Laser-prilaborado de metala ŝaŭmo

Metalaj ŝaŭmoj estas klasifikitaj enmalfermĉelaj kaj fermitĉelaj ŝaŭmoj. Fermĉelaj ŝaŭmoj havas membranojn kiuj apartigas najbarajn ĉelojn aŭ malplenojn, dum malfermĉelaj ŝaŭmoj havas reton de hazarde distribuitaj malplenoj kiuj estas interligitaj kiel montrite en Figuroj (a) kaj (b), respektive. La kategoriigo estas iel tre grava ĉar ĝi distingas metalajn ŝaŭmojn laŭ iliaj aplikoj. Fermĉelaj metalŝaŭmoj havas altan rigidecon kaj estas plejparte uzitaj en strukturaj aplikoj. Aliflanke, malferma-ĉelaj ŝaŭmoj estas plejparte uzitaj en funkciaj aplikoj kiel ekzemple varmointerŝanĝiloj pro sia granda surfacareo kaj interne ligita pora strukturo.

Tial, prilaboraj metodoj respondecas ĉefe pripersonigo de metalaj ŝaŭmojal iliaj aplikoj difinante ilian anatomian strukturon aŭ pordistribuon. La pretigaj metodoj estas larĝe klasifikitaj en likvajn kaj solidajn procezojn. Likva pretigo estas la plej populara en komerca produktado pro altaj ŝaŭmaj indicoj kaj altaj rendimentoj. La procezo kreas porojn en likvaj aŭ duonsolidaj metaloj per ĉiu el ambaŭ ĉefaj vojoj, rekta kaj nerekta ŝaŭmado. Rekta ŝaŭmado povas esti plenumita enkondukante gason (aero, nitrogeno aŭ argono) aŭ enkondukante sekundarajn substancojn kiel TiH2, ZrH2, MgH2, CaCO3, ktp. rekte en la fanditan metalmatricon. En ambaŭ kazoj, vezikoj formiĝas sur la surfaco de la fandado kaj ili estas kaptitaj kaj malvarmetigitaj por krei malplenojn.

Kiam la nerekta ŝaŭma metodo estas uzata, la fandita metalo ne rekte ŝaŭmas; anstataŭe, certaj antaŭuloj kiel ekzemple polimerŝaŭmoj aŭ neorganikaj partikloj kaj malalt-densecaj kavaj sferoj kutimas gisi la fanditan metalon en ŝaŭmon. Likva prilaborado, ebligante la amasproduktadon demetalaj ŝaŭmojen foliformo, mankas stabileco kaj kontrolebleco. Kiel rezulto, preskaŭ netaj formoj malfacilas produkti. La diverseco de materialoj, kiuj povas esti uzataj por formi ŝaŭmojn per ĉi tiu metodo, ankaŭ estas tre limigita.

Solidsubstanca ŝaŭmado povas esti difinita kiel procezo por fabrikado de metalŝaŭmoj, kiu konservas la pretigtemperaturon ene de la fanda temperaturo de la bazmaterialo. Metalŝaŭmoj estas preparitaj aŭ enkondukante la blovantan agenton rekte en la miksitan solidan metalon (internseca poreco) aŭ integrante la metalpulvoron ĉirkaŭ antaŭtraktita provizora ŝablono kun malplenoj (eksterneca poreco). Kvankam solidsubstancaj procezoj estas pli fidinde kontrolitaj, ili estas multekostaj. Nunaj industrioj estas tre kritikaj en elektado de produktoj por fabrikebleco.

Metalaj ŝaŭmojestas nova speco de pora malpeza materialo konsistanta el poroj aŭ malplenoj ene de solida metalo. La poroj estas kutime kreitaj ene de la bazmaterialo en nekontrolita maniero, sekvante malsamajn procesitinerojn por formi tre randomigitan poran metalan strukturon. La volumena frakcio de la rezultaj poroj estas tre alta kompare kun la baza materialo, kio faras la materialon malpeza. Aldone al ĝia malpeza pezo, la materialo ofertas gamon da aliaj elstaraj strukturaj propraĵoj: alta forto-peza rilatumo kaj bonega vibrado-malsekigado kaj brua sorba potencialo. Por korpigi metalan ŝaŭmon en ajna industrio, ĝi devas esti proksime integrita kun fidinda produktada procezo. Ŝaŭmitaj metaloj estas karakterizitaj per alta rigideco kaj malalta tirstreĉo kaj estas inklinaj al frakturo sub ŝarĝo. Tial, konvenciaj produktadprocezoj ne estas oportunaj por prilabori la ĝeneralan formon de metalŝaŭma fabrikado. Kiel rezulto, la ĝeneraligita adopto de metalŝaŭmoj estas malhelpita. La lasera pretigmetodo estas metodo kiu utiligas precizan varmofonton, laseron, por prilabori la materialon anstataŭe de mekanika ŝarĝo.