輕質(zhì)鋁制夾層板已廣泛使用在具備不同速度的各式各樣的運(yùn)輸工具上：從公交車至賽車；從貨運(yùn)飛機(jī)至航班；從渡輪至賽艇。這些材料的硬度和強(qiáng)度都是非常重要的性能。蜂巢夾層板結(jié)構(gòu)常作為骨架，并使用高性能粘合劑將它們粘合在一起。這種結(jié)構(gòu)在許多工程師看來是有問題的，特別是暴露于在火焰中或浸于水中時。為了解決這些問題，英國焊接研究院(TWI)現(xiàn)已開發(fā)出用擠壓鋁材作芯材的激光焊接金屬夾層板結(jié)構(gòu)。
據(jù)該研究院稱，在試驗研究中，商標(biāo)為Ex-StructTM的鋁夾層板是用2mm厚的5083鋁合金板和6060鋁合金擠壓管組成的。擠壓模的設(shè)計為使管的外圓形成互鎖式的連接方式。管的直徑為30mm，壁厚2mm。凸凹連接界面的公差被嚴(yán)格控制。據(jù)焊接研究院稱，他們曾使用激光點焊和激光支柱焊接來示范夾層板制造的可行性和確定影響焊接質(zhì)量及變形的關(guān)鍵因素。據(jù)稱，使用直徑為1.2mm的4047合金(Al-13%Si)填充絲可減少焊接凝固裂紋，并得到平滑的珠狀表面。
Ex-StructTM夾層板的一個示范板是通過在管子機(jī)械連接點進(jìn)行定位并使用Nd:NAG激光點焊制造出來的。激光點焊是沿水平方向從夾層板的一面開始一行接一行地進(jìn)行。在每行的點焊處通過控制光柵的開/關(guān)時間進(jìn)行連續(xù)焊接操作。為了避免焊接裂紋，點焊時，使用脈沖模式，并在脈沖末端采用功率斜降，以降低冷卻速度。激光功率的控制斜降可降低焊縫的裂紋敏感性。隨后在夾層板的另一面開始進(jìn)行與上述相同的焊接操作。
Ex-StructTM夾層板的另一個示范板的制造是通過Nd:NAG激光支柱焊得到的。首先將脫脂管放在底板上并使其組成一整體。焊接從表面的一個邊緣向另一個邊緣呈線性進(jìn)行，并沿焊縫管子之間的機(jī)械連接點進(jìn)行。此操作重復(fù)進(jìn)行，直至另一邊緣的焊接完成。隨后對夾層板的另一面進(jìn)行與上述相同的焊接操作。焊縫呈相對比較平滑的珠狀，沒有表面缺陷，焊接速度可達(dá)到2.6mm/min，激光功率為3kW，喂絲速度為3 mm/min。
多年來，英國焊接研究院一直為全球的民用及軍用造船業(yè)提供各種材料的解決方案。隨著國際競爭的日趨激烈和高速渡輪使用者要求減輕鋁制輪船重量呼聲越來越大，現(xiàn)在不僅在降低整體壽命成本和革新方面，而且在提高制造的成本效益方面都承受著巨大的壓力。因此英國焊接研究院的戰(zhàn)略是為那些供鋁或用鋁企業(yè)的薄板、擠壓材、鑄件或預(yù)制板提供增加附加值的方案，以及提供降低材料成本或增加材料功能的技術(shù)方案。連接技術(shù)的新設(shè)想將是該院的為滿足現(xiàn)在和未來市場的工作重點。除了開發(fā)連接技術(shù)外，英國焊接研究院現(xiàn)在還致力于材料開發(fā)、覆層技術(shù)、扭曲預(yù)報、模擬化工作，以及船結(jié)構(gòu)的性能和可靠性預(yù)測。
折疊式夾層板——金屬面板與折疊式夾芯層通過激光焊接形成，夾芯層是由折疊或簡單構(gòu)件（管件）組成的折疊式金屬薄板，夾芯層折線或管件軸線平行于夾層板面板。
折疊式夾層板（Corrugation sandwichpanels或Folded structure sandwichpanels）——金屬面板與折疊式夾芯層通過激光焊接形成，夾芯層是由折疊或簡單構(gòu)件（管件）組成的折疊式金屬薄板，夾芯層折線或管件軸線平行于夾層板面板。夾芯層與面板之間通常采用激光焊接進(jìn)行連接，又稱為激光焊接夾層板（Laser-welded SandwichPanels）。目前已經(jīng)提出的夾芯層的形式有：V、U、I、Vf、C、Z、hat-profile、Key、Tube、Square-tube、X型，分別如圖2-1所示；NAVTRUSS夾層板如圖2-2所示。
折疊式夾層板中的夾芯層為平板通過二維折疊或三維折疊形成的薄壁結(jié)構(gòu)，與上下面板采用激光焊接方式連接而成，又稱之為激光焊接夾層板。其中夾芯層結(jié)構(gòu)的折疊方式及其空間結(jié)構(gòu)型式?jīng)Q定了夾層板的類型及其力學(xué)性能，根據(jù)夾芯層結(jié)構(gòu)的類型將折疊式夾層板分為：U型、V型、X型、Y型、Tube型等五種類型，夾層板面板及夾芯層均為平板或薄壁結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)材料可以是船用高強(qiáng)度低合金鋼，也可以是不銹鋼、鈦合金以及鋁合金等金屬材料，夾芯層與面板通常為同一種材料，以保證之間的焊接性能。另外夾芯層中間可以填充特定填充物（泡沫、金屬泡沫、樹脂、石棉等）進(jìn)行防火、隔聲等多功能設(shè)計。面板與夾芯層之間采用激光焊接鏈接，不同的夾芯層結(jié)構(gòu)與面板之間鏈接方式不同
夾芯層結(jié)構(gòu)的型式是決定夾層板力學(xué)性能的關(guān)鍵，金屬折疊式夾芯層或管件在橫向（垂直于夾層板方向）壓皺載荷下具有高效的吸能特性，可用于艦船防護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高艦船結(jié)構(gòu)的生命力。該類夾芯層結(jié)構(gòu)在面內(nèi)兩方向的強(qiáng)度特點與傳統(tǒng)加筋板相似，可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)加筋板架用于僅參與局部強(qiáng)度的局部板架，如上層建筑圍壁、甲板、島嶼、門等部位等，也可應(yīng)用于承受總縱彎曲載荷的強(qiáng)力構(gòu)件，如舷側(cè)外板、內(nèi)底板、外底板、強(qiáng)力甲板板等構(gòu)件。與其它類型夾層板相比，折疊式夾層板更適合船舶于海洋工程結(jié)構(gòu)，具有廣闊的應(yīng)用前景。
泡沫鋁夾層板作為一種具有高比強(qiáng)度、高比剛度、隔音隔熱、防火、 保溫等優(yōu)異性能的新型輕量化材料已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于航空、宇航、建筑和船舶制造等工程領(lǐng)域。自泡沫鋁夾層板問世以來，國內(nèi)外學(xué)者針對泡沫鋁夾層板進(jìn)行了大 量的研究，研究的重點大部分放在面板為鋁板材料上，在靜態(tài)力學(xué)、動態(tài)力學(xué)的研究領(lǐng)域中均有涉及。玄武巖纖維來自于火山巖，其自身具有良好的力學(xué)性能外，特 別是還具備耐高溫、耐酸耐堿、吸波等性能，這是其他材料所不具備的
