در چند سال اخير تمايل به کاربرد فوم های فلزی بخصوص فوم های ساخته شده از آلومينيوم يا آلياژهای آن به شدت رو به افزايش است. يکی از تکنيکهايي که برای ساخت چنين فوم هايي مورد توجه قرار گرفته، فرآيند توليد فوم با استفاده از مواد اوليه پودری مي باشد. از جمله مزايای اين روش امکان توليد قطعه با شکل نهايي و قابليت بالا در جذب انرژی در چنين سازه هايي مي باشد. شاخص ترين کاربرد اين دسته از مواد مهندسی سازه هاي جاذب انرژی در اتومبيل برای جلوگيري از انتقال شدت آن به سرنشينان خودرو می باشد.

به عنوان يک قاعدة فنی، افزايش تمايل به ازدياد ايمنی وسائط نقليه، بخصوص در صنايع اتومبيل، موجب افزايش وزن ماشين ها شده است. اين امر با برخی نيازهای ديگر مثل صرفه جويي در مصرف سوخت تناقض دارد. به همين دليل موادی با وزن مخصوص کم و قابليت جذب انرژی بالا جالب توجه هستند. مواد آلی فوم شده وزن مخصوص کمی دارند اما انرژي کمی در آنها از طريق تغيير فرم قابل جذب می باشد. با بکارگيری فوم های آلومينيوم، موادی با قابليت جذب انرژی بالاتر بدست مي آيد.

تولید فوم به روش پودری:

علاوه بر اينکه این روش نسبتًا ساده و بی نيازبه شکل (net shape) است، امکان ساخت قطعات فومی سبک وزن با شکل تقريبًا نهايي فرآيندهايي چون ماشينکاری را مقدور مي سازد.

برای نيل به ترکيب : ۹۳ درصد وزنی پودر آلومينيوم  آلياژ A356با خلوص تجاری و اندازه متوسط ذرات μm ۴۵،ساخت شرکت متالورژی پودر خراسان و ۷ درصد وزنی پودر سيليکون ساخت شرکت Merck آلمان و۱۱ درصد وزني پودر هيدريد تيتانيوم با اندازه متوسط ذرات ۸ μm مخلوط می شود و پس اززینتر و اکسترود نمودن نمونه در دمای 650 درجه سانتیگراد نمونه را به مدت 30 دقیقه در دمای 400 درجه سانتیگراد شروع به تجزيه کرده و از نمونه گازهيدروژن آزاد شده و آلياژ زمينه را منبسط و متخلخل مي کند. به همين دليل به اين ماده عامل فوم سازگفته مي شود.

مصرف صنعتی فوم فلزی در کشتی سازی:

بكار گيري این مواد برای ساخت کشتی ها 30 درصد کاهش وزن و صرفه جویی در مصرف سوخت و انتشار گاز CO2 را بهمراه خواهد داشت.

مدير تحقيقات ماشین آلات و تکنولوژی  Chemnitz آلمان در گزارش نتايج تحقيقات اعلام كرد پايه اين مواد از اسفنج آلومينيم است كه در حرارت بالا از پودر آلومينيم بدست مي آيد و موادي جدید با جرم حجمي  سبک تر از آب و سختی بالا را شكل مي دهد.
در عرض چند ثانیه یک متر مکعب از آلومینیوم ،تحت حرارت بالا به شکل اسفنج بادكرده درمي آيد . راز نهفته در این واکنش بكارگيري ترکیبات مواد جدید است. فلز مخلوط پودر هیدروکسید آلومینیوم و تیتانیوم ، که در عمل به عنوان عامل پف كردن بكار ميرود دقيقا مانند مخمر عمل مي كند.
هدف پژوهشگران اتحادیه اروپا از اين تحقيق آن است كه بتوانند روشي براي توليد صفحات بزرگ ساندویچ فوم آلومینیوم بيابند و اقدامي انقلابي در صنعت كشتي سازي را رقم بزنند. این ترکیبات در نهایت می تواند جايگزين ورقهای فولادی يك كشتي شوند. فرآيند به گونه توليد ساندویچ هاي فلزي است . ابتدا از پودر آلومينيم میله هاي فشرده و با تكنيك تزريق توليد مي شود. میله های به طور اينتروال و به شكل ميله زندان در كنار هم قرار مي گيرند و سپس بین دو ورق های فولادی جاي مي گيرند و در فرهاي مخصوصي  بیش از 650 درجه سلسیوس درجه حرارت مي بينند و به اين ترتيب مواد جدید در بين ورقه فولاد گسترش يافته و بدون کمک هیچ چسبي قوام مي يابند.
نتايج آزمایش هاي نهايي نشان مي دهد كه اين كامپوزيت جديدعليرغم خشکی،  تحت تنش بالا دچار شكست نمي شوند و تحمل بالايي در مقابل تنشهاي برشي و پيچشي دارد و فقط تغییر شکل مي دهد.
يكي از مزيتهاي ويژه بدنه کشتی هايي كه با بهره مندي از اين روش توليد مي شوند انجام سفرهاي دريايي از طریق شمال اروپا در تمام طول سال مي باشد به گونه اي كه حتی می تواند تحمل برخورد با  قطعات بزرگ یخ در آبهاي شمال اروپا را نيز داشته باشد .
يك كاپيتان فنلاندي بنام Veikko Hintsanenكه به پژوهشگران آلمانی کمک کرده تا بتوانند اولين كشتي فوق العاده سبك را بنام  "Bioship "  بسازند معتقد است که کشتی های جدید می توانند انقلابی در حمل و نقل در جهان بوجود آورد. او اضافه كرد كه برای شرکت های حمل و نقل ، کشتی سبک تر یعنی بار بیشتر و در نتیجه مصرف سوخت کمتر و كاهش انتشار گاز  CO2  بهمراه خواهد داشت. 

  از ديگر ویژگی های زیست محیطی Bioshipحركت با گاز مایع طبیعی ،ال ان جی است كه بعلت وزن كم ميسرشده است از همين رو در شرايط تصادف ،آلودگی نفتی نيز در پي نخواهد داشت.
منابع

http://www.physorg.com/news

  http://WWW.irmanews.net

کلمات کلیدی: فوم آلومينيوم،هيدريد تيتانيوم، جذب انرژی، روش پودری