Obróbka laserowa pianki metalowej

MetalPianki licowe są klasyfikowane napianki otwartokomórkowe i zamkniętokomórkowePianki o zamkniętych komórkach mają membrany, które oddzielają sąsiadujące komórki lub puste przestrzenie, podczas gdy pianki o otwartych komórkach mają sieć losowo rozmieszczonych pustych przestrzeni, które są ze sobą połączone, jak pokazano na rysunkach (a) i (b), odpowiednio. Kategoryzacja jest w jakiś sposób bardzo ważna, ponieważ rozróżnia pianki metalowe według ich zastosowań. Pianki metalowe o zamkniętych komórkach mają wysoką sztywność i są głównie stosowane w zastosowaniach konstrukcyjnych. Z drugiej strony pianki o otwartych komórkach są głównie stosowane w zastosowaniach funkcjonalnych, takich jak wymienniki ciepła, ze względu na ich dużą powierzchnię i wewnętrznie połączoną porowatą strukturę.

Dlatego za to w głównej mierze odpowiadają metody przetwarzania.personalizacja pianek metalowychdo ich aplikacji przez defiWich anatomicznej struktury lub rozkładu porów. Metody przetwarzania są szeroko klasyfikowane jako procesy ciekłe i stałe. Przetwarzanie ciekłe jest najpopularniejsze w produkcji komercyjnej ze względu na wysokie wskaźniki spieniania i wysoką wydajność. Proces ten tworzy pory w ciekłych lub półstałych metalach za pomocą jednej z dwóch głównych dróg, spieniania bezpośredniego i pośredniego. Spienianie bezpośrednie można osiągnąć, wprowadzając gaz (powietrze, azot lub argon) lub wprowadzając substancje wtórne, takie jak TiH2, ZrH2, MgH2, CaCO3 itp. bezpośrednio do stopionej matrycy metalowej. W obu przypadkach na powierzchni stopu tworzą się pęcherzyki, które są uwięzione i chłodzone, aby utworzyć puste przestrzenie.

Gdy stosowana jest metoda pośredniego spieniania, stopiony metal nie jest bezpośrednio spieniany; zamiast tego, do odlewania stopionego metalu w piankę stosuje się pewne prekursory, takie jak pianki polimerowe lub cząstki nieorganiczne i puste kule o niskiej gęstości. Przetwarzanie cieczy, umożliwiając jednocześnie masową produkcjępianki metalowew formie arkusza, brakuje stabilności i sterowalności. W rezultacie, kształty zbliżone do netto są trudne do wytworzenia. Różnorodność materiałów, które można wykorzystać do formowania pianek tą metodą, jest również bardzo ograniczona.

Spienianie w stanie stałym można zdefiniować jako proces wytwarzania pianek metalowych, który utrzymuje temperaturę przetwarzania w zakresie temperatur topnienia materiału bazowego. Pianki metalowe są przygotowywane albo przez wprowadzenie środka spieniającego bezpośrednio do mieszanego metalu stałego (porowatość wewnętrzna), albo przez zintegrowanie proszku metalowego wokół wstępnie obrobionego tymczasowego szablonu z pustkami (porowatość zewnętrzna). Chociaż procesy w stanie stałym są bardziej niezawodnie kontrolowane, są one kosztowne. Obecne branże produkcyjne są bardzo krytyczne w wyborze produktów pod kątem możliwości produkcji.

Pianki metaloweto nowy rodzaj lekkiego materiału porowatego składającego się z porów lub pustych przestrzeni w litym metalu. Pory są zazwyczaj tworzone wewnątrz materiału bazowego w sposób niekontrolowany, zgodnie z różnymi ścieżkami procesu, aby utworzyć wysoce losową porowatą strukturę metaliczną. Objętość frakcji powstałych porów jest bardzo wysoka w porównaniu z materiałem bazowym, co sprawia, że ​​materiał jest lekki. Oprócz swojej lekkości materiał oferuje szereg innych wyjątkowych właściwości konstrukcyjnych: wysoki stosunek wytrzymałości do masy oraz doskonałe tłumienie drgań i potencjał pochłaniania hałasu. Aby włączyć piankę metalową do dowolnej branży, musi być ona ściśle zintegrowana z niezawodnym procesem produkcyjnym. Spienione metale charakteryzują się wysoką sztywnością i niską wytrzymałością na rozciąganie oraz są podatne na pękanie pod obciążeniem. Dlatego konwencjonalne procesy produkcyjne nie są wygodne do przetwarzania ogólnego kształtu wytwarzania pianki metalowej. W rezultacie powszechna adopcja pianek metalowych jest utrudniona. Metoda obróbki laserowej to metoda, która wykorzystuje precyzyjne źródło ciepła, laser, do obróbki materiału zamiast obciążenia mechanicznego.