Výnimočné vlastnosti hliníkovej peny

29. apr. 2017 • Materiálové inžinierstvo

Výnimočné vlastnosti hliníkovej peny

Penový hliník je špeciálnym spôsobom pripravený vysokoporézny materiál na báze hliníka alebo jeho zliatin. Kombinujú sa v ňom typické vlastnosti bunkových materiálov s vlastnosťami kovov. Viac ako dve tretiny z jeho celkového objemu tvoria póry. Takto je možné dosiahnuť hustotu nižšiu ako 1 g.cm-3. Pre svoju pórovitú štruktúru sa vyznačuje niektorými výnimočnými vlastnosťami – vysokou mernou tuhosťou, nízkou tepelnou a elektrickou vodivosťou, vysokou pohltivosťou zvuku a schopnosťou absorbovať veľké množstvo deformačnej energie pri nízkych napätiach.

Tieto vlastnosti spolu s odolnosťou proti zvýšeným teplotám, nehorľavosťou, recyklovateľnosťou a zdravotnou bezchybnosťou robia penový hliník zaujímavým na použitie, najmä v stavebníctve a pri konštrukciách dopravných zariadení. Od roku 1994 sa začali vyvíjať technológie na  výrobu penového hliníka z práškového polotovaru. Veľkou výhodou je možnosť využívať rovnaký polotovar pre rôzne tvary a veľkosti penových súčiastok. Táto výhoda znižuje nielen výrobné náklady, ale aj odstraňuje základnú nevýhodu práškovo-metalurgického spôsobu výroby kovových pien. Povrch penových súčiastok tvorí kompaktná kovová vrstva, ktorá zvyšuje pevnosť súčiastky a zlepšuje jej vzhľad.1

Výstuha stĺpika karosérie automobilu z peny

Vo videu je namiešaná pena prirovnaná k príprave bábovky

Zmes hliníkového prášku a práškových hydridov pomocou lisu zatlačíme do hliníkových tyčí – takto nám z nich neunikne vzduch a zvonka bude hotový produkt vyzerať ako obyčajný hliník. Zohrievaním sa z hydridov uvoľní vodík a vytvorí póry. Regulovaním ich počtu a veľkosti vieme nastaviť veľkosť sily, pri ktorej sa pena začne stláčať. A forma nám zaistí želaný tvar a veľkosť. Slováci ju dokázali zlepšiť tak, že sa z nej dajú vyrábať súčiastky akéhokoľvek tvaru. Hliníkovú penu síce nevynašiel Slovák, ale Slováci vymysleli spôsob, ako z nej lacno a efektívne vyrábať predmety akéhokoľvek tvaru.

Máme aj patent

Technológie pre priemyselnú výrobu takéhoto materiálu vynašli slovenskí vedci pod vedením Ing. Františka Simančíka, pretože práve výsledky, ku ktorým dospel jeho tím v oblasti výskumu a vývoja penového hliníka, sú pozoruhodné. Podarilo sa im totiž vytvoriť niekoľko originálnych technologických postupov, ako aj objasniť niektoré doteraz nevysvetlené zákonitosti. Môžeme teda povedať, že práve Slováci boli prví na svete, ktorí aplikovali tento materiál v sériovej výrobe automobilových súčiastok. Teraz majú už aj úspešnú aplikáciu v železničných vagónoch a v stavebníctve. Na technológiu výroby penového hliníka majú viac ako 30 udelených patentov zo 7 prihlášok. Za najvýznamnejší úspech ich práce sa považuje neustály záujem rôznych priemyselných partnerov o spoluprácu pri inováciách ich výrobkov.

Slovenský priemysel takéto výsledky potrebuje

Priemyselní partneri spolupracujú s výskumným tímom profesora Simančíka už dlhodobo. Vzhľadom na to, že pri tomto výskume ide o oblasť, ktorá si neustále vyžaduje nové riešenia, priemysel si kladie stále nové a nové požiadavky na jednoduchšie riešenia.2


1 http://www.sszp.eu/wp-content/uploads/2013_conference_IB_p135__Selecka-Dzoganova_.pdf
2 http://www.dobrenoviny.sk/c/26116/slovenski-vedci-a-ich-uspechy

 

Spracovala: Monika Hucáková pre NCP VaT pri CVTI SR

Zdroj: www.sszp.eu, www.dobrenoviny.sk

Foto: NCP VaT pri CVTI SR

Uverejnil: MZ

 

ZvedaVEC je cyklus krátkych filmov, ktoré sa venujú vede a technike. Ako „sprievodca“ novými technológiami v nich  vystupuje Branči (Branislav) Kováč alias raper Vec a za nás zvedavých divákov kladie otázky. Odľahčenou formou nám ukazuje možné využitie rôznych technológií a vedeckých výdobytkov v našej súčasnosti a budúcnosti.

 

Súvisiace:

Hore
kúpa časopisov jún 2016
Atmosféra počas TVT 2017
Utorok s psychológiou TVT 2018
Publikácie Veda v CENTRE
QUARK
Aurelium - centrum vedy
CVTI SR 80. výročie
Prechod VK na VND - jeseň
Extrapolácie 2018
Veda v Centre
TVT 2018
TVT 2017 články
TAG QUARK
TAG Ženy vo vede
TAG Spektrum vedy
TAG Slovenská veda
TAG História
TAG Rozhovor
TAG Publikácia
TAG Zaujímavosti vo vede
TAG Centrum vedy
TAG Mládež
banner záhrady
Zaujímavosti vo vede
Hlavným hýbateľom výskumu kvarkovo-gluónovej plazmy je experiment.
Zistite viac