的进程中大显身手

轻量化是汽车行业节能减排的重要途径之一，因而也是近些年汽车行业的研究热点，相应地，高强钢、铝合金、镁合金等金属材料，工程塑料、复合材料等非金属材料，在材料本身和应用开发方面都取得了快速的发展。

随之而来的问题是，混合材料的结构带来了连接技术的难题。以往，业界对金属材料的连接已经游刃有余，比如对于钢材之间的连接、钢—铝之间的连接，焊接、铆接、胶接、机械连接等工艺的应用都已经非常成熟。然而，当复合材料等非金属材料加入之后，这些工艺大多就无法满足要求了，只有胶接是相对可靠的连接方式，但由于胶的固化需要较长时间，使得大批量生产线在车身车间卡住了脖子，汽车生产的整个节拍都会受到影响。

轻量化车身的连接，对强度、刚度、耐久性、可靠性、耐腐蚀性、工艺性和经济性等都有着非常高的综合要求，所以，汽车轻量化连接工艺只有不断地创新，才能满足新时代的要求。

复合材料在汽车零部件产品中有大量创新应用，其中最让人眼前一亮的是一项非常具有突破性的轻量化车身工艺——变频微波固化技术。

针对采用了碳纤维增强复合材料等非金属材料的混合材料轻量化车身（包括非金属+非金属、非金属+金属），这种变频微波固化技术可使胶接点3——20 s就能够迅速固化，整条生产线的节拍因此可以提高到60JPH以上，足以颠覆当前碳纤维车身制造的效率和成本！

目前，迎合汽车行业的发展趋势，应该更加专注于轻量化车身制造的相关工程解决方案。此次最新推出的用于轻量化车身的变频微波固化技术，正是这一领域的重大创新，能够在轻量化车身制造中极大地提高生产节拍，大幅降低生产成本！

实际上，变频微波固化技术的前期研发用了24年，在此之前已广泛用于半导体领域，现在开始逐步用于汽车行业的轻量化车身制造。

采用变频微波固化技术，一个胶接点的固化时间通常仅为3——20 s，具体取决于被连接的工件的大小、两种材料的种类和厚度、固化胶的类型、连接点的数量、机器人的数量以及工艺技术要求等，但最长不会超过1 min，这意味着车身车间的生产节拍可以轻松达到60JPH以上，完全满足大批量生产线的要求！相比之下，如果采用传统技术，不同技术手段的固化时间则需6——90 min，且最通用的技术也需要20 min以上，节拍根本无法满足大批量生产需求，同时也会把整个工件烤的特别热，工件表面可能产生变形，工人的手也无法直接接触工件。

该工艺的实施过程中，通常是选一些关键的胶接点进行快速固化，确保车身主要结构位置不变，可以继续进行后续工艺，而其他胶接点则自然固化。这样一来，整个产线的效率会进一步提升。

之所以采用变频微波，是因为胶水里有很多不同成分的化学物质，固定频率的微波只能对某一种物质带来加热作用，而变频微波则可以让这些物质都热起来，从而快速固化。

变频微波和固定频率微波对胶水固化的不同结果

作为核心的变频微波控制器及其控制算法可以精确控制针对不同胶水成分的微波频率和波形，对不同的胶水提供最佳的快速固化方案。

这种工艺只在很小的点上对胶接点进行加热，而且其前端的设计会让微波的方向精准受控，只加热需要加热的地方，而其他周边区域则丝毫不受影响。此外，微波的方向性很强，对外辐射很小，因而也不会影响人员健康和其他设备的工作。