Aluminijeva pena (porozna kovina na osnovi aluminija in njegovih zlitin) je poznana že več kot pol stoletja, a ima še vedno razmeroma majhno razširjenost in uporabo. Glavni razlog za to je bila nizka ponovljivost strukture in lastnosti materiala pri proizvodnji aluminijevih pen. Razvoj tehnologije aluminijeve pene je omogočil premagovanje nekaterih od teh težav. Razviti in raziskani so bili različni postopki za proizvodnjo kovinskih pen.

Prvotno so se izumitelji tovrstnih materialov zgledovali po naravnih poroznih materialih, kot so les, kost, korale, plovec in nekateri drugi porozni minerali. Skupna značilnost teh materialov je kombinacija visoke trdnosti, majhne specifične teže in dobre absorpcije energije. Dandanes lahko proizvajalci aluminijevih pen razmeroma enostavno proizvajajo kovine s podobnimi lastnostmi. Razpon uporabe aluminijevih pen je zdaj veliko širši in ima na desetine različnih uporab.

Vsestranski material s skoraj neomejenimi oblikovalskimi in arhitekturnimi aplikacijami. Poleg edinstvenega videza ima lastnosti, ki absorbirajo zvok, zaradi česar je idealen za aplikacije, ki zahtevajo absorpcijo zvoka in lepoto. Uporablja se za fasade, stenske obloge, stropne ploščice ali spuščene strope, restavracije, bare, pisarne, stanovanjske zgradbe, izložbe v razstavnih prostorih, teraco talne obloge, oznake, svetila, razstave in katero koli aplikacijo, ki si jo drznete zamisliti.

Aluminijasta pena ustvarja močne, a lahke plošče. Po videzu podobna kovinski gobici, je vizualno osupljiva in ima sodoben dramatičen videz. Za arhitekturo se aluminijeva pena proizvaja v ploščah različnih gostot in debelin od 12,7 mm do 43,2 mm (količine na voljo po meri). Standardne različice so Small, Mid in Large.

Površino vsake plošče bodisi pustimo v svoji trdni naravni obliki, kot je bila proizvedena, ali pa jo obdelamo, kar zagotavlja veliko različnih videzov. Videz kot "bleščeč" videz trdne površine do prosojnega videza "vodne pene", celo dizajni po meri. Dve strani vsake plošče, označeni kot "zgornja in/ali spodnja", se med seboj zelo razlikujeta.

Proizvodnja aluminijeve pene

Obstajajo različni postopki za proizvodnjo aluminijevih pen.

V enem primeru je kovinska pena pridobljena iz staljene kovine na različne načine. Ko se aluminij ohladi in strdi, se kovinska pena stabilizira. Za tvorbo pene se uporabljajo plinski tokovi ali sredstva za pihanje. Penilo se pod določenimi pogoji razgradi in povzroči emisije plinov. Včasih se uporabljajo posebni dodatki za stabilizacijo plinskih mehurčkov, tako da pena pred strjevanjem ne razpade. Ta postopek se lahko uporablja za pridobivanje plošč iz aluminijeve pene, izdelkov preprostih oblik in sendvičev iz aluminijeve pene. Takšni izdelki imajo kot jedro kovinsko peno, ki je na obeh straneh prekrita s plastjo trdnega aluminija.

Druga metoda je vlivanje s polnilom. Na primer, zrna soli lahko delujejo kot polnila, ki se nato izperejo iz aluminijaste matrice in namesto delcev soli se pojavijo pore. Kot polnilo se uporablja tudi poliuretanska pena s temperaturno obstojnim premazom, ki med toplotno obdelavo izgori.

Drugi proizvodni proces aluminijeve pene uporablja votle keramične ali kovinske kroglice, ki se vstavijo v kovinsko matrico.

Pri brizganju lahko polimerne granule uporabimo za ustvarjanje por. Zaradi zelo kratkega procesnega časa se te granule ne razgradijo pod vplivom visokih temperatur. Ali ostanejo v kovinski matrici kot polnila ali pa se odstranijo s podaljšano toplotno obdelavo. V slednjem primeru dobimo aluminijevo peno z odprtimi porami.

Proizvodnja kovinskih pen ima še vedno eno smer, prašno metalurgijo. Najprej se izdela mešanica aluminijevega prahu s posebnimi dodatki. Pri segrevanju takšne mešanice pride do procesov penjenja in sintranja, ki po ohlajanju povzročijo nadaljnje vrste aluminijeve pene.

Najsodobnejši način pridobivanja poroznih kovin je aditivna tehnologija. Z aditivno proizvodnjo je mogoče zelo natančno nadzorovati obliko in 3D strukturo komponente. Vendar je ta postopek še vedno zelo drag in ga je mogoče uporabiti le za omejeno število kovin.

Lastnosti in aplikacije

Aluminijasta pena z zaprtimi porami ima poroznost od 80 do 98 %. Njegova trdnost znatno presega moč trdne kovine enake teže. Uporaba tovrstnih materialov ima velik potencial predvsem za prevozna sredstva avtomobilske industrije, vesoljske industrije in ladjedelništva. Zmanjšanje teže povzroči prihranek pri gorivu ali omogoča povečanje teže tovora, ki ga je treba prevažati.

Porozna struktura aluminijaste pene absorbira udarno energijo. Ta lastnost se lahko uporablja med transportom za zaščito pred trki, kot oklep in zaščita pred eksplozijo. Kovinska pena duši zvok. Zato se lahko plošče iz aluminijeve pene uporabljajo kot stene za absorpcijo zvoka vzdolž ulic in železnic. Učinkovita je lahko tudi zvočna izolacija kinematografov in koncertnih dvoran. Zaradi majhne teže in lepe površine se aluminijeva pena uporablja za notranjo in zunanjo opremo.