{"id":1793,"date":"2012-04-10T18:26:49","date_gmt":"2012-04-10T18:26:49","guid":{"rendered":"http:\/\/teoriadeconstruccion.net\/blog\/?p=1793"},"modified":"2012-04-10T18:26:49","modified_gmt":"2012-04-10T18:26:49","slug":"espuma-de-aluminio","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/teoriadeconstruccion.net\/blog\/espuma-de-aluminio\/","title":{"rendered":"Espuma de aluminio"},"content":{"rendered":"

Las espumas de aluminio son materiales porosos muy eficaces para la absorci\u00f3n de sonido, la absorci\u00f3n de energ\u00eda de impacto y vibraci\u00f3n, la protecci\u00f3n electromagn\u00e9tica… y, adem\u00e1s, no son inflamables y permanecen estables a alta temperatura.<\/p>\n

Desde el 2009 desde la UPM, un equipo de investigadores ha fabricado espumas de aluminio utilizando carbonato c\u00e1lcico, un espumante de bajo precio y f\u00e1cil manipulaci\u00f3n, que podr\u00e1n multiplicar las ya numerosas aplicaciones de estos materiales en diferentes sectores de la industria.<\/p>\n

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Son reciclables y no contaminantes y ofrecen una combinaci\u00f3n de propiedades f\u00edsicas, mec\u00e1nicas, t\u00e9rmicas y ac\u00fasticas caracter\u00edsticas de un material homog\u00e9neo. Todas estas caracter\u00edsticas hacen que tengan importantes aplicaciones en distintos sectores tales como el de la automoci\u00f3n, el aeroespacial, el naval y el de la construcci\u00f3n.<\/p>\n

La espuma de aluminio es un material met\u00e1lico relativamente isotr\u00f3pico, muy poroso y con una distribuci\u00f3n aleatoria de los poros dentro de la estructura. Los poros, esencialmente esferoidales, (abiertos o cerrados) ocupan del 50% al 90% del volumen total. Las propiedades mec\u00e1nicas y f\u00edsicas dependen fuertemente de la densidad, que var\u00eda en el rango de 0,4 a 0,8 gr\/cm3 (flota en el agua).<\/p>\n

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La fabricaci\u00f3n de espumas de aluminio es posible gracias a que este elemento en estado l\u00edquido permite la introducci\u00f3n de burbujas de gas que quedan atrapadas en su interior. En condiciones normales, las burbujas de gas introducidas en un metal l\u00edquido tienden muy r\u00e1pidamente a alcanzar la superficie debido a su menor densidad. Pero un aumento de la viscosidad del metal fundido y una adecuada modificaci\u00f3n de las condiciones de presi\u00f3n y temperatura pueden dificultar la migraci\u00f3n del gas y estabilizar temporalmente su permanencia dentro del metal fundido hasta conseguir su solidificaci\u00f3n. Para ello se requiere alg\u00fan medio de generaci\u00f3n de gas, ya sea por la adici\u00f3n de agentes espumantes o por la inyecci\u00f3n de gases (aire, nitr\u00f3geno, arg\u00f3n, di\u00f3xido o mon\u00f3xido de carbono).<\/p>\n

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El agente espumante m\u00e1s empleado para las aleaciones de aluminio es el hidruro de titanio, m\u00e1s caro que el carbonato c\u00e1lcico usado en la UPM, debido al alto volumen espec\u00edfico del hidr\u00f3geno y la r\u00e1pida cin\u00e9tica en su reacci\u00f3n de descomposici\u00f3n. Sin embargo, es un material que, adem\u00e1s de costoso, es peligroso al ser manipulado.<\/p>\n

El estudio realizado sobre espumas de aluminio fabricadas a partir de un precursor A1S\u00dc2 del fabricante Aluligth ha permitido extraer los siguientes resultados:
\n\u2014 El precursor comienza a espumar a los 570 \u00b0C, obteniendo las mejores caracter\u00edsticas de estructura celular a los 670 \u00b0C, en la cual la viscosidad es suficiente para no dejar escapar el gas y procurar una estructura homog\u00e9nea.
\n\u2014 La forma y la homogeneidad de la estructura celular depende directamente de su densidad, adem\u00e1s de tener una gran relaci\u00f3n con los detalles de los par\u00e1metros del proceso de fabricaci\u00f3n (temperatura, tiempo de horneado, aleaci\u00f3n y proceso de enfriamiento).
\n\u2014 Los datos obtenidos en los ensayos indican que existe una relaci\u00f3n directa entre la densidad y el comportamiento mec\u00e1nico de las espumas. Las espumas de menor densidad presentan una estructura celular heterog\u00e9nea, un tama\u00f1o de poro grande y unas paredes celulares muy delgadas que requieren de valores menores de carga para que su estructura celular falle, dando lugar a caracter\u00edsticas
\nmec\u00e1nicas mas bajas. Si consideramos los valores de las propiedades mec\u00e1nicas espec\u00edficas obtenemos resultados similares.
\n\u2014 La morfolog\u00eda macrosc\u00f3pica de la rotura en los ensayos de impacto es d\u00factil, observ\u00e1ndose una gran deformaci\u00f3n de las muestras ensayadas. Las muestras sometidas a compresi\u00f3n sufren un colapso por capas paralelas de naturaleza fr\u00e1gil. Las muestras ensayadas a tracci\u00f3n presentan rotura fr\u00e1gil con poca deformaci\u00f3n y, pr\u00e1cticamente, nula estricci\u00f3n. Los valores de los ensayos mec\u00e1nicos
\npresentan una alta dependencia de las condiciones operacionales de los ensayos efectuados.
\n\u2014 La correlaci\u00f3n conseguida entre los valores estimados de l\u00edmite el\u00e1stico a compresi\u00f3n, seg\u00fan los modelos te\u00f3ricos y los valores reales, ha sido limitada. La mejor aproximaci\u00f3n se ha conseguido en espumas de baja densidad.<\/p>\n

m\u00e1s info:<\/p>\n