奥地利科学家发明的两种连接材料的新技术将为制造业带来巨大变革。这两种方法可以在孔隙层面形成超强粘合，无需使用腐蚀性粘合剂。

虽然工业胶粘剂非常适合将 A 部分和 B 部分连接在一起，但它们对环境却不太好，尤其是那些由石油基化学品制成的胶粘剂。这些胶粘剂不仅需要大量的能源和资源来生产，而且它们的制造还会产生有害污染物；此外，一旦使用它们的物品达到其生命周期的终点，它们就会污染土壤和地下水。此外，胶粘剂生产中使用的某些化学品可能会对使用它们的工人造成伤害。

尽管人们一直在努力开发更环保的粘合剂，从可重复使用的植物胶到使用后可生物降解的粘合剂，但奥地利格拉茨理工大学 (TU Graz) 的研究人员采取了另一种方法。事实上，还有另外两种方法，它们都实现了多种木材与两种塑料、不锈钢和钛合金之间的粘合。

3D 打印工艺

首先，研究人员使用了一种叫做“Addjoining”的 3D 打印工艺。他们能够将各种材料直接 3D 打印到未经处理的木材上，这样它们就可以渗透到木材的孔隙中，形成一种类似于粘合剂的粘合。然后，团队将粘合物掰开。

“Addjoining”技术将像这里看到的塑料复合材料这样的材料3D打印到未经处理的木材的孔隙中。（图片来源：沃尔夫/格拉茨技术大学）

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。"

研究团队认为，如果使用激光蚀刻木材以创建更复杂的结构或更大的孔隙以供其他材料与之粘合， 3D 打印的粘合剂会变得更牢固。

“但我们希望尽可能减少步骤，最重要的是不使用化学品，”研究负责人塞尔吉奥-阿曼西奥（Sergio Amancio）表示。“我们可以将这项技术很好地处理复杂的 3D 几何形状，因为组件可以直接打印在表面上——无论需要什么几何形状。”

超声波连接

研究人员提出的第二种连接技术称为“超声波连接”。它使用一种叫做超声波发生器的仪器，通过木材和金属聚合物的接合处发送高频低振动波。这会产生摩擦，从而产生足够的热量将两种材料粘合在一起。

在超声波连接中，木材和金属等两种材料通过声波摩擦产生的热量连接在一起。（图片来源：沃尔夫/格拉茨技术大学）

该研究的合著者 Awais Awan 说：“由于我们实现了精确的局部点连接，因此该技术特别适用于大型部件和二维结构。”

研究人员相信，他们的新绿色连接技术可应用于家具、汽车和航空行业。他们的研究成果已在上个月于希腊罗得岛举行的IIW年会和国际焊接与连接会议上发表。