Nuevas estructuras híbridas formadas con esferoides de espuma de aluminio

Resumen

La presente tesis doctoral analiza la viabilidad técnica del proceso de producción de nuevas espumas de aluminio que, basándose en el concepto APM (Advanced Pore Morphology), permite mejorar su calidad y repetibilidad, favoreciendo en consecuencia una mayor penetración en el mercado industrial. Las espumas de aluminio de pequeño y mediano tamaño (hasta 0,5 m3) se emplean en su mayoría como componente de elementos estructurales, cuya morfología interna han de reproducir, confiriendo al producto resultante una combinación única de propiedades. Sin embargo, la dificultad para reproducir dos espumas iguales ha derivado en la creación del concepto APM. El concepto APM se fundamenta en segregar el proceso pulvimetalúrgico en dos etapas claramente diferenciadas; la producción de esferoides de espuma metálica con un tamaño inferior a 10 mm, inherente al fabricante, y su adhesión en elementos estructurales con la morfología final deseada, intrínseca al usuario. Esta segregación permite al industrial un mayor control del proceso, si bien los resultados actuales aún son insuficientes a causa de la elevada dispersión en sus propiedades. Se han sometido a análisis dos vías de mejora del proceso productivo; la sustitución del tradicional agente espumante (hidruro de titanio) por carbonato cálcico, y la sustitución del horno eléctrico precalentado por tecnología de espumación en horno solar. La combinación de ambas vías de mejora, ha dado como resultado la obtención de esferoides con una estructura interior formada por celdas más pequeñas y homogéneas, atenuando fuertemente su coalescencia y drenaje metálico durante el tratamiento térmico de espumación, hasta el punto de haber conseguido fabricar lotes de esferoides con densidades comprendidas entre 0,36 y 0,37 g·cm-3.