Pagproseso ng laser ng metal foam

Ang mga metal na foam ay ikinategorya saopen-cell at closed-cell foams. Ang mga closed-cell na foam ay may mga lamad na naghihiwalay sa mga kalapit na cell o voids, samantalang ang mga open-cell na foam ay mayroong network ng mga random na ipinamamahagi na mga void na magkakaugnay tulad ng ipinapakita sa Mga Figure (a) at (b), ayon sa pagkakabanggit. Ang pagkakategorya ay kahit papaano ay napakahalaga dahil nakikilala nito ang mga metal na bula ayon sa kanilang mga aplikasyon. Ang mga closed-cell na metal foams ay may mataas na higpit at pangunahing ginagamit sa mga structural application. Sa kabilang banda, ang mga open-cell na foam ay pangunahing ginagamit sa mga functional na aplikasyon tulad ng mga heat exchanger dahil sa kanilang malaking surface area at panloob na konektadong porous na istraktura.

Samakatuwid, ang mga pamamaraan ng pagproseso ay pangunahing responsable para sapagpapasadya ng mga metal foamssa kanilang mga aplikasyon sa pamamagitan ng pagtukoy sa kanilang anatomical structure o pore distribution. Ang mga pamamaraan ng pagproseso ay malawak na ikinategorya sa likido at solidong mga proseso. Ang pagproseso ng likido ay ang pinakasikat sa komersyal na produksyon dahil sa mataas na rate ng foaming at mataas na ani. Ang proseso ay lumilikha ng mga pores sa likido o semi-solid na mga metal sa pamamagitan ng alinman sa dalawang pangunahing ruta, direkta at hindi direktang foaming. Ang direktang pagbubula ay maaaring magawa sa pamamagitan ng pagpasok ng gas (hangin, nitrogen, o argon) o sa pamamagitan ng pagpasok ng mga pangalawang sangkap tulad ng TiH2, ZrH2, MgH2, CaCO3, atbp. nang direkta sa tinunaw na metal matrix. Sa parehong mga kaso, ang mga bula ay nabuo sa ibabaw ng matunaw at sila ay nakulong at pinalamig upang lumikha ng mga void.

Kapag ginamit ang indirect foaming method, ang tunaw na metal ay hindi direktang foamed; sa halip, ang ilang mga precursor tulad ng polymer foams o inorganic na particle at low-density hollow spheres ay ginagamit upang ihagis ang tinunaw na metal sa isang foam. Pagproseso ng likido, habang nagbibigay-daan para sa mass production ngmga bula ng metalsa sheet form, walang katatagan at kontrol. Bilang resulta, ang mga hugis na malapit sa net ay mahirap gawin. Ang pagkakaiba-iba ng mga materyales na maaaring magamit upang bumuo ng mga bula sa pamamaraang ito ay napakalimitado din.

Ang solid-state foaming ay maaaring tukuyin bilang isang proseso para sa paggawa ng mga metal na foam na nagpapanatili sa temperatura ng pagproseso sa loob ng hanay ng temperatura ng pagkatunaw ng base material. Ang mga metal na foam ay inihahanda alinman sa pamamagitan ng pagpapasok ng blowing agent nang direkta sa pinaghalong solidong metal (intrinsic porosity) o sa pamamagitan ng pagsasama ng metal powder sa paligid ng isang pre-treated temporary template na may mga voids (extrinsic porosity). Bagama't mas maaasahang kontrolado ang mga proseso ng solid-state, magastos ang mga ito. Ang mga kasalukuyang industriya ng pagmamanupaktura ay napaka-kritikal sa pagpili ng mga produkto para sa paggawa.

Mga bula ng metalay isang bagong uri ng porous lightweight na materyal na binubuo ng mga pores o voids sa loob ng solidong metal. Ang mga pores ay karaniwang nilikha sa loob ng base na materyal sa isang hindi makontrol na paraan, na sumusunod sa iba't ibang mga ruta ng proseso upang bumuo ng isang mataas na randomized porous metal na istraktura. Ang fraction ng volume ng mga nagresultang pores ay napakataas kumpara sa base material, na ginagawang magaan ang materyal. Bilang karagdagan sa magaan na timbang nito, ang materyal ay nag-aalok ng isang hanay ng iba pang natitirang mga katangian ng istruktura: isang mataas na ratio ng lakas-sa-timbang at mahusay na vibration damping at potensyal na pagsipsip ng ingay. Upang maisama ang metal foam sa anumang industriya, dapat itong malapit na isinama sa isang maaasahang proseso ng pagmamanupaktura. Ang mga foamed na metal ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na higpit at mababang lakas ng makunat at madaling mabali sa ilalim ng pagkarga. Samakatuwid, ang mga maginoo na proseso ng pagmamanupaktura ay hindi maginhawa para sa pagproseso ng pangkalahatang hugis ng metal foam fabrication. Bilang isang resulta, ang laganap na pag-aampon ng mga metal foams ay nahahadlangan. Ang pamamaraan ng pagpoproseso ng laser ay isang paraan na gumagamit ng isang tumpak na pinagmumulan ng init, isang laser, upang iproseso ang materyal sa halip na isang mekanikal na pagkarga.