Alüminyum köpük (alüminyum ve alaşımlarına dayalı gözenekli metal) yarım yüzyıldan fazla bir süredir bilinmektedir, ancak yine de kullanım alanı olarak nispeten küçük bir dağılıma ve uygulamaya sahiptir. Bunun ana nedeni, alüminyum köpük üretiminde yapı ve malzeme özelliklerinin tekrarlanabilirliğinin düşük olmasında yatmaktadır. Alüminyum köpük teknolojisinin gelişmesi bu zorlukların bir kısmının üstesinden gelmeyi mümkün kılmıştır. Metal köpüklerin üretimi için çeşitli prosesler geliştirilmiş ve araştırılmıştır.
Başlangıçta, bu tür malzemelerin mucitleri, ahşap, kemik, mercan, pomza ve diğer bazı gözenekli mineraller gibi doğal gözenekli malzemelerden esinlenmiştir. Bu malzemelerin ortak özelliği, yüksek mukavemet, düşük özgül ağırlık ve iyi enerji absorpsiyonunun birleşimidir. Günümüzde, alüminyum köpük üreticileri benzer özelliklere sahip metalleri nispeten kolay bir şekilde üretebilmektedir. Alüminyum köpüklerin uygulama yelpazesi artık çok daha geniş ve onlarca farklı uygulamaya sahiptir.
Gözenekli metaller, üretim teknolojisine bağlı olarak açık veya kapalı gözeneklere sahiptir. İlk durumda bu tür malzemelere hücresel metaller, ikinci durumda ise metal köpük denir. Bu grupların her biri içinde, sonuçta farklı özelliklere sahip geniş bir alüminyum köpük sınıfıyla sonuçlanan varyasyonlar vardır.
Alüminyum köpük üretimi
Alüminyum köpüklerin üretimi için farklı prosesler vardır.
İlk durumda metal köpük, erimiş metalden farklı şekillerde elde edilir. Alüminyum soğuyup sertleştikçe metal köpük dengelenir. Köpüğü oluşturmak için gaz akımları veya üfleme maddeleri kullanılır. Şişirme maddesi belirli koşullar altında ayrışır ve gaz emisyonlarına neden olur. Köpüğün sertleşmeden önce parçalanmaması için gaz kabarcıklarını stabilize etmek için bazen özel katkı maddeleri kullanılır. Bu işlem, alüminyum köpük levhalar, basit şekilli ürünler ve alüminyum köpük sandviçler elde etmek için kullanılabilir. Bu tür ürünler, her iki tarafı bir katı alüminyum tabakası ile kaplanmış olan çekirdek olarak metal köpüğe sahiptir.
Diğer bir yöntem ise dolgu ile döküm yapmaktır. Örneğin, tuz taneleri dolgu maddesi görevi görebilir, bunlar daha sonra alüminyum matristen yıkanır ve tuz parçacıkları yerine gözenekler ortaya çıkar. Isıl işlem sırasında yanan, ısıya dayanıklı kaplamalı poliüretan köpük de dolgu malzemesi olarak kullanılmaktadır.
Alüminyum köpüğün başka bir üretim sürecinde, metal matrisin içine sokulan içi boş seramik veya metal toplar kullanılır.
Enjeksiyon kalıplamada, gözenekler oluşturmak için polimer granüller kullanılabilir. Çok kısa işlem süresi nedeniyle, bu granüller yüksek sıcaklıkların etkisi altında ayrışmazlar. Ya metal matriste dolgu maddesi olarak kalırlar ya da uzun süreli ısıl işlemle giderilirler. İkinci durumda, açık gözenekli bir alüminyum köpük elde edilir.
Metal köpük üretiminin hala tek yönü var, toz metalürjisi. İlk olarak, özel katkı maddeleri ile bir alüminyum tozu karışımı üretilir. Böyle bir karışım ısıtıldığında, soğuduktan sonra başka alüminyum köpük türleri ile sonuçlanan köpük ve sinterleme işlemleri meydana gelir.
Gözenekli metal elde etmenin en modern yolu katkı teknolojisidir. Eklemeli imalat ile bileşenin şekli ve 3D yapısı çok hassas bir şekilde kontrol edilebilir. Bununla birlikte, bu işlem hala çok maliyetlidir ve yalnızca sınırlı sayıda metale uygulanabilir.
Özellikler ve uygulamalar
Kapalı gözenekli alüminyum köpüğün gözenekliliği %80 ila %98’dir. Mukavemeti, aynı ağırlıktaki katı bir metalinkinden önemli ölçüde fazladır. Bu tür malzemelerin kullanımı, özellikle otomotiv endüstrisinin ulaşım araçları, havacılık endüstrisi ve gemi yapımı için büyük bir potansiyele sahiptir. Ağırlık azaltımı, yakıt tasarrufu sağlar veya taşınacak yükün ağırlığını artırmayı mümkün kılar.
Alüminyum köpüğün gözenekli yapısı darbe enerjisini emer. Bu özellik nakliye sırasında çarpışmalara karşı zırh ve patlama koruması olarak kullanılabilir. Metal köpük sesi azaltır. Bu nedenle, alüminyum köpük paneller, cadde ve demiryolları boyunca ses yutucu duvar olarak kullanılabilir. Sinema ve konser salonlarının ses yalıtımı da etkili olabilir. Düşük ağırlığı ve güzel yüzeyi nedeniyle iç ve dış tasarımda alüminyum köpük kullanılmıştır.
Açık gözenekli alüminyum köpük, gazları ve sıvıları geçirir, düşük ağırlığa ve yüksek yapısal dayanıklılığa sahiptir. Geçirgenlik, alüminyum köpüğün kullanımını önemli ölçüde artırır. Bu tür malzemeler, gazları ve sıvıları filtrelemek, pnömatik cihazların gürültüsünü azaltmak, EPP/EPS ürünlerinin üretimi için şekillendirme araçları, vakum tablaları, çeşitli ısı eşanjörleri vb. için kullanılır.
Gözenekli alüminyum, bir tür açık gözenekli alüminyum köpüktür. Web sitemizde teknolojimiz, gözenekli alüminyumun özellikleri ve uygulamaları hakkında daha fazla bilgi bulacaksınız. Teknolojinin yüksek esnekliği ve uyarlanabilirliği sayesinde gözenekli alüminyum, birçok uygulamada birçok gözenekli malzeme ile başarılı bir şekilde rekabet edebilir. Çoğu durumda gözenekli alüminyum, sinterlenmiş metallerin, gözenekli seramiklerin, gözenekli plastiklerin, ağların ve tel malzemelerin yerini alır.
