Material super ușor rezistent la impact Spumă de aluminiu cu celule închise
Spuma de aluminiu (metalul poros pe bază de aluminiu și aliajele sale) este cunoscută de mai bine de jumătate de secol, dar are încă o distribuție și o aplicare relativ redusă. Motivul principal pentru aceasta a fost reproductibilitatea scăzută a structurii și proprietăților materialelor în producția de spume de aluminiu. Dezvoltarea tehnologiei spumei de aluminiu a făcut posibilă depășirea unora dintre aceste dificultăți. Au fost dezvoltate și investigate diferite procedee de producere a spumei metalice.
Inițial, inventatorii unor astfel de materiale s-au inspirat din materiale poroase naturale, cum ar fi lemnul, osul, coralul, piatra ponce și alte câteva minerale poroase. Caracteristica comună a acestor materiale este combinația de rezistență ridicată, greutate specifică scăzută și absorbție bună de energie. În zilele noastre, producătorii de spume de aluminiu pot produce relativ ușor metale cu proprietăți similare. Gama de aplicații a spumelor de aluminiu este acum mult mai largă și are zeci de aplicații diferite.
Un material versatil cu design practic nelimitat și aplicații arhitecturale. Pe lângă aspectul său unic, are proprietăți de absorbție a sunetului, făcându-l ideal pentru aplicații care necesită atât absorbție fonică, cât și frumusețe. Este folosit pentru fațade, placare de pereți, plăci de tavan sau tavane coborâte, restaurante, baruri, birouri, clădiri de apartamente, showroom-uri, podele Terrazzo, semnalizare, corpuri de iluminat, exponate și orice aplicație pe care îndrăznești să ți-o imaginezi.
Spuma de aluminiu creează panouri puternice, dar ușoare. Similar ca aspect cu un burete metalic, este izbitor din punct de vedere vizual, cu un aspect dramatic modern. Pentru arhitectură, spuma de aluminiu este produsă în panouri cu diferite densități și în grosimi de la 12,7 mm la 43,2 mm (cantități disponibile la comandă). Versiunile standard sunt Small, Mid și Large.
Suprafața fiecărui panou este fie lăsată în forma sa naturală solidă așa cum este produs, fie este supusă unor pregătiri de suprafață care oferă multe aspecturi diferite. Aspectele ca o suprafață solidă „strălucitoare” arată la un aspect translucid de „spumă de apă”, chiar și modele personalizate. Cele 2 laturi ale fiecărui panou, identificate ca „sus și/sau jos, arată foarte diferit unul de celălalt.
Producția de spumă de aluminiu
Există diferite procese pentru producerea spumei de aluminiu.
Într-un caz, spuma metalică este obținută din metalul topit în moduri diferite. Pe măsură ce aluminiul se răcește și se întărește, spuma metalică se stabilizează. Curenți de gaz sau agenți de suflare sunt utilizați pentru a forma spuma. Agentul de suflare se descompune în anumite condiții și are ca rezultat emisii de gaze. Uneori se folosesc aditivi speciali pentru a stabiliza bulele de gaz, astfel încât spuma să nu se dezintegreze înainte de întărire. Acest proces poate fi folosit pentru a obține foi de spumă de aluminiu, produse cu forme simple și sandvișuri din spumă de aluminiu. Astfel de produse au ca miez spumă metalică, care este acoperită pe ambele părți cu un strat de aluminiu solid.
O altă metodă este turnarea cu o umplutură. De exemplu, boabele de sare pot acționa ca materiale de umplutură, care sunt apoi spălate din matricea de aluminiu, iar porii apar în loc de particule de sare. Spuma poliuretanică cu un strat rezistent la temperatură este, de asemenea, utilizată ca material de umplere, care se arde în timpul tratamentului termic.
Un alt proces de producție al spumei de aluminiu folosește bile goale din ceramică sau metal, care sunt introduse în matricea metalică.
În turnarea prin injecție, granulele de polimer pot fi folosite pentru a crea pori. Datorită timpului foarte scurt de procesare, aceste granule nu se descompun sub influența temperaturilor ridicate. Acestea fie rămân în matricea metalică ca materiale de umplutură, fie sunt îndepărtate prin tratament termic prelungit. În acest din urmă caz, se obține o spumă de aluminiu cu pori deschiși.
Producția de spume metalice are încă o direcție, metalurgia pulberilor. În primul rând, se produce un amestec de pulbere de aluminiu cu aditivi speciali. Când un astfel de amestec este încălzit, apar procese de spumă și sinterizare care, după răcire, au ca rezultat alte tipuri de spumă de aluminiu.
Cea mai modernă modalitate de a obține metale poroase este tehnologia aditivilor. Cu fabricarea aditivă, forma și structura 3D a componentei pot fi controlate foarte precis. Cu toate acestea, acest proces este încă foarte costisitor și poate fi aplicat doar unui număr limitat de metale.
Proprietăți și aplicații
Spuma de aluminiu cu pori închiși are o porozitate de 80 până la 98%. Rezistența sa o depășește semnificativ pe cea a unui metal solid de aceeași greutate. Utilizarea unor astfel de materiale are un mare potențial, în special pentru mijloacele de transport din industria auto, industria aerospațială și construcțiile navale. Reducerea greutății duce la economii de combustibil sau face posibilă creșterea greutății încărcăturii de transportat.
Structura poroasă a spumei de aluminiu absoarbe energia de impact. Această proprietate poate fi folosită în timpul transportului pentru a proteja împotriva coliziunilor, ca blindaj și protecție împotriva exploziei. Spuma metalică atenuează sunetul. Prin urmare, panourile din spumă de aluminiu pot fi folosite ca pereți de absorbție a sunetului de-a lungul străzilor și căilor ferate. Izolarea fonică a cinematografelor și sălilor de concert poate fi, de asemenea, eficientă. Datorită greutății reduse și a suprafeței frumoase, spuma de aluminiu este utilizată pentru designul interior și exterior.







