Metalik köpük katı metalden oluşan ancak hacminin büyük bir bölümünü gazla dolu olan gözeneklerle oluşturan hücresel yapılar olarak bilinmektedir. Metalik köpükler, açık hücreli köpükler ve kapalı hücreli köpükler olmak üzere ikiye ayrılırlar. Büyük çoğunluğu gazla dolu gözenekler olmasına rağmen oluştuğu katı metalin özelliklerini korurlar. Metalik köpük yapımında demir, nikel, çinko, titanyum, kurşun ve alüminyum kullanılmaktadır ancak metalik köpükler genellikle alüminyum metalinden yapılmaktadırlar. Bunun nedeni ise alüminyumların diğer metallere göre korozyon direncinin fazla olması, düşük ergime sıcaklığı ve düşük yoğunluğa sahip olmasıdır.
Metalik köpükler metalik özelliklerini iyi koruyabilmesinden ve oldukça hafif olmasından dolayı başta otomotiv sektörü olmak üzere bir çok alanda kullanılmaktadır ve önemi günden güne artmaktadır. Dayanıklılık ve hafifliğin önemli olduğu uzay sanayisi, demir yolu taşımacılığı ve asansör yapımlarında kullanılmaktadır. Metalik köpüklerin kullanımının artmasında bu özelliklerinin önemi vardır;
- Enerjiyi absorbe edebilme özelliği
- Ağırlığının bir metale göre oldukça hafif olması
- Isıyı koruyabilme özelliği
- Titreşimleri azaltabilme özelliği
- Düşük yoğunluklara sahip olmaları.
Metalik Köpük Nasıl Üretilir?
Metalik köpükleri keşfedilmesi adına ilk çalışma 1948 yılında Benjamin Sosnik tarafından yapılmıştır. Sosnik erimiş alüminyum metali içerisine civa buharlaştırarak metalik köpüğü elde eden ilk kişidir. İki türlü metalik köpük üretilebilmektedir. Açık hücreli köpükler toz metalurjisi ve döküm teknikleriyle meydana getirilebilir. Döküm teknikleriyle üretilem köpükler poliüretan köpük iskeletiyle dökülürken, toz metalurjisi yöntemiyle ise boşluk tutucuların yardımıyla meydana gelirler.
Kapalı hücreli köpüklerin meydana getirilebilmesi için ise 2 yöntem bulunmaktadır. Bunlardan ilki erimiş metale gaz enjekte etmektir. Erimiş metale gaz enjekte ederek gaz kabarcıkları meydana getirilir. Bu oluşturulan kabarcıkların yüzeye çıkmasını engellemek için erimiş metalin viskozitesi azaltılır. Viskozitesi azaltılan ve içerisinde boşluklar oluşturulan erimiş metaller soğutulma işleminin ardından metalik köpük halini alırlar. Köpük haline getirilen metaller çeşitli ekstrüzyon ve haddeleme işlemlerinin uygulanmasından sonra da istenilen şekle getirilebilirler. Ayrıca daha önceden erimiş halde olan bir metalin içinde çözülen gazın çökmesini sağlayarak veya eritilen metale köpürtücü katılarak meydana getirilebilirler.
Kullanım Alanları Nelerdir?
Metalik köpükler ağırlığının hafif olmasından ve sesi çok iyi seviyede yalıtmasından dolayı otomotiv sektöründe kullanılmaktadır. Bir otomobilin hafif olması yakıt tasarrufu ve kolay ivme kazanabilmesi açısında önemlidir. Ayrıca yüksek hızda seyir halinde oluşan sesin emilmesinde de önemli rol oynamaktadırlar. Darbeleri emme gücünün yüksek olması da otomotiv sektöründe kullanılmasının en önemli nedenlerindendir. Darbeyi emme gücünün yüksek olması ayrıca uzay sanayisinde uzay araçlarının iniş takımlarında kullanılmasına da sebep olmaktadır.
Isıya karşı direncinin yüksek olmasından ve yine ağırlığının hafif olmasından dolayı asansörlerde de kullanılmaktadırlar. Yapılar belirli denetimlerden geçmektedir ve yapılarda kullanılacak materyallerin belirli özellikleri olmalıdır. Asansörlerden de bir yangın sırasında yangına karşı dirençli olması beklenir. Bu direnci sağlamak için başta alüminyum olmak üzere kapalı hücreli metalik köpükler kullanılmaktadır. Açık hücreli metalik köpüklerin termal iletkenliği kapalı hücrelilere göre yüksektir. Bundan dolayı açık hücreliler ısı değiştirme işlemlerinde kullanılırken kapalı hücreli metal köpükler ise ısının korunmasının önemli olduğu yapılarda ve mekanizmalarda kullanılmaktadırlar.
Kaynak
www.ceyrekmuhendis.com
Hanifi Çinici – Toz Metalurjisi Yöntemi ile Alüminyum Esaslı Metalik Köpük Üretimi ( Yüksek Lisans Tezi)
METAL KÖPÜK MALZEMELER VE YÜZEY SOĞUTMADA KULLANIMI – TMMOB
Yorumlar