8/16/2019 Proizvodnja_metalnih_pjena.ppt

http://slidepdf.com/reader/full/proizvodnjametalnihpjenappt 1/14

PROIZVODNJA METALNIH

PJENA

Dr.sc. Dražen Živković doc.

8/16/2019 Proizvodnja_metalnih_pjena.ppt

http://slidepdf.com/reader/full/proizvodnjametalnihpjenappt 2/14

 

(Prof.M.F.Ashby (1983). Met.Trans. 14A, p.1755.)

When Nature builds large load-bearing structures, Shegenerally uses cellular materials: ood, bone, coral. 

!here must be good reasons "or this#

8/16/2019 Proizvodnja_metalnih_pjena.ppt

http://slidepdf.com/reader/full/proizvodnjametalnihpjenappt 3/14

 

Prirodne ćelijaste strukture osiguravaju optimalan kompromismehaničkih svojstava i funkcionalnosti uz najmanju masu.Umjetno stvoreni ćelijasti materijali za visoko opterećenekonstrukcije su:

- $olimeri %$reslabi&

- keramike %$revi'e krhke&

- metali %dovol(no raste)l(ivi i kruti&

8/16/2019 Proizvodnja_metalnih_pjena.ppt

http://slidepdf.com/reader/full/proizvodnjametalnihpjenappt 4/14

 

ŠTO U !"T#$%" P&"%" '

Pjena je struktura a ne materijal(

) *isoko porozna struktura +poroznost veća od ,-/.

) 0azvijaju se plinske pore)ćelije prilikom nukleacije.

) O1ično nemaju jednoličnu strukturu ćelija.

) 2elije su inicjalno zatvorene3 ali mogu se pojaviti i otvorene.

8/16/2019 Proizvodnja_metalnih_pjena.ppt

http://slidepdf.com/reader/full/proizvodnjametalnihpjenappt 5/14

 

*O&T*# !"T#$%45 P&"%#

) iznimno mala masa

) velika specifična krutost

) odlična upijanje energije sudara

) odlično upijanje elektromagnetskih valova

) do1ra toplinska izolacija +kod otvorenog tipa ćelija/) do1ra zvučna izolacija

) do1ra vatrootpornost

) neotrovnost

) odlična mogućnost recikliranja

6a ekonomski opravdanu primjenu metalnih pjena u nekomkonkretnom slučaju nu7no je da 1arem 1udu iskori8tena četiri od

na1rojenih svojstava.

8/16/2019 Proizvodnja_metalnih_pjena.ppt

http://slidepdf.com/reader/full/proizvodnjametalnihpjenappt 6/14

 

P0O46*O9%&# !"T#$%45 P&"%#

Pjene na 1azi aluminija i njegovih legura najvi8e o1ećavajuu konstrukcijskom smislu. Odlikuju se:

) malom gustoćom materijala zidova ćelija3

) niskom temperaturom tali8ta3) dovoljnom rastezljivo8ću i krutosti3

) prihvatljivom otporno8ću koroziji.

Pored aluminijevih legura upjenjavaju se jo8 i materijali kao:6n3 P13 e3 %i3 ;u3 Ti i !g.

8/16/2019 Proizvodnja_metalnih_pjena.ppt

http://slidepdf.com/reader/full/proizvodnjametalnihpjenappt 7/14

 

T#<4$46#;4&# !"T#$%45 P&"%#

!etalne pjene se u1rajaju u nesta1ilne strukture z1og velikepovr8ine3 8to rezultira povi8enom povr8inskom energijom.Upjenjavenje metalnih pjena nije izvodivo 1ez dodataka3 kojiimaju ulogu sta1ilizatora za vrijeme trajanja procesa upjenjavanja. 

i; čestice sta1iliziraju stjenku ćelije

8/16/2019 Proizvodnja_metalnih_pjena.ppt

http://slidepdf.com/reader/full/proizvodnjametalnihpjenappt 8/14

 

9odatci su vrlo sitne nerastvorljive čestice kojepovećavaju viskozitet3 sprječavaju skupljanjemjehurića i tako sta1iliziraju pjenu.

