Низькі рівні води на Рейні, Дунаї та Ельбі серйозно впливають на внутрішнє судноплавство і мають все більш помітні наслідки для економічного розвитку, чим довше вони тривають. Подальше поглиблення фарватерів викликає суперечки через їх екологічні наслідки, повернення важких вантажів на дороги неможливе для багатьох товарів і особливо негативно вплине на сильно навантажені мости та ділянки доріг, які потребують ремонту. Більш стійким є підхід до конструкції суден: зменшена вага означає меншу осадку, а отже, можливість транспортувати вантажі навіть тоді, коли інші судна ризикують сісти на мілину.
Наприклад, стінки суден і палуби можуть бути виготовлені в сендвіч-технології, що дозволяє значно зекономити вагу, що при низькому рівні води може збільшити вантажопідйомність на 30 відсотків у порівнянні з чистою вагою судна – або витримувати нижчі рівні води при тій же вантажопідйомності.
Сендвіч-технологія з легким сердечником з алюмінієвого пінопласту
У такій сендвіч-технології алюмінієвий пінопласт розміщується між двома тонкими сталевими або алюмінієвими пластинами. Алюмінієвий пінопласт є ультралегким металевим структурним матеріалом з густиною значно нижче одного грама на кубічний сантиметр. Основний принцип виготовлення алюмінієвого пінопласту подібний до збивання тіста для пирога:
До алюмінієвого порошку додається газоутворювальний порошок (наприклад, титановий гідрид), який при нагріванні вивільняє газ, зазвичай водень. Утворені газові бульбашки розподіляються в рідкому алюмінії і надувають його до пінистої структури. У процесі піноутворення алюмінієвий пінопласт з'єднується з металевими листами в металевому з'єднанні. Для виробництва композитів не потрібен клей – велика перевага при подальшій переробці. Після цього пінопласт охолоджується і застигає, так що пориста структура зберігається назавжди.
Результат – це матеріал з багатьма вміщеними порами, який є дуже легким. У Fraunhofer IWU розробляються конструкції з алюмінієвого пінопласту, наприклад, для верстатів або корпусів тягових батарей в електромобілях.
Доктор Йорг Хольфельд, керівник групи металевих пінопластів у Fraunhofer IWU, підкреслює, що такі сендвічі також ідеально підходять для зовнішніх оболонок суден і суднових конструкцій:
«При приблизно 30 відсотках зменшення ваги в порівнянні з традиційною суднобудівельною сталлю вони не поступаються існуючим сталевим листам за жорсткістю.»
Легкий і жорсткий алюмінієвий пінопластовий сердечник має завдання підтримувати листи на постійній відстані один від одного, зберігаючи таким чином жорсткість сендвіча. Зовнішні листи приймають навантаження і передають їх. З технологічної точки зору дослідники не бачать нерозв'язних перешкод: рівномірний розподіл пористої структури в пінопластовому сердечнику тепер також добре контролюється при великих обсягах деталей, можуть бути забезпечені відтворювані властивості. Сендвічі можна виготовляти в більших розмірах (наприклад, 2,0 м x 1,5 м) і з'єднувати в великі конструкції за допомогою звичайних зварювальних процесів (наприклад, MAG).
Трохи вищі матеріальні та процесні витрати при виготовленні сендвічів в порівнянні з традиційними сталевими листами, ймовірно, будуть більше ніж компенсовані економічними та екологічними перевагами – адже періоди з малою кількістю опадів і низькими рівнями води значно зросли в останні роки.
Контакт:
