Influencing Parameters on Homogeneity of Aluminium Metal Foam AlSi12

Parámetros que influyen en la homogeneidad de la espuma metálica de aluminio AlSi12

El desarrollo de las espumas metálicas hace cada vez más necesaria su aplicación industrial. Las espumas metálicas se conforman mediante la tecnología de vertido, que difiere en función del mecanismo de producción de poros que se utilice. En este artículo se presentan algunos de los parámetros básicos que influyen en la homogeneidad de la estructura de la espuma metálica.

INTRODUCCIÓN

Los tres estados de la materia están bien definidos por suelo, agua y aire. Muy pocos materiales en la naturaleza se encuentran en estado puro. Por lo general, se encuentran como combinaciones de fases sólidas, líquidas y gaseosas. En el pasado, en su aplicación, los metales eran principalmente de estructura homogénea. Sin embargo, los metales también pueden existir en forma de espumas.

Los metales en forma de espumas existen desde 1943 cuando Benjamin Sosnick intentó hacer espumas metálicas aleando aluminio y mercurio, que fundió a alta presión. Durante la década de 1950 se produjeron las primeras espumas metálicas de celda abierta. El procedimiento consistía en verter el aluminio fundido en un molde hecho de sal de roca. La sal de roca se disolvería y la estructura de aluminio de celda abierta permanecería. Este procedimiento produjo una estructura más confiable que la que se había obtenido con el procedimiento de Sosnick, pero las espumas metálicas continuaron considerándose un fenómeno interesante pero no realmente útil.

En 1959 se aplicó un enfoque completamente diferente. Se desarrolló un procedimiento en el que se mezclaba metal en polvo con el polvo generador de gas. El polvo generador de gas tuvo que seleccionarse cuidadosamente ya que se obtiene una gran cantidad de gas durante el procedimiento de desintegración, que debería haber sido a la temperatura de fusión del polvo metálico. La mezcla de polvo se mezcló en frío y se extruyó. Cuando el metal obtenido se calentaba, el polvo generador de gas se desintegraba y liberaba gas en el metal fundido, lo que provocaba la formación de espuma metálica. El problema en este procedimiento era el enfriamiento. Debido a la imposibilidad de un enfriamiento rápido, la espuma metálica colapsaría.

Varios años más tarde, se desarrolló un método en el que se añadía polvo generador de gas directamente al metal fundido. La novedad consistía en que también se añadían materiales de silicio al metal fundido para aumentar su viscosidad y retener mejor las burbujas generadas. El procedimiento de obtención de placas de metal que se utilizó para obtener las muestras presentadas significó que en lugar de agregar hidruro de titanio (TiH₂) directamente al metal fundido, este se calentó antes de agregarlo para formar una fina capa de óxido en la superficie. Cuando el hidruro de titanio en este estado se mezcla con el metal fundido, la capa de óxido pospone la rápida desintegración del hidruro de titanio. Esto permite que, en lugar de espumar, la mezcla se enfríe para obtener una placa sólida (precursor).