Aluminiumschuim (het poreuze metaal op basis van aluminium en aluminiumlegeringen) is al meer dan een halve eeuw bekend, maar kent nog steeds een relatief beperkte verspreiding en toepassing. De belangrijkste reden hiervoor was de geringe reproduceerbaarheid van de structuur en de materiaaleigenschappen bij de productie van aluminiumschuim. De ontwikkeling van aluminiumschuimtechnologie heeft het mogelijk gemaakt om een ​​aantal van deze moeilijkheden te overwinnen. Er zijn verschillende processen voor de productie van metaalschuim ontwikkeld en onderzocht.

Oorspronkelijk werden de uitvinders van dergelijke materialen geïnspireerd door natuurlijke poreuze materialen zoals hout, bot, koraal, puimsteen en enkele andere poreuze mineralen. De gemeenschappelijke kenmerken van deze materialen zijn de combinatie van hoge sterkte, een laag soortelijk gewicht en goede energieabsorptie. Tegenwoordig kunnen fabrikanten van aluminiumschuim relatief eenvoudig metalen met vergelijkbare eigenschappen produceren. Het toepassingsbereik van aluminiumschuim is nu veel breder en kent tientallen verschillende toepassingen.

Een veelzijdig materiaal met vrijwel onbegrensde ontwerp- en architectonische toepassingen. Naast zijn unieke uiterlijk heeft het ook geluidsabsorberende eigenschappen, waardoor het ideaal is voor toepassingen die zowel geluidsabsorptie als schoonheid vereisen. Het wordt gebruikt voor gevels, wandbekleding, plafondtegels of verlaagde plafonds, restaurants, bars, kantoren, appartementencomplexen, showroomdisplays, terrazzovloeren, bewegwijzering, verlichtingsarmaturen, tentoonstellingen en elke toepassing die u maar kunt bedenken.

Aluminiumschuim creëert sterke maar toch lichte panelen. Het lijkt op een metalen spons en is visueel opvallend, met een moderne, dramatische uitstraling. Voor architectuur wordt aluminiumschuim geproduceerd in panelen met verschillende dichtheden en diktes van 12,7 mm tot 43,2 mm (maatwerk is mogelijk, afhankelijk van de aantallen). Standaarduitvoeringen zijn Small, Mid en Large.

Het oppervlak van elk paneel blijft ofwel in zijn natuurlijke, massieve vorm zoals geproduceerd, of ondergaat oppervlaktebehandelingen die verschillende verschijningsvormen opleveren. Van een glinsterende, massieve oppervlaktelook tot een doorschijnende, schuimende look, zelfs op maat gemaakte ontwerpen. De twee zijden van elk paneel, aangeduid als 'boven' en/of 'onder', zien er heel verschillend uit.

Productie van aluminiumschuim

Er bestaan ​​verschillende processen voor de productie van aluminiumschuim.

In één geval wordt het metaalschuim op verschillende manieren uit het gesmolten metaal verkregen. Naarmate het aluminium afkoelt en uithardt, stabiliseert het metaalschuim. Gasstromen of blaasmiddelen worden gebruikt om het schuim te vormen. Blaasmiddelen ontbinden onder bepaalde omstandigheden en veroorzaken gasemissies. Soms worden speciale additieven gebruikt om de gasbellen te stabiliseren, zodat het schuim niet uiteenvalt vóór het uitharden. Dit proces kan worden gebruikt om aluminiumschuimplaten, producten met eenvoudige vormen en aluminiumschuimsandwiches te verkrijgen. Dergelijke producten hebben metaalschuim als kern, die aan beide zijden is bedekt met een laag massief aluminium.

Een andere methode is gieten met een vulstof. Zo kunnen zoutkorrels als vulstof dienen, die vervolgens uit de aluminiummatrix worden gewassen, waardoor poriën ontstaan ​​in plaats van zoutdeeltjes. Ook polyurethaanschuim met een temperatuurbestendige coating wordt als vulstof gebruikt, die tijdens de warmtebehandeling uitbrandt.

Een ander productieproces van aluminiumschuim maakt gebruik van holle keramische of metalen ballen, die in de metalen matrix worden geplaatst.

Bij spuitgieten kunnen polymeerkorrels worden gebruikt om poriën te creëren. Door de zeer korte procestijd ontbinden deze korrels niet onder invloed van hoge temperaturen. Ze blijven in de metaalmatrix achter als vulstof of worden verwijderd door een langdurige warmtebehandeling. In het laatste geval ontstaat een aluminiumschuim met open poriën.

De productie van metaalschuim kent nog steeds één richting: poedermetallurgie. Eerst wordt een mengsel van aluminiumpoeder met speciale additieven geproduceerd. Wanneer dit mengsel wordt verhit, ontstaan ​​er schuim- en sinterprocessen die, na afkoeling, resulteren in andere soorten aluminiumschuim.

De modernste manier om poreuze metalen te verkrijgen is additieve technologie. Met additieve productie kunnen de vorm en 3D-structuur van het onderdeel zeer nauwkeurig worden gecontroleerd. Dit proces is echter nog steeds zeer kostbaar en kan slechts op een beperkt aantal metalen worden toegepast.

Eigenschappen en toepassingen

Aluminiumschuim met gesloten poriën heeft een porositeit van 80 tot 98%. De sterkte overtreft aanzienlijk die van massief metaal met hetzelfde gewicht. Het gebruik van dergelijke materialen biedt een groot potentieel, met name voor transportmiddelen in de auto-industrie, de lucht- en ruimtevaart en de scheepsbouw. ​​De gewichtsvermindering leidt tot brandstofbesparing of maakt het mogelijk het gewicht van de te vervoeren lading te verhogen.

De poreuze structuur van aluminiumschuim absorbeert de impactenergie. Deze eigenschap kan tijdens transport worden gebruikt ter bescherming tegen botsingen, als bepantsering en als explosiebeveiliging. Metaalschuim dempt geluid. Daarom kunnen aluminiumschuimpanelen worden gebruikt als geluidsabsorberende wanden langs straten en spoorwegen. Geluidsisolatie van bioscopen en concertzalen kan ook effectief zijn. Vanwege het lichte gewicht en het fraaie oppervlak wordt aluminiumschuim gebruikt voor zowel binnen- als buitenontwerp.