住友輕金屬工業(yè)開發(fā)出了一種輕量鋁合金板“SMART SHEET”,該材料通過在板材上增加一定的凹凸圖案,使彎曲剛性、扭曲剛性及表面剛性大幅提高。商品名稱為Sumitomo MultipuRPose Aluminum Reinforced and Textured SHEET的縮略語。
作為物理特性參數(shù)的楊氏模量沒有變化,但通過改變形狀可提高所制成的部件的剛性。為了達(dá)到與鋼板相同的彎曲剛性,所需鋁板的厚度為鋼板的1.4倍,而SMART SHEET的厚度僅為鋼板的60%。如果考慮到各材料的密度換算為重量時,鋁板為彎曲剛性相同的鋼板的50%,而SMART SHEET僅為鋼板的20%。這樣一來,便可將設(shè)計時優(yōu)先考慮剛性的部件減輕至鋼板的1/5。
為達(dá)到相同的目的而利用凹凸來提高剛性的還有波紋板。不過,波紋板的彎曲剛性具有較強的各向異性。在與波紋平行的方向上,剛性可提高至平板的100多倍,而在與波紋垂直的方向上,剛性卻并未提高。而且,波紋板的扭曲剛性也較低。
雖然后來出現(xiàn)了對波紋板的各向異性加以改善的扎花板,但各向同性的剛性方面,扎花板僅為平板的2~3倍,而SMART SHEET為10倍以上。
不僅是剛性,SMART SHEET的抗壓縮強度及抗彎曲強度也大幅提高,因此可用作高強度部件及能量吸收部件。用作夾層板的芯材時,在夾層板高度較低的條件下,可使其彎曲剛性高于蜂窩板。而且還具有抑制振動的效果。
SMART SHEET上的凹凸圖案采用卍及H等形狀,住友輕金屬已對數(shù)十種形狀注冊了外觀設(shè)計專利。而且,除了鋁板之外,還對金屬板及合成樹脂板注冊了專利,今后計劃通過與其他公司簽訂專利授權(quán)協(xié)議,向高剛性鋼板及樹脂板等更多的產(chǎn)品領(lǐng)域拓展。