Densità ed assorbimento di energia della Schiume di alluminio

Le schiume di alluminio sono materiali innovativi che presentano interessanti proprietà per l’utilizzo in diversi settori che vanno dall’automobilistico all’aerospaziale. La loro caratteristica di presentare una buona resistenza meccanica abbinata alla capacità di assorbimento di energia, suoni e vibrazioni e ad un ridotto peso le rende competitive con i materiali tradizionali soprattutto nella realizzazione di pannelli e altri componenti di diverse forme. Il metodo delle polveri è uno dei più utilizzati a livello industriale per la produzione di schiume perché consente ad esempio di realizzare componenti di forma complessa riempiendo i profilati di acciaio o alluminio senza utilizzare collanti. Diversi processi fisici entrano in gioco nella formazione di una schiuma che vanno dalla nucleazione e crescita alla dispersione delle particelle nel fuso ecc. Essi sono strettamente collegati tra loro e ad oggi non sono conosciuti a sufficienza per controllare in tutte le fasi il processo di produzione. I principali parametri di processo nel caso del metodo delle polveri sono: la composizione della miscela di polveri; la dimensione e forma delle particelle; le modalità di mescolamento; la pressione e la temperatura di compattazione; la temperatura del fuso durante il processo di formazione delle schiume; la velocità con cui questa temperatura è raggiunta; il tempo di permanenza alla temperatura di lavoro; l’atmosfera e la pressione sul fuso; la velocità di raffreddamento. In questo lavoro si sono prodotte schiume di Al variando solo la composizione della miscela e mantenendo fissi gli altri parametri. L’obiettivo principale è stato analizzare quali fossero le composizioni e le caratteristiche morfologiche più idonee per avere un migliore assorbimento di energia. Pertanto sono state testate le schiume prodotte, con prove di compressione statiche ed impulsive. Dosando le composizioni, l’effetto della quantità di TiH2 e di conseguenza la densità della schiuma è risultato essere determinante per il comportamento meccanico. Tanto più bassa è la densità tanto migliore è il comportamento della schiuma in termini di assorbimento di energia.