新技术可用声音和3D打印技术粘合木材和金属 告别胶水
奥地利科学家创造了两种新的材料连接技术，制造业将因此发生巨大变化。这两种方法能在孔隙层面产生超强粘合力，无需使用腐蚀性粘合剂。虽然工业粘合剂可以很好地将 A 部分连接到 B 部分，但它们对环境的影响巨大，尤其是那些由石油基化学品制成的粘合剂。生产这些粘合剂不仅需要大量的能源和资源，而且在生产过程中还会产生有害污染物；此外，一旦使用这些粘合剂的物品的生命周期结束，它们就会污染土壤和地下水，粘合剂生产过程中使用的某些化学品可能会对使用工人造成伤害。
在超声波接合中，木材和金属等两种材料通过声波摩擦产生的热量进行接合
尽管人们一直在努力创造更多的环保型粘合剂，从植物制成的可重复使用的胶水到使用后可生物降解的粘合剂等，但奥地利格拉茨理工大学（TU Graz）的研究人员却采取了另一种方法。实际上是另外两种方法，这两种方法都实现了各种木材、两种塑料、不锈钢和钛合金之间的粘合。
在第一项研究中，研究人员使用了一种他们称之为"Addjoining"的三维打印工艺。他们能够将各种材料直接三维打印到一块未经处理的木头上，使其渗透到木头的毛孔中，形成与粘合剂相同的粘合力。然后，研究小组将粘合剂撕开。
格拉茨工业大学材料科学、接合与成型研究所的博士后 Gean Marcatto 解释说："（粘合剂）断裂后，我们能够在木材孔隙中发现聚合物，在聚合物中发现断裂的木材纤维，这表明断裂发生在木材和聚合物中，而不是在接合处。"
研究小组认为，如果使用激光对木材进行蚀刻，以创建更复杂的结构或更大的孔隙，让其他材料与之粘合，3D打印的粘合剂就能变得更加牢固。
领导这项研究的塞尔吉奥-阿曼西奥（Sergio Amancio）说："但我们希望尽可能减少工作步骤，最重要的是不使用化学品。我们可以很好地利用这项技术来处理复杂的三维几何形状，因为部件是直接打印在表面上的，无论需要什么几何形状。"
"Addjoining"技术将一种材料（如图中的塑料复合材料）直接用三维打印技术打印到未经处理的木材毛孔中。 沃尔夫/格拉茨大学
研究人员提出的第二种接合技术称为"超声波接合"。它使用一种名为超声探头的仪器，通过木材和金属聚合物的接合处发送高频低振动波。这就产生了摩擦，从而产生足够的热量将两种材料粘合在一起。
这项研究的合著者 Awais Awan 说："这项技术特别适用于大型部件和二维结构，因为我们实现了精确定位的点接触。"
研究人员认为，他们的新型绿色连接技术可应用于家具、汽车和航空业。他们的研究成果已在上个月于希腊罗得岛举行的IIW 年度大会暨国际焊接与连接会议上发表。
