Alumiinivaahto (alumiiniin ja sen seokseen perustuva huokoinen metalli) on tunnettu yli puoli vuosisataa, mutta sillä on edelleen suhteellisen pieni levinneisyys ja käyttökohde. Pääsyynä tähän oli rakenteen ja materiaaliominaisuuksien heikko toistettavuus alumiinivaahtojen valmistuksessa. Alumiinivaahtoteknologian kehitys on mahdollistanut joidenkin näistä vaikeuksista voittamiseksi. Erilaisia ​​prosesseja metallivaahtojen valmistukseen on kehitetty ja tutkittu.

Alun perin tällaisten materiaalien keksijät saivat inspiraationsa luonnollisista huokoisista materiaaleista, kuten puusta, luusta, korallista, hohkakivestä ja joistakin muista huokoisista mineraaleista. Näiden materiaalien yhteinen piirre on korkea lujuus, pieni ominaispaino ja hyvä energian imeytyminen. Nykyään alumiinivaahtojen valmistajat pystyvät valmistamaan suhteellisen helposti metalleja, joilla on samanlaiset ominaisuudet. Alumiinivaahtojen käyttöalue on nyt paljon laajempi ja sillä on kymmeniä erilaisia ​​käyttökohteita.

Monipuolinen materiaali lähes rajattomalla suunnittelulla ja arkkitehtonisilla sovelluksilla. Ainutlaatuisen ulkonäönsä lisäksi sillä on ääntä vaimentavat ominaisuudet, joten se sopii erinomaisesti sovelluksiin, jotka vaativat sekä äänenvaimennusta että kauneutta. Sitä käytetään julkisivuissa, seinäverhouksissa, kattolaatoissa tai alaslasketuissa katoissa, ravintoloissa, baareissa, toimistoissa, kerrostaloissa, esittelytiloissa, Terrazzo-lattiapäällysteissä, kylteissä, valaisimissa, näyttelyissä ja kaikissa sovelluksissa, joita uskallat kuvitella.

Alumiinivaahto muodostaa vahvoja mutta kevyitä paneeleja. Ulkonäöltään metallisienen kaltainen, se on visuaalisesti silmiinpistävä ja moderni dramaattinen ilme. Arkkitehtuuria varten alumiinivaahtoa valmistetaan paneeleissa, joiden tiheys vaihtelee ja paksuus on 12,7 mm - 43,2 mm (muokattuja saatavilla odottavia määriä). Vakioversiot ovat Small, Mid ja Large.

Kunkin paneelin pinta joko jätetään kiinteään luonnolliseen muotoonsa sellaisenaan tai sille tehdään pintakäsittelyjä, jotka tarjoavat monia erilaisia ​​ulkonäköjä. Ulkonäkö kiinteänä pinnana "hohtavana" näyttää läpikuultavalta "vesivaahtomalta", jopa mukautettuja malleja. Kunkin paneelin kaksi sivua, jotka on merkitty "yläksi ja/tai pohjaksi", näyttävät hyvin erilaisilta.

Alumiinivaahdon valmistus

Alumiinivaahtojen valmistukseen on olemassa erilaisia ​​prosesseja.

Yhdessä tapauksessa metallivaahto saadaan sulasta metallista eri tavoin. Kun alumiini jäähtyy ja kovettuu, metallivaahto stabiloituu. Vaahdon muodostamiseen käytetään kaasuvirtoja tai vaahdotusaineita. Vaahdotusaine hajoaa tietyissä olosuhteissa ja aiheuttaa kaasupäästöjä. Joskus käytetään erityisiä lisäaineita kaasukuplien stabilointiin, jotta vaahto ei hajoa ennen kovettumista. Tällä prosessilla voidaan valmistaa alumiinivaahtolevyjä, yksinkertaisen muotoisia tuotteita ja alumiinivaahtomuovivoileipiä. Tällaisten tuotteiden ydin on metallivaahto, joka on päällystetty molemmilta puolilta kiinteällä alumiinikerroksella.

Toinen menetelmä on valu täyteaineella. Esimerkiksi suolarakeita voivat toimia täyteaineina, jotka sitten huuhtoutuvat ulos alumiinimatriisista ja suolahiukkasten sijaan ilmaantuu huokoset. Täytemateriaalina käytetään myös lämpöä kestävällä pinnoitteella varustettua polyuretaanivaahtoa, joka palaa lämpökäsittelyn aikana.

Toisessa alumiinivaahdon tuotantoprosessissa käytetään onttoja keraamisia tai metallisia palloja, jotka työnnetään metallimatriisiin.

Ruiskuvalussa polymeerirakeita voidaan käyttää huokosten muodostamiseen. Hyvin lyhyen prosessiajan vuoksi nämä rakeet eivät hajoa korkeiden lämpötilojen vaikutuksesta. Ne joko jäävät metallimatriisiin täyteaineina tai ne poistetaan pitkäaikaisella lämpökäsittelyllä. Jälkimmäisessä tapauksessa saadaan avohuokoinen alumiinivaahto.

Metallivaahtojen tuotannossa on edelleen yksi suunta, jauhemetallurgia. Ensin valmistetaan alumiinijauheen seos erityisillä lisäaineilla. Kun tällaista seosta kuumennetaan, tapahtuu vaahto- ja sintrausprosesseja, jotka jäähdytyksen jälkeen johtavat muihin alumiinivaahtotyyppeihin.

Nykyaikaisin tapa saada huokoisia metalleja on lisäainetekniikka. Additiivisen valmistuksen avulla komponentin muotoa ja 3D-rakennetta voidaan hallita erittäin tarkasti. Tämä prosessi on kuitenkin edelleen erittäin kallis, ja sitä voidaan soveltaa vain rajoitettuun määrään metalleja.

Ominaisuudet ja sovellukset

Suljetun huokosen alumiinivaahdon huokoisuus on 80-98 %. Sen lujuus on huomattavasti suurempi kuin saman painoisen kiinteän metallin lujuus. Tällaisten materiaalien käytössä on suuri potentiaali erityisesti autoteollisuuden, ilmailuteollisuuden ja laivanrakennuksen kuljetusvälineissä. Painon vähentäminen säästää polttoainetta tai mahdollistaa kuljetettavan kuorman painon lisäämisen.

Alumiinivaahdon huokoinen rakenne imee iskuenergian. Tätä ominaisuutta voidaan käyttää kuljetuksen aikana suojaamaan törmäyksiltä, ​​panssarina ja räjähdyssuojana. Metallivaahto vaimentaa ääntä. Siksi alumiinivaahtomuovipaneeleja voidaan käyttää ääntä vaimentavina seininä kaduilla ja rautateillä. Myös elokuvateattereiden ja konserttisalien äänieristys voi olla tehokas. Kevyen painonsa ja kauniin pintansa ansiosta alumiinivaahtoa käytetään sisä- ja ulkosuunnittelussa.