Espumas metálicas

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ESPUMAS METÁLICAS

- METAL FOAM –

São Leopoldo, Junho de 2009.

Introdução.

As espumas metálicas são materiais do tipo porosos. Este material foi descoberto na década de 40, mas foi em meados da década de 70 que ele realmente foi desenvolvido e a partir desta data passou a ser estudado, mas ainda nos dias de hoje, pode-se dizer queeste material ainda não é de conhecimento de todos.

Este tipo material é obtido através de processos distintos de fabricação, e sua aplicação consiste principalmente em isolamentos acústicos e particularmente na indústria automotiva.

Os avanços em termos de processo de obtenção das espumas metálicas, permitem já nos dias de hoje, produzir este material com característicassuperiores, adequadas as aplicações desejadas, mais nobres.

Espumas Metálicas.

As espumas metálicas são de conhecimentos recentes, contudo, o seu desenvolvimento ainda encontra-se em fase de pesquisa. Novas formas de produção estão permitindo a fabricação de espumas metálicas com um maior valor econômico e com uma maior possibilidade de produção em massa de forma viável.

A estruturaporosa apresentada por este material combina com uma dureza relativamente alta e força de coesão, com uma baixa densidade. São geralmente aplicadas em situações onde o peso deve ser minimizado. O tamanho e a forma dos poros determinam suas propriedades.

Em geral os materiais porosos oferecem uma maior resistência a danos ou fraturas súbitas, uma vez que as estruturas de poros abertos têm acapacidade de absorver esforços de tração e\ou compressão. As espumas podem ser extensamente usadas como proteções, por apresentarem uma excelente capacidade de dissipação da energia de impacto, entre outras.

Em meados da década de 40, Benjamim Sosnick registrou patente de um processo de produção de espumas de metal chamado Process for Making Foamlike Mass Of Metal, este registro foi oprimeiro feito a respeito desde material.

Este processo (Process for Making Foamlike Mass Of Metal) explorou o fato de em certas ligas metálicas existirem fases diferentes após entrar no domínio da fusão de um dos componentes da liga, os seus constituintes por terem diferentes pontos de fusão, fundiam por essa razão a temperaturas diferentes permitindo a origem das ditas fases, desta forma poderiaacontecer que nesta liga um ou mais dos seus componentes entrassem em efervescência independentemente do outro componente da liga. Neste processo, a liga gera uma multi-fase ao ser aquecida, a composição da liga era escolhida de forma que um dos seus componentes entrasse sempre em efervescência enquanto, que o outro apenas fundia.

A liga era mantida num recipiente pressurizado durante afase de aquecimento, de forma que o metal na forma gasosa não pudesse escapar da fase líquida enquanto estivessem dentro do recipiente. Libertando a pressão, a liga no estado líquido entra em efervescência súbita, por ter difundido o metal na forma gasosa e ao arrefecer rapidamente este metal, formava um sólido cheio de poros fechados. Obviamente, só algumas ligas eram realmente satisfatórias paraeste processo, porque um dos elementos de liga tinha de ter um ponto de ebulição baixo. Este efeito é refletido nas composições metalúrgicas sugeridas (as quais incluíam elementos relativamente voláteis como o zinco, cádmio e mercúrio).

Este processo era bastante caro, e só produziu pequenas quantidades de uma espuma bastante irregular. O processo é mostrado esquematicamente na Figura 1.[pic]

Figura 1. Esquema de processo de obtenção da espuma.

Durante a fase de aquecimento, os dois metais são contidos dentro de um recipiente pressurizado (A), aquecido a uma temperatura acima da temperatura de vaporização de um dos componentes, neste caso o mercúrio (B). O mercúrio é restringido completamente no reservatório e vaporiza mesmo com a pressão dentro do recipiente....
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