德国弗劳恩霍夫机床和成形技术研究所开发铝废料制造泡沫铝新工艺

维度网讯，铝是可持续交通和资源节约型产品的重要材料，但其生产环节能耗极大。德国弗劳恩霍夫机床和成形技术研究所（Fraunhofer IWU）的研究团队展示了一条新的再生路径，可将生产废料、铝屑以及报废的泡沫铝部件有选择地重新送入生产流程，使泡沫铝的循环导向生产变得更为可行，也有望降低原生铝的使用量。

泡沫铝属于轻质结构材料，密度低、能量吸收能力高，并具备良好的阻尼特性，常用于汽车制造、机械结构、建筑以及节能轻量化系统。目前这类材料主要通过粉末冶金工艺制成，原料为铝合金粉末，粉末制备过程相对复杂，成本也偏高。

该团队将关注点放在粉末冶金泡沫生产中的循环材料利用上，对象包括纯级铝屑、生产废料和报废材料。一个重点方案是用处理后的铝屑部分或完全替换能耗较高的新铝合金粉末：铝屑经研磨和粒径分级后形成粉末状原料，可进一步加工成可发泡半成品，所制泡沫在结构和密度上与传统工艺产品相当。

Fraunhofer IWU金属泡沫组负责人约尔格·霍菲尔德博士（Dr.-Ing. Jörg Hohlfeld）指出，将生产废料直接送返材料循环具有很高的生态和经济价值；再生铝的生产能耗比原生铝低出不少，材料成本和CO₂排放也因此同步下降。

除铝屑外，研究还涉及铝箔、卷材（大型铝板卷的边角料）和轮毂材料等体积更大的铝废料，经过切割、破碎、研磨和筛分等多道机械工序后，即可获得适用于泡沫生产的指定粒径。理论上，报废泡沫铝部件也可以重新进入材料循环，团队为此制定了相应的破碎、分选以及按材料属性分类的后处理办法。回收不依靠简单重熔，而是采用固态回收（Solid-State-Recycling）方式，成品中大部分原有材料结构得以保留，从而减少能源消耗和材料损失。

研究显示，粉末状铝废料在技术上能够等效替代新的铝合金粉末。对轻量化要求较高的汽车制造、机械工程和铁路技术等领域，这类回收方案为构建循环价值链提供了支撑。下一步，团队计划继续研发以稳定废料品质波动下的材料性能，同时开展全生命周期评价，为工业应用提供定量数据。