મેટલ ફીણની લેસર પ્રક્રિયા

ધાતુના ફીણને આમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છેઓપન સેલ અને બંધ સેલ ફીણ. બંધ-કોષ ફીણમાં પટલ હોય છે જે પડોશી કોષો અથવા ખાલી જગ્યાઓને અલગ કરે છે, જ્યારે ઓપન-સેલ ફોમ્સમાં અવ્યવસ્થિત રીતે વિતરિત વોઇડ્સનું નેટવર્ક હોય છે જે અનુક્રમે આકૃતિઓ (a) અને (b) માં બતાવ્યા પ્રમાણે એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે. વર્ગીકરણ કોઈક રીતે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે કારણ કે તે ધાતુના ફીણને તેમની એપ્લિકેશન અનુસાર અલગ પાડે છે. બંધ-કોષ ધાતુના ફીણમાં ઉચ્ચ કઠોરતા હોય છે અને તેનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે માળખાકીય કાર્યક્રમોમાં થાય છે. બીજી બાજુ, ઓપન-સેલ ફોમ્સનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે તેમના વિશાળ સપાટી વિસ્તાર અને આંતરિક રીતે જોડાયેલ છિદ્રાળુ બંધારણને કારણે હીટ એક્સ્ચેન્જર્સ જેવા કાર્યાત્મક કાર્યક્રમોમાં થાય છે.

તેથી, પ્રક્રિયા પદ્ધતિઓ માટે મુખ્યત્વે જવાબદાર છેમેટલ ફીણને કસ્ટમાઇઝ કરવુંતેમના એનાટોમિકલ માળખું અથવા છિદ્ર વિતરણ વ્યાખ્યાયિત કરીને તેમના કાર્યક્રમો માટે. પ્રક્રિયા પદ્ધતિઓ વ્યાપક રીતે પ્રવાહી અને નક્કર પ્રક્રિયાઓમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવી છે. ઉચ્ચ ફોમિંગ દર અને ઉચ્ચ ઉપજને કારણે વ્યાપારી ઉત્પાદનમાં પ્રવાહી પ્રક્રિયા સૌથી વધુ લોકપ્રિય છે. પ્રક્રિયા પ્રવાહી અથવા અર્ધ-ઘન ધાતુઓમાં બે મુખ્ય માર્ગો, પ્રત્યક્ષ અને પરોક્ષ ફોમિંગ દ્વારા છિદ્રો બનાવે છે. ગેસ (હવા, નાઇટ્રોજન અથવા આર્ગોન) દાખલ કરીને અથવા ટીએચ2, ઝેડઆરએચ2, એમજીએચ2, CaCO3, વગેરે જેવા ગૌણ પદાર્થોને પીગળેલા મેટલ મેટ્રિક્સમાં દાખલ કરીને ડાયરેક્ટ ફોમિંગ કરી શકાય છે. બંને કિસ્સાઓમાં, પરપોટા ઓગળવાની સપાટી પર રચાય છે અને તે ફસાઈ જાય છે અને ખાલી જગ્યાઓ બનાવવા માટે ઠંડુ થાય છે.

જ્યારે પરોક્ષ ફોમિંગ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, ત્યારે પીગળેલી ધાતુ સીધી રીતે ફીણ થતી નથી; તેના બદલે, પોલિમર ફોમ્સ અથવા અકાર્બનિક કણો અને ઓછી ઘનતાવાળા હોલો સ્ફિયર્સ જેવા ચોક્કસ પુરોગામીનો ઉપયોગ પીગળેલી ધાતુને ફીણમાં નાખવા માટે થાય છે. લિક્વિડ પ્રોસેસિંગ, જ્યારે મોટા પાયે ઉત્પાદન માટે પરવાનગી આપે છેમેટલ ફીણશીટ સ્વરૂપમાં, સ્થિરતા અને નિયંત્રણક્ષમતાનો અભાવ છે. પરિણામે, નજીકના નેટ આકારોનું ઉત્પાદન કરવું મુશ્કેલ છે. આ પદ્ધતિ દ્વારા ફીણ બનાવવા માટે ઉપયોગમાં લઈ શકાય તેવી સામગ્રીની વિવિધતા પણ ખૂબ મર્યાદિત છે.

