Métodos de preparación y problemas de los paneles sándwich de espuma de aluminio

La preparación depaneles sándwich de espuma de aluminioSe divide en dos categorías. La primera consiste en preparar primero la espuma de aluminio y luego conectarla con el...MetalEl panel se fabrica de diferentes maneras, como mediante conexión cementada, pulverización térmica superficial y soldadura. El segundo método consiste en preparar el cuerpo prefabricado del panel sándwich de espuma de aluminio, que se calienta para formar la capa central de espuma y se enfría una vez finalizada la formación del panel. Los métodos de preparación más comunes incluyen prensado en caliente, espumado por pulvimetalurgia, laminado, recubrimiento y espumado, entre otros.

1. Conexión pegada

El encolado se refiere al método de fabricación de paneles sándwich mediante la unión de espuma de aluminio a paneles metálicos con adhesivos adecuados. El proceso de encolado adopta la físicaSicLa conexión para preparar el panel sándwich ofrece las ventajas de un procedimiento sencillo y una alta precisión de producción. Sin embargo, debido a las características estructurales de la alta porosidad de...espuma de aluminioLa eliminación de impurezas en los orificios de la superficie de la espuma de aluminio es relativamente pesada; en este método de conexión, el panel y la capa central se pegan principalmente en las puntas de apertura, y el área de unión efectiva real es pequeña, lo que da como resultado una baja resistencia de unión de la estructura sándwich; el adhesivo falla a altas temperaturas o en entornos corrosivos fuertes, lo que provoca la separación de la capa central del panel y la destrucción de la estructura.

2. Conexión de soldadura

Los métodos de soldadura para la preparación de paneles sándwich de aluminio expandido incluyen la soldadura por rayo láser, la soldadura por torsión ultrasónica y las conexiones por soldadura fuerte. La soldadura por rayo láser consiste en aplicar la alta energía térmica de un láser a los materiales del panel y a la capa superficial de aluminio expandido, su enfriamiento tras la unión de los dos compuestos, la posición de la soldadura por puntos y la secuencia de soldadura que se muestra en la Figura 1. La soldadura por rayo láser es muy precisa y permite controlar eficazmente el área de unión fundida. Si bien este método puede funcionar de forma continua, su eficiencia y la resistencia de la unión del producto son bajas. El principio de la soldadura por torsión ultrasónica consiste en unir dos materiales mediante energía ultrasónica. Sin embargo, este método requiere un área de soldadura específica y no es posible soldar todas las superficies objetivo, lo que limita su uso en la producción real. La unión por soldadura fuerte se ve obstaculizada por la capa oxidada de aluminio expandido, por lo que es fundamental eliminar dicha capa oxidada. Al aplicar la tecnología de soldadura fuerte sin fundente,espuma de aluminioEn los paneles sándwich, se deben tomar medidas anticorrosivas para evitar que las aleaciones de zinc y otras se combinen con la corrosión del aluminio. Además, las piezas conectadas mediante este método solo tienen orificios, por lo que la resistencia de la unión se verá reducida.

3. Método de pulverización térmica de superficie

El proceso de recubrimiento generalmente requiere un alto grado de planitud en la superficie del componente, por lo que no es adecuado para estructuras complejas. La pulverización térmica pertenece a una tecnología de superficies que se realiza mediante la fusión de alambres o polvos. Este método utiliza un chorro de aire para acelerar el material fundido y transferirlo a la superficie del componente a recubrir, lo que permite el procesamiento de componentes con formas complejas. En este método, la fuente de calor suele ser un arco eléctrico. Sin embargo, su industrialización es difícil debido a la complejidad del proceso.

4. Prensado en caliente: método de espumado por pulvimetalurgia

En este método, el polvo de la capa central utilizado para el espumado se coloca primero en el panel, luego se introducen juntos en el molde y se aplica presión en frío mediante una prensa hidráulica. Posteriormente, las piezas se mantienen a 450 °C durante aproximadamente una hora y se prensan en caliente para obtener piezas prefabricadas aptas para el espumado. La preforma se calienta y se espuma en un molde cerrado, obteniéndose el panel sándwich tras el enfriamiento. La presencia del molde en este método limita el tamaño del panel sándwich de espuma de aluminio terminado.

5. Método de laminación, recubrimiento y espumado

Este método consiste en la fabricación de polvo espumado con laminados adecuados para el núcleo. Tras la laminación del panel y el núcleo prefabricado, se recubre para obtener las piezas prefabricadas. Tras el enfriamiento, se espuma para obtener una buena estructura del panel sándwich. Este método de preparación de productos con alta resistencia adhesiva permite una producción continua, pero presenta dos dificultades técnicas: la necesidad de densificar el polvo y la combinación eficaz del núcleo y el laminado del panel.