Manufacturing processes of cellular metals. Part I: Liquid route processes

Abstract

P Pr ro oc ce es so os s d de e f fa ab br ri ic ca ac ci ió ón n d de e m me et ta al le es s c ce el lu ul la ar re es s. . P Pa ar rt te e I I: : P Pr ro oc ce es so os s p po or r v ví ía a l lí íq qu ui id da a ( (• •) ) P. Fernández * , L. J. Cruz * y J. Coleto ** R Re es su um me en n Los metales celulares, con sus interesantes y particulares características, constituyen parte de la gran familia de los nuevos materiales. Ellos pueden ser de porosidad abierta o cerrada. En la actualidad, el gran reto para los investigadores en materiales se fundamenta, aún, en el perfeccionamiento de las técnicas de fabricación que permitan obtener metales celulares reproducibles, confiables y de calidad. Por tal motivo, en el presente trabajo, se revisan los diferentes métodos de producción por vía líquida, haciendo una breve descripción de los principales parámetros involucrados y las ventajas y desventajas de cada uno de ellos. P Pa al la ab br ra as s c cl la av ve e Metales celulares; Espumas metálicas; Esponjas metálicas; Fundición.M Ma an nu uf fa ac ct tu ur ri in ng g p pr ro oc ce es ss se es s o of f c ce el ll lu ul la ar r m me et ta al ls s. . P Pa ar rt t I I: : L Li iq qu ui id d r ro ou ut te e p pr ro oc ce es ss se es s A Ab bs st tr ra ac ct tWith its interesting and particular characteristics, cellular metals are taking part of the great family of new materials.They can have open or closed porosity. At the present time, the major challenge for the materials researchers is based in the manufacturing techniques improvement in order to obtain reproducible and reliable cellular metals with quality. In the present paper, the different production methods to manufacture cellular metals by liquid route are reviewed; making a short description about the main parameters involved and the advantages and drawbacks in each of them. Los metales celulares (MC) son materiales obtenidos a partir de un metal puro o de una aleación, que bien pueden formar una estructura de poros abiertos (esponjas metálicas) o una de poros cerrados (espumas metálicas). Dicha estructura porosa hace que los MC sean materiales muy especiales, innovadores y con prometedoras perspectivas de aplicaciones futuras ya que, además de contar con una muy baja densidad, poseen propiedades físico-químicas, mecánicas y estructurales propias del metal del que están formados y otras derivadas de la estructura porosa [1][2][3][4] . En este sentido, los MC han sido reconocidos como materiales "multifuncionales", debido a que cubren una serie de características necesarias en diferentes aplicaciones, las cuales varían mucho según el proceso de producción empleado [5 y 6] . Como ratificación de lo anterior es posible, entonces, observar como las esponjas metálicas son utilizadas como materiales funcionales (absorción de ruido y vibraciones, intercambiadores de calor y superficie para catálisis), y las espumas metálicas se usan en aplicaciones de tipo estructural (absorción de energía de impacto, aligeramiento de estructuras) [1][2][3][4][5][6][7] .Aunque desd...

Microstructural and corrosion study of aluminum foams obtained by space holder process using low-cost removable preforms

“…Some authors indicate that an adequate preform must meet specific requirements; for instance, it must withstand high temperatures, preserve its form throughout the entire process, be easily removable at the end of the process to generate a porous structure, and be unreactive to the metal matrix. Different kinds of materials have been used as preforms in space holder processes (Fernández et al, 2008): polymeric particles (Ma et al,1999;Shimizu et al, 2012), soft ceramics (Berchem et al, 2002), and carbamide particles (Bakan, 2006;Jiang et al, 2005). Other authors have used carbonates and fluorides such as K 2 CO 3 (Zhao et al, 2005), NH 4 HCO 3 (Mondal et al, 2015), NaF (San Marchi et al, 2003), SrF 2 and BaF 2 (Brothers et al, 2005).…”

“…The use of NaCl has considerable advantages compared to polymeric or ceramic preforms (Fernández et al, 2008). There are different types of commercial salts used to fabricate the preforms, ranging from high purity (>99% NaCl) to refined and unrefined.…”

Análisis estático y dinámico de estructuras sándwich con núcleo monocapa de esferoides APM espumados in-situ con mármol

“…In terms of physical parameters, these new foam elements have near spherical shape and they are constituted by a core of closedcell porosity surrounded by a thin and solid outer surface. The synthesis process (Fernández et al, 2008;Fernández et al, 2009) is based on the compaction of a mixture of powders, AlSi alloy, and subsequent extrusion of AlSi7 metal alloys with TiH2 as foaming agent. Literature available has proven that other foaming agents such as ZrH2, dolomite and CaCO 3 are equally effective (Uzun and Turker, 2014).…”

MAX phase Ti2AlC foams using a leachable space-holder material

“…Leachable space-holder, such as NaCl, permits an easy elimination by dissolution in water before sintering and avoids gas formation during sintering. This method has been studied and good results have been reported for many alloys [25]. NaCl has been employed to make Ti 2 AlC foams, however pore shape became elliptical and oriented, rather than the cubic-like shape of NaCl particles, as a consequence of deformation of the particles during cold press loading [18].…”