Лазерная обработка металлической пены

МеталлЖидкие пены подразделяются напены с открытыми и закрытыми ячейками. Пены с закрытыми ячейками имеют мембраны, которые разделяют соседние ячейки или пустоты, тогда как пены с открытыми ячейками имеют сеть случайно распределенных пустот, которые взаимосвязаны, как показано на рисунках (a) и (b) соответственно. Категоризация в некотором роде очень важна, поскольку она различает металлические пены в соответствии с их применением. Металлические пены с закрытыми ячейками имеют высокую жесткость и в основном используются в структурных приложениях. С другой стороны, пены с открытыми ячейками в основном используются в функциональных приложениях, таких как теплообменники, из-за их большой площади поверхности и внутренне связанной пористой структуры.

Таким образом, методы обработки в основном отвечают заизготовление металлических пенопластов на заказк их заявлениям по определениюВng их анатомической структуры или распределения пор. Методы обработки в целом подразделяются на жидкие и твердые процессы. Жидкая обработка является наиболее популярной в коммерческом производстве из-за высоких скоростей вспенивания и высоких выходов. Процесс создает поры в жидких или полутвердых металлах одним из двух основных способов: прямым и косвенным вспениванием. Прямое вспенивание может быть достигнуто путем введения газа (воздуха, азота или аргона) или путем введения вторичных веществ, таких как TiH2, ZrH2, MgH2, CaCO3 и т. д., непосредственно в матрицу расплавленного металла. В обоих случаях на поверхности расплава образуются пузырьки, которые улавливаются и охлаждаются для создания пустот.

При использовании метода непрямого вспенивания расплавленный металл не вспенивается напрямую; вместо этого для отливки расплавленного металла в пену используются определенные прекурсоры, такие как полимерные пены или неорганические частицы и полые сферы низкой плотности. Жидкостная обработка, при этом допуская массовое производствометаллическая пенав листовой форме не хватает стабильности и управляемости. В результате, формы, близкие к чистым, трудно производить. Разнообразие материалов, которые могут быть использованы для формирования пены этим методом, также весьма ограничено.

Твердотельное вспенивание можно определить как процесс производства металлических пен, который поддерживает температуру обработки в пределах диапазона температур плавления основного материала. Металлические пены готовятся либо путем введения вспенивающего агента непосредственно в смешанный твердый металл (внутренняя пористость), либо путем интеграции металлического порошка вокруг предварительно обработанного временного шаблона с пустотами (внешняя пористость). Хотя твердотельные процессы более надежно контролируются, они являются дорогостоящими. Современные производственные отрасли очень важны при выборе продуктов для технологичности.

Металлическая пенаявляются новым типом пористого легкого материала, состоящего из пор или пустот внутри твердого металла. Поры обычно создаются внутри основного материала неконтролируемым образом, следуя различным технологическим маршрутам, чтобы сформировать высокорандомизированную пористую металлическую структуру. Объемная доля полученных пор очень высока по сравнению с основным материалом, что делает материал легким. В дополнение к своему легкому весу, материал предлагает ряд других выдающихся структурных свойств: высокое отношение прочности к весу и превосходный потенциал гашения вибрации и поглощения шума. Чтобы внедрить металлическую пену в любую отрасль, она должна быть тесно интегрирована с надежным производственным процессом. Вспененные металлы характеризуются высокой жесткостью и низкой прочностью на разрыв и склонны к разрушению под нагрузкой. Поэтому обычные производственные процессы не подходят для обработки общей формы изготовления металлической пены. В результате широкое внедрение металлических пен затруднено. Метод лазерной обработки - это метод, который использует точный источник тепла, лазер, для обработки материала вместо механической нагрузки.