=ao čestice najvi8e se koriste i;3 #l>O?3 6rO>3!gO ili Ti<>. Promjer čestica varira od -3@ do

>@ Am. *olumni udio nalazi se u garnicama odB-)>-.

8/16/2019 Proizvodnja_metalnih_pjena.ppt

http://slidepdf.com/reader/full/proizvodnjametalnihpjenappt 9/14

 

T"5%O$OC4&" P0O46*O9%&" !"T#$%45P&"%#

9anas je poznato devet načina proizvodnje metalnih pjena odkojih je pet u komercijalnoj upotre1i. ve te tehnologije

1azirane su na tri osnovna principa:

*. +blikovan(e $(ene i) $arne "a)e

. +blikovan(e $(ene u rastal(eno( "a)i

. +blikovan(e $(ene u vrsto( "a)i

8/16/2019 Proizvodnja_metalnih_pjena.ppt

http://slidepdf.com/reader/full/proizvodnjametalnihpjenappt 10/14

 

 #$;#% postupak #$;#% postupak

(upuhivanje plina u(upuhivanje plina utalinu)talinu)

=ao plinovi za upuhivanje koriste se: zrak3 ;O>3kisik3 argon +inertni plin/3 du8ik3 pa čak i vodenapara.

8/16/2019 Proizvodnja_metalnih_pjena.ppt

http://slidepdf.com/reader/full/proizvodnjametalnihpjenappt 11/14

 

 #$PO0# postupak #$PO0# postupak

(plin se oslobađa iz krutih čestica u talini)(plin se oslobađa iz krutih čestica u talini)

) U talinu aluminijeve legure pri temp. od ,D- - ; dodaje se B3@ ;a) Povećava se viskoznost na 1azi spojeva ;aO3 ;a#l>OE3 #lE;a

) #ktivna tvar +reagens/ Ti5> dodaje se B)>3 iznad E,@ - ; razla7e se na Ti iplinoviti 5> 3 koji stvara mjehuriće te nastaje pjena sa zatvorenim

tipom ćelija

) Proces traje oko B@ minuta i odvija se pri konstantnom tlaku.

8/16/2019 Proizvodnja_metalnih_pjena.ppt

http://slidepdf.com/reader/full/proizvodnjametalnihpjenappt 12/14

 

O0!C04P postupakO0!C04P postupak (plin se oslobađa iz(plin se oslobađa iz

metalne polučvrstemetalne polučvrstematrice)matrice)

4zmje8a se prah metalne legure s prahom dodatkaza upjenjavanje +Ti5>/

9o1ivena mje8avina ispre8a se u poluproizvod+metalnu matricu/.

!etalna matrica se re7e na manje komade koji seu1acuju u gotovi kalup.

=alup se zagrijava na temperaturu tali8ta legure.

Proces traje od nekoliko sekunda do nekoliko min.

8/16/2019 Proizvodnja_metalnih_pjena.ppt

http://slidepdf.com/reader/full/proizvodnjametalnihpjenappt 13/14

 

P0O46*OF#G4 !"T#$%45 P&"%#P0O46*OF#G4 !"T#$%45 P&"%#

P 0 O 4 6 * O F # G %#64* P&"%"

The raunhofer 4nstitute3 <remen3 CermanH I4#!J +aluminijska pjena/

loodlight 4nternational3 #ustria I#lulightI +aluminijska pjena/

4%;O pecial Products3 ;anada I4%;OI +niklova foam/

;Hmat ;orporation3 ;anada I;HmatI +aluminijska pjena/

hinko Kireco3 &apan I#lporasI +aluminijska pjena/

"0C3 Oakland3 ;#3 U# I9uocelI +aluminijska pjena/

9!43 Ukraine ICasarI +1akrena pjena/

8/16/2019 Proizvodnja_metalnih_pjena.ppt

http://slidepdf.com/reader/full/proizvodnjametalnihpjenappt 14/14

 

Hvala na pažnji!