Металл көбікті лазерлік өңдеу

Металл көбіктері келесіге бөлінедіашық жасушалы және жабық жасушалы көбіктер. Жабық ұяшықты көбіктердің көрші ұяшықтарды немесе бос орындарды бөлетін мембраналары бар, ал ашық ұяшықты көбіктердің сәйкесінше (a) және (b) суреттерінде көрсетілгендей өзара байланысқан кездейсоқ бөлінген бос орындар желісі бар. Категориялау қандай да бір түрде өте маңызды, өйткені ол металл көбіктерді олардың қолданылуына қарай ажыратады. Жабық жасушалы металл көбіктері жоғары қаттылыққа ие және негізінен құрылымдық қосымшаларда қолданылады. Екінші жағынан, ашық ұяшықты көбік негізінен үлкен бетінің ауданы мен ішкі байланысқан кеуекті құрылымына байланысты жылу алмастырғыштар сияқты функционалды қосымшаларда қолданылады.

Сондықтан өңдеу әдістеріне негізінен жауап бередіметалл көбіктерді теңшеуолардың анатомиялық құрылымын немесе кеуектерінің таралуын анықтау арқылы олардың қолданылуына. Өңдеу әдістері негізінен сұйық және қатты процестерге бөлінеді. Сұйық өңдеу жоғары көбіктену жылдамдығына және жоғары өнімділікке байланысты коммерциялық өндірісте ең танымал. Процесс сұйық немесе жартылай қатты металдарда екі негізгі жолдың кез келгені арқылы саңылауларды жасайды: тікелей және жанама көбік түзу. Тікелей көбік түзуді газды (ауа, азот немесе аргон) енгізу арқылы немесе TiH2, ZrH2, MgH2, CaCO3 және т.б. сияқты қайталама заттарды балқытылған металл матрицасына тікелей енгізу арқылы жүзеге асыруға болады. Екі жағдайда да балқыманың бетінде көпіршіктер пайда болады және олар бос орындарды жасау үшін ұсталып, салқындатылады.

Жанама көбік түзу әдісін қолданғанда балқытылған металл тікелей көбіктендірілмейді; оның орнына, балқытылған металды көбікке құю үшін полимер көбіктері немесе бейорганикалық бөлшектер және тығыздығы төмен қуыс шарлар сияқты белгілі прекурсорлар қолданылады. Жаппай өндіруге мүмкіндік бере отырып, сұйық өңдеуметалл көбіктеріпарақ түрінде, тұрақтылық пен бақылану мүмкіндігі жоқ. Нәтижесінде торға жақын пішіндерді шығару қиын. Бұл әдіспен көбіктерді қалыптастыруға болатын материалдардың әртүрлілігі де өте шектеулі.

Қатты күйдегі көбіктенуді өңдеу температурасын негізгі материалдың балқу температурасының диапазонында сақтайтын металл көбіктерін өндіру процесі ретінде анықтауға болады. Металл көбіктері үрлеуші ​​агентті аралас қатты металға тікелей енгізу арқылы (ішкі кеуектілік) немесе металл ұнтағын алдын ала өңделген бос жерлері бар уақытша шаблонның айналасына біріктіру арқылы дайындалады (сыртқы кеуектілік). Қатты күйдегі процестер сенімдірек басқарылғанымен, олар қымбатқа түседі. Ағымдағы өңдеуші өнеркәсіптер өндіріске жарамдылық үшін өнімді таңдауда өте маңызды.

Металл көбіктеріқатты металл ішіндегі кеуектерден немесе бос орындардан тұратын кеуекті жеңіл материалдың жаңа түрі болып табылады. Кеуектер, әдетте, жоғары рандомизацияланған кеуекті металлдық құрылымды қалыптастыру үшін әртүрлі технологиялық жолдарды орындай отырып, негізгі материалдың ішінде бақыланбайтын түрде жасалады. Алынған кеуектердің көлемдік үлесі негізгі материалмен салыстырғанда өте жоғары, бұл материалды жеңіл етеді. Жеңіл салмақтан басқа, материал басқа да тамаша құрылымдық қасиеттерді ұсынады: жоғары беріктік пен салмақ арақатынасы және тамаша дірілді бәсеңдету және шуды сіңіру әлеуеті. Металл көбікті кез келген салаға қосу үшін оны сенімді өндіріс процесімен тығыз біріктіру керек. Көбіктелген металдар жоғары қаттылықпен және төмен созылу беріктігімен сипатталады және жүктеме кезінде сынуға бейім. Сондықтан кәдімгі өндірістік процестер металл көбік дайындаудың жалпы пішінін өңдеуге ыңғайлы емес. Осының салдарынан металл көбіктерді кеңінен қабылдауға кедергі келтіреді. Лазерлік өңдеу әдісі механикалық жүктеменің орнына материалды өңдеу үшін дәл жылу көзін, лазерді пайдаланатын әдіс болып табылады.