Superligte impakbestande materiaal Geslote sel aluminiumskuim
Aluminiumskuim (die poreuse metaal gebaseer op aluminium en sy legerings) is al meer as 'n halwe eeu bekend, maar het steeds 'n relatief klein verspreiding en toepassing. Die hoofrede hiervoor was die lae reproduceerbaarheid van struktuur en materiaal eienskappe in die vervaardiging van aluminium skuim. Die ontwikkeling van aluminiumskuimtegnologie het dit moontlik gemaak om sommige van hierdie probleme te oorkom. Verskeie prosesse vir die vervaardiging van metaalskuim is ontwikkel en ondersoek.
Oorspronklik is die uitvinders van sulke materiale geïnspireer deur natuurlike poreuse materiale soos hout, been, koraal, puimsteen en 'n paar ander poreuse minerale. Die algemene kenmerk van hierdie materiale is die kombinasie van hoë sterkte, lae spesifieke gewig en goeie energie-absorpsie. Deesdae kan vervaardigers van aluminiumskuim metale met soortgelyke eienskappe relatief maklik vervaardig. Die reeks toepassings van aluminiumskuim is nou baie wyer en het dosyne verskillende toepassings.
'n Veelsydige materiaal met feitlik onbeperkte ontwerp en argitektoniese toepassings. Sowel as sy unieke voorkoms, het dit klankabsorberende eienskappe wat dit ideaal maak vir toepassings wat beide klankabsorpsie en skoonheid vereis. Dit word gebruik vir Fasades, muurbekleding, plafonteëls of verlaagde plafonne, restaurante, kroeë, kantore, woonstelgeboue, vertoonlokaaluitstallings, Terrazzo-vloere, naamborde, beligtingstoebehore, uitstallings en enige toepassing wat jy waag om jou voor te stel.
Aluminiumskuim skep sterk dog liggewig panele. Soortgelyk in voorkoms aan 'n metaalspons, is dit visueel treffend, met 'n moderne dramatiese voorkoms. Vir argitektuur word aluminiumskuim vervaardig in panele wat wissel in verskillende digthede, en in diktes van 12,7 mm tot 43,2 mm (pasgemaakte beskikbare hangende hoeveelhede). Standaard weergawes is klein, middel en groot.
Die oppervlak van elke paneel word óf in sy soliede natuurlike vorm gelaat soos geproduseer, óf ondergaan oppervlakvoorbereidings wat baie verskillende voorkoms bied. Voorkoms as 'n soliede oppervlak "glimmende" voorkoms tot 'n deurskynende "waterskuim" voorkoms, selfs pasgemaakte ontwerpe. Die 2 kante van elke paneel, geïdentifiseer as 'bo en/of onder, lyk baie verskillend van mekaar.
Produksie van aluminium skuim
Daar is verskillende prosesse vir die vervaardiging van aluminiumskuim.
In een geval word die metaalskuim op verskillende maniere uit die gesmelte metaal verkry. Soos die aluminium afkoel en hard word, stabiliseer die metaalskuim. Gasstrome of blaasmiddels word gebruik om die skuim te vorm. Blaasmiddel ontbind onder sekere omstandighede en lei tot gasvrystellings. Spesiale bymiddels word soms gebruik om die gasborrels te stabiliseer sodat die skuim nie disintegreer voordat dit gehard word nie. Hierdie proses kan gebruik word om aluminiumskuimplate, produkte met eenvoudige vorms en aluminiumskuimtoebroodjies te verkry. Sulke produkte het metaalskuim as die kern, wat aan beide kante met 'n laag soliede aluminium bedek is.
Nog 'n metode is giet met 'n vuller. Soutkorrels kan byvoorbeeld as vullers optree, wat dan uit die aluminiummatriks gewas word, en porieë verskyn in plaas van soutdeeltjies. Poliuretaanskuim met 'n temperatuurbestande deklaag word ook as vulmateriaal gebruik, wat tydens hittebehandeling uitbrand.
Nog 'n produksieproses van aluminiumskuim gebruik hol keramiek- of metaalballe wat in die metaalmatriks geplaas word.
In spuitgieting kan polimeerkorrels gebruik word om porieë te skep. Weens die baie kort prosestyd ontbind hierdie korrels nie onder die invloed van hoë temperature nie. Hulle bly óf in die metaalmatriks as vullers óf word deur langdurige hittebehandeling verwyder. In laasgenoemde geval word 'n oopporige aluminiumskuim verkry.
Die vervaardiging van metaalskuim het steeds een rigting, poeiermetallurgie. Eerstens word 'n mengsel van aluminiumpoeier met spesiale bymiddels vervaardig. Wanneer so 'n mengsel verhit word, vind skuim- en sinterprosesse plaas wat na afkoeling verdere tipes aluminiumskuim tot gevolg het.
Die mees moderne manier om poreuse metale te verkry, is byvoegingstegnologie. Met additiewe vervaardiging kan die vorm en 3D-struktuur van die komponent baie presies beheer word. Hierdie proses is egter steeds baie koste-intensief en kan slegs op 'n beperkte aantal metale toegepas word.
Eienskappe en toepassings
Geslote-pore-aluminiumskuim het 'n porositeit van 80 tot 98%. Die sterkte daarvan oorskry aansienlik dié van 'n soliede metaal met dieselfde gewig. Die gebruik van sulke materiale het groot potensiaal, veral vir die vervoermiddels van die motorbedryf, die lugvaartbedryf en skeepsbou. Die gewigsvermindering lei tot brandstofbesparing of maak dit moontlik om die gewig van die vrag wat vervoer moet word, te verhoog.
Die poreuse struktuur van die aluminiumskuim absorbeer die impakenergie. Hierdie eiendom kan tydens vervoer gebruik word om teen botsings te beskerm, as pantser- en ontploffingsbeskerming. Metaalskuim demp klank. Daarom kan aluminiumskuimpanele as klankabsorberende mure langs strate en spoorweë gebruik word. Klankisolasie van teaters en konsertsale kan ook effektief wees. Vanweë sy lae gewig en pragtige oppervlak word aluminiumskuim vir binne- en buiteontwerp gebruik.







