Ласерска обработка на метална пена

Металните пени се категоризираат напени со отворени и затворени ќелии. Пените со затворени ќелии имаат мембрани кои ги раздвојуваат соседните ќелии или празнини, додека пените со отворени ќелии имаат мрежа од случајно распределени празнини кои се меѓусебно поврзани како што е прикажано на сликите (а) и (б), соодветно. Категоризацијата е некако многу важна бидејќи ги разликува металните пени според нивната примена. Металните пени со затворени ќелии имаат висока цврстина и главно се користат во структурни апликации. Од друга страна, пените со отворени ќелии главно се користат во функционални апликации како што се разменувачи на топлина поради нивната голема површина и внатрешно поврзана порозна структура.

Затоа, методите на обработка се главно одговорни заприспособување на метални пенина нивните апликации со дефинирање на нивната анатомска структура или дистрибуција на порите. Методите на обработка се широко категоризирани на течни и цврсти процеси. Течната обработка е најпопуларна во комерцијалното производство поради високите стапки на пенење и високите приноси. Процесот создава пори во течни или полуцврсти метали со кој било од двата главни патишта, директно и индиректно пена. Директното пенење може да се постигне со внесување на гас (воздух, азот или аргон) или со внесување секундарни супстанции како TiH2, ZrH2, MgH2, CaCO3 итн. директно во матрицата на стопениот метал. Во двата случаи, на површината на топењето се формираат меурчиња и тие се заробуваат и ладат за да создадат празнини.

Кога се користи методот на индиректно пенење, стопениот метал не се пени директно; наместо тоа, одредени прекурсори како полимерни пени или неоргански честички и шупливи сфери со мала густина се користат за фрлање на стопениот метал во пена. Течна обработка, притоа овозможувајќи масовно производство наметални пениво форма на лист, нема стабилност и контролирање. Како резултат на тоа, тешко се произведуваат форми во близина на мрежата. Разновидноста на материјалите што може да се користат за формирање на пени со овој метод е исто така многу ограничена.

Пена во цврста состојба може да се дефинира како процес за производство на метални пени што ја одржува температурата на обработка во опсегот на температурата на топење на основниот материјал. Металните пени се подготвуваат или со внесување на средството за дување директно во измешаниот цврст метал (внатрешна порозност) или со интегрирање на металниот прав околу претходно третиран привремен шаблон со празнини (надворешна порозност). Иако процесите во цврста состојба се посигурно контролирани, тие се скапи. Тековните производствени индустрии се многу критични во изборот на производи за производствена способност.

Метални пенисе нов тип на порозен лесен материјал кој се состои од пори или празнини во цврст метал. Порите обично се создаваат внатре во основниот материјал на неконтролиран начин, следејќи различни правци на процесот за да формираат високо рандомизирана порозна метална структура. Волуменскиот дел од добиените пори е многу висок во споредба со основниот материјал, што го прави материјалот лесен. Покрај малата тежина, материјалот нуди низа други извонредни структурни својства: висок сооднос сила-тежина и одлично придушување на вибрациите и потенцијал за апсорпција на бучава. За да се вгради метална пена во која било индустрија, таа мора да биде тесно интегрирана со сигурен производствен процес. Пенестите метали се карактеризираат со висока цврстина и мала цврстина на истегнување и се склони кон фрактура при оптоварување. Затоа, конвенционалните производствени процеси не се погодни за обработка на општиот облик на изработка на метална пена. Како резултат на тоа, широкото усвојување на метални пени е попречено. Методот на ласерска обработка е метод кој користи прецизен извор на топлина, ласер, за обработка на материјалот наместо механичко оптоварување.