Klasyfikacje i zastosowania pianki metalowej

Specjalne materiały metalowe o porowatości pianki są określane jako pianka metalowa. Ma wysoką przepuszczalność powietrza, a praktycznie wszystkie jego pory są połączone. Pianka metalowa zapewnia szereg pozytywnych zalet ze względu na swoje szczególne cechy konstrukcyjne, w tym niską gęstość, skuteczną izolację cieplną i akustyczną oraz zdolność pochłaniania promieniowania elektromagnetycznego.

Klasyfikacje pianki metalowej

Najpopularniejsze rodzaje pianek metalowych to te wykonane z miedzi, niklu, żelaza i innych stopów.

Piankę miedzianą można wykorzystać do tworzenia materiałów anodowych (nośników) akumulatorów, nośników katalizatorów i materiałów ekranujących elektromagnetycznie, ponieważ ma ona lepszą przewodność niż pianka niklowa, jest bardziej ciągliwa i łatwiejsza w przygotowaniu.

W szczególności pianka miedziana jest stosowana jako materiał bazowy elektrody akumulatora, co ma oczywiste zalety. Niższa odporność na korozję miedzi niż niklu ogranicza jednak jej zastosowanie.

Pianka niklowa ma wysoką powierzchnię właściwą, siłę kapilarną i wydajność gazową dzięki swojej połączonej strukturze porów i wysokiej porowatości. Stosowany jest przede wszystkim jako materiał funkcjonalny do tworzenia wymienników ciepła, rozpylaczy, filtrów płynów i katalizatorów.

Zastosowania pianki metalowej

Pianki metalowe są stosowane jako lekkie, przenoszące ciepło konstrukcje wsporcze w przemyśle lotniczym i rakietowym. Ponieważ mogą być spawane, klejone lub galwanizowane na konstrukcji, mogą być wykonane jako wielowarstwowe elementy nośne, takie jak wspornik metalowej skorupy skrzydła, konstrukcja zapobiegająca zapadaniu się i tak dalej. Materiał ten od dawna jest używany jako materiał rdzenia klipsów lotniczych.

Przyspieszanie i zwalnianie nowoczesnych wind przy wysokiej częstotliwości i dużej prędkości wymaga również lekkiej konstrukcji ze spienionego metalu, która ma zarówno właściwości pochłaniania energii, jak i właściwości nośne w celu zmniejszenia zużycia energii. Powłoki cylindryczne są szeroko stosowane w konstrukcjach inżynieryjnych, takich jak kadłuby samolotów i platformy wiertnicze na morzu. Cienkościenne powłoki cylindryczne są szeroko stosowane w konstrukcjach inżynierskich.

Pianka miedziana jest odpowiednia do elementów złącznych, ponieważ jest prosta w wykonaniu i łatwa do odkształcenia.

Liczne materiały organiczne, nieorganiczne i metalowe można również wzmacniać za pomocą pianek metalowych.

Na przykład materiał ze stopu aluminium wzmocnionego pianką niklową (NFRA) jest tworzony przez zamknięcie stopionego aluminium w materiale po jego zestaleniu.

Aby stworzyć różnorodne laminowane kompozyty, metal piankowy jest bardzo idealnym lekkim materiałem w rolkach do przenoszenia różnych paneli, skorup i rur. Płyty warstwowe są częstym przykładem zastosowania materiałów porowatych w elementach konstrukcyjnych. W nowoczesnych samolotach stosuje się panele warstwowe z powłoką kompozytową z włókna szklanego lub węglowego. Aby zapewnić płycie warstwowej znaczną określoną sztywność zginania i określoną wytrzymałość na zginanie, ta warstwa pokrycia jest oddzielona od żywicznego materiału o strukturze plastra miodu za pomocą metalu, aluminium, papieru lub sztywnej pianki polimerowej. Ta sama technologia została rozszerzona na różne zastosowania, w których waga jest ważnym wskaźnikiem, takie jak przenoszenie budynków, sanie, statki kosmiczne i łodzie wyścigowe.

Pianki metalowe stosowane są najczęściej do ochrony zderzaków, co wymaga zdolności do pochłaniania energii przy jednoczesnym ograniczeniu maksymalnej siły działającej na obiekt podlegający ochronie poniżej progu powodującego uszkodzenie. Takie aplikacje dobrze współpracują z porowatymi piankami. Wytrzymałość na rozciąganie pianek metalowych można zmieniać w szerokim zakresie, dostosowując ich względną gęstość.