સોલિડ-સ્ટેટ ફોમિંગને મેટલ ફોમના ઉત્પાદન માટેની પ્રક્રિયા તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરી શકાય છે જે પ્રોસેસિંગ તાપમાનને આધાર સામગ્રીના ગલન તાપમાનની શ્રેણીમાં રાખે છે. ધાતુના ફીણ કાં તો ફૂંકાતા એજન્ટને મિશ્રિત ઘન ધાતુ (આંતરિક છિદ્રાળુતા)માં સીધું દાખલ કરીને અથવા ધાતુના પાવડરને પૂર્વ-સારવાર કરાયેલ અસ્થાયી ટેમ્પલેટની આસપાસ વોઈડ્સ (બાહ્ય છિદ્રાળુતા) સાથે એકીકૃત કરીને તૈયાર કરવામાં આવે છે. સોલિડ-સ્ટેટ પ્રક્રિયાઓ વધુ વિશ્વસનીય રીતે નિયંત્રિત હોવા છતાં, તે ખર્ચાળ છે. વર્તમાન ઉત્પાદન ઉદ્યોગો ઉત્પાદનક્ષમતા માટે ઉત્પાદનોની પસંદગીમાં ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે.

મેટલ ફીણઘન ધાતુની અંદર છિદ્રો અથવા ખાલી જગ્યાઓ ધરાવતી છિદ્રાળુ હળવા વજનની સામગ્રીનો એક નવો પ્રકાર છે. છિદ્રો સામાન્ય રીતે આધાર સામગ્રીની અંદર અનિયંત્રિત રીતે બનાવવામાં આવે છે, એક અત્યંત રેન્ડમાઇઝ્ડ છિદ્રાળુ મેટાલિક માળખું રચવા માટે વિવિધ પ્રક્રિયા માર્ગોને અનુસરીને. પરિણામી છિદ્રોના વોલ્યુમ અપૂર્ણાંક બેઝ સામગ્રીની તુલનામાં ખૂબ જ વધારે છે, જે સામગ્રીને હલકો બનાવે છે. તેના હળવા વજન ઉપરાંત, સામગ્રી અન્ય ઉત્કૃષ્ટ માળખાકીય ગુણધર્મોની શ્રેણી પ્રદાન કરે છે: ઉચ્ચ તાકાત-થી-વજન ગુણોત્તર અને ઉત્તમ કંપન ભીનાશ અને અવાજ શોષણ સંભવિત. કોઈપણ ઉદ્યોગમાં મેટલ ફીણનો સમાવેશ કરવા માટે, તે વિશ્વસનીય ઉત્પાદન પ્રક્રિયા સાથે નજીકથી સંકલિત હોવું આવશ્યક છે. ફીણવાળી ધાતુઓ ઉચ્ચ જડતા અને ઓછી તાણ શક્તિ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે અને ભાર હેઠળ અસ્થિભંગ થવાની સંભાવના છે. તેથી, મેટલ ફોમ ફેબ્રિકેશનના સામાન્ય આકારની પ્રક્રિયા કરવા માટે પરંપરાગત ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓ અનુકૂળ નથી. પરિણામે, ધાતુના ફીણના વ્યાપક ગ્રહણમાં અવરોધ આવે છે. લેસર પ્રક્રિયા પદ્ધતિ એ એક પદ્ધતિ છે જે યાંત્રિક ભારને બદલે સામગ્રી પર પ્રક્રિયા કરવા માટે ચોક્કસ ઉષ્મા સ્ત્રોત, લેસરનો ઉપયોગ કરે છે.