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Le schiume metalliche. I metalli cellulari a celle chiuse ed aperte stanno conquistando un grande interesse per via dell’unicità delle loro applicazioni nelle tecnologie più disparate. Essi combinano in un unico elemento interessanti proprietà. Caratteristiche: Bassa densità
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Le schiume metalliche I metalli cellulari a celle chiuse ed aperte stanno conquistando un grande interesse per via dell’unicità delle loro applicazioni nelle tecnologie più disparate. Essi combinano in un unico elemento interessanti proprietà. • Caratteristiche: • Bassa densità • Elevata resistenza specifica • Resilienza (protezione contro gli urti) • Interessanti proprietà di scambio termico (scambiatori di calore) • Assorbimento acustico
Tecnologie da metallo liquido • Metallo liquido: produzione componenti a geometria semplice (pannelli,…) • Espansione da semisolido: produzione componenti a geometria complessa in stampo chiuso • Sistemi a celle aperte:scambio di calore
Scambio termico Il trasporto di calore materiali estremamente porosi, quali le schiume metalliche a celle aperte è stato solo recentemente oggetto di studi. Si ritiene che tali materiali possano fornire dei vantaggi notevoli nel trasporto di calore. La motivazione si attribuisce all’alto rapporto superficie - volume che caratterizza tali materiali e ad un miglioramento delle condizioni di scambio dovuto alla tortuosità presenti all’interno di questi materiali
Processo a stampo chiuso - Semisolido Una polvere metallica (Al) e un agente schiumante (TiH2) vengono miscelati e successivamente compattati con l’obiettivo di ottenere un precursore destinato al trattamento termico Il precursore ottenuto viene riscaldato in forno fino alla temperatura di fusione precursore
Base di partenza scientifica quantità di agente schiumante, TiH2 quantità di stabilizzante, SiC temperatura di trattamento, T tempo di permanenza in forno, tf Parametri di processo: pressione di compattazione, p = 400 MPa fissata
256 precursori Campagna sperimentale La preparazione dei precursori
Effetti dei parametri di processo 0.5% TiH2 fissato repliche = 4
Analisi dei risultati Analisi ANOM: MEP – IP
Mappe di processo: effetti della pressione e della temperatura
espresso in forma non lineare modello generico Relazione analitica Modellazione degli andamenti sperimentali Multiple regression analysis E’ stata condotta un’analisi di regressione multipla per trovare il modello matematico migliore per il processo di schiumatura dell’alluminio. Errore della regressione non accettabile R2 (R squared) Parametri di processo non modellizzabili