焊接不同材料的新技术制造出更好的汽车

用金属和塑料的组合制造车辆结构，可以使它们比全部的钢或铝更轻、更强、更安全、更环保。然而，连接金属和塑料的传统方法，粘合剂或机械紧固件，是缓慢和昂贵的。

最近，密歇根大学工程系教授董平沙开发了一种将塑料和金属直接焊接在一起的可行方法，"计算机模型显示，通过使用金属和塑料的组合，我们可以使汽车和轻型卡车的结构轻40%之多。更轻的重量带来各种优势，主要是更好的效率，"董平沙解释说。

"几十年来的传统观念是，塑料和金属在本质上是不相容的，没有理由将它们焊接在一起。然而，我们发现，在适当的区域，适当的热量和压力组合可以使塑料中的碳和氧与金属结合。

该过程采用了一台类似于钻床的机器。金属被放在塑料上面，一个圆柱形的旋转头被降到材料上，产生热量和压力，使材料以点状或线状焊缝的形式结合起来。

"我们已经为该工艺申请了专利，我们已经在与设备制造商合作，开发可以授权给汽车制造商和其他制造商的商业设备，"董平沙说。"我想说的是，我们将在未来两年内看到这项技术进入工业领域。"

董平沙还研究了通过廉价的3D打印来连接钢和铝。

"以前的尝试导致在两种金属的界面上形成脆性化合物，降低了合金的强度。我们的工艺使用热量和压力的精确组合来防止这些化合物的形成，它可以提供新的方法来结合铝的轻量和钢的高强度。"