Alupor

Porøst aluminium fra ALUPOR – en verden af nytænkende muligheder

Porøst aluminium, ALUPORTM, er ikke blot en bestemt anvendelse af aluminium – det er en ny måde at tænke aluminium og dets anvendelsesmuligheder på. ALUPORTM er et innovativt materiale, der på grund af materialets porøse struktur, lave vægt og fordelagtige pris er oplagt at anvende til:

 

  • Støbning af EPS-plast/flamingo.
  • Filtrering af gasser og væsker.
  • Lyddæmpere.

Porøst aluminium er i modsætning til traditionelt aluminium ikke massivt, men er kendetegnet ved, at materialet er åbent samt gennemtrængeligt, og har porer i hele dets struktur. Porerne dannes via aftryk fra saltkorn, og derfor er det muligt at skabe porer i præcis den størrelse, der er planlagt, der skal blot anvendes saltkorn med samme størrelse som de ønskede porer. Det er muligt at fremstille porøst aluminium med en porestørrelse fra 100 til 5000 µm.

 

Et hav af fordele og anvendelsesmuligheder

Porøst aluminium har en lang række anvendelsesmuligheder, men uanset anvendelsen har dette nye materiale en række fordele, der gør det attraktivt og nyskabende sammenlignet med allerede eksisterende løsninger på markedet:

 

* Der kan i ALUPORTM opnås en porøsitet på 55-75 %. Da aluminium i forvejen har en lav massefylde, er porøst aluminium derfor et meget let materiale. Afhængig af porøsitetsgraden er vægten 1-1,4 gram pr. cm3.

* Porøst aluminium er et oplagt alternativ til eksempelvis sintret bronze, da aluminium er væsentligt billigere end bronze. Sintret bronze er sammenhængende bronzekorn.

Alupor structure

Alupore Plate

Sintered bronze

Sintered Bronze

* Ved anvendelse af porøst aluminium frem for sintret bronze opnås der en større porøsitet, da sintret bronze kun har en porøsitet på 30-40 % sammenlignet med porøst aluminiums porøsitet på 55-75 %.

* Det er muligt at støbe blokke, der består af både porøst og massivt aluminium. Derved kan de mange fordele ved porøst aluminium kombineres med massivt aluminiums høje styrke, og de massive flader kan eksempelvis anvendes til fæstninger eller gevind.

 

Fremstilling af ALUPORTM

Først presses opvarmet aluminium og saltkorn sammen under tryk. Når blandingen er størknet, skal saltkornene fjernes, så aluminiummet efterlades med aftryk fra kornene, og derved opnås en porøs struktur. Derfor vasker man saltet ud af aluminiummet med vand. Da alle saltkorn skal skylles ud af blandingen, er det vigtigt, at saltet også vaskes ud fra midten af aluminiumsblokken, og derfor er den optimale bloktykkelse omkring 50 mm, men det er muligt at fremstille blokke med en tykkelse på op til 440 mm og stadig opnå et yderst tilfredsstillende og funktionelt resultat.

 

Alupor process Alupor - Fabrication

Alupor™ porous structure is formed by dissolving of salt from aluminium matrix

Flamingoemner støbt med værktøjer af porøst aluminium øger produktiviteten 

Flamingoemner støbes ofte i aluminiumsforme. Under selve støbeprocessen anvendes der gas, som skal ledes væk fra flamingomaterialet og værktøjet. Derfor har støbeformene huller, der skal transportere gassen væk fra støbekammeret. Transporten af gas kan derfor være en begrænsende faktor både i forhold til processens hastighed og mulighederne med værktøjet. For at øge den samlede produktivitet og funktionalitet tilbyder Alumeco blokke af porøst aluminium med forskellige porestørrelser til udviklingen af værktøj, der skal fungere som støbeforme for flamingoemner.

 

Aluport inserts for mould

Inserts for mould

Alupor premachined Mould

Alupor premachined Mould

Blokkenes porøsitet bevirker, at det ikke er nødvendigt at efterbearbejde værktøjet og lave huller i støbeformen – gasproduktionen kan i stedet ledes væk gennem materialets porer. Dette åbner op for en lang række nye produktions- og designmuligheder: Med værktøjer i porøst aluminium er det derfor muligt at støbe flamingoemner med en væsentligt højere og finere detaljegrad end med massive værktøjer påført huller. Porøst aluminium kan produceres med forskellige porestørrelser, og vi tilbyder derfor et materiale, der er tilpasset det enkelte behov, og giver mulighed for at støbe et præcist og skarpt resultat. 

 

På grund af materialets lave massefylde er det mindre energikrævende at opvarme værktøjer fremstillet i porøst aluminium sammenlignet med opvarmning af værktøjer udført i massivt aluminium, hvilket giver markante besparelser. Materialets åbne struktur medvirker samtidig til, at det støbte emne nedkøles hurtigere, da der kommer mere luft hertil. Dette giver mulighed for at producere flere emner hurtigere og øge den samlede produktionseffektivitet.

 

Filtre og lyddæmpere udført i ALUPORTM

Den åbne struktur i porøst aluminium skaber gennemtrængelighed i materialet. Gennemtrængeligheden gør filtre og lyddæmpere udført i ALUPORTM til det perfekte valg, hvis der ønskes høj effektivitet og lave materialeomkostninger. Med en porøsitet på 55-75 % samt en perforeret sammenhæng mellem porerne i materialet, er strukturen i porøst aluminium karakteriseret ved at have en høj gennemtrængelighed samt en effektiv filtrationsgrad. Det gør materialet særdeles anvendeligt til filtrering af eksempelvis luft, gasser, væsker og lignende. Samtidig medvirker den åbne struktur til, at tryktabet i filtret er betragteligt lavt, da strukturen skaber gennemgang for trykket, og lader det passere med et relativt lavt tab. Dette er blandt andet fordelagtigt, når filtrene anvendes i kompressorer, støvsugere og andre maskiner, hvor det er vigtigt at bevare et højt, effektivt tryk. Porernes størrelse afgør aluminiummets porøsitet. Forskellige porøsiteter giver derfor forskellige tryktab, og derved kan det præcise tryktab beregnes ud fra den valgte porestørrelse. Med ALUPORTM giver vi dig altså muligheden for at vælge porestørrelse med udgangspunkt i både ønsket effekt og det maksimalt accepterede tryktab.

 

Alupor: Possibilities

Machinable • Superior ventilation • Various structures

 

Materialestrukturens permeabilitet bevirker ligeledes, at materialet har en høj virkningsabsorption. Det betyder, at bølger af lyde, luft, vand og andet medie reduceres, når de rammer materialet, fordi den åbne struktur absorberer frekvenserne herfra – graden af absorberingen afhænger af graden af porøsitet. Lyddæmpere udført i porøst aluminium er derfor effektive og skræddersyes til de enkelte løsninger.

 

 

VORES BROCHURE:

 

 

Tekniske Informationer:

ALUPOR™ VS Porous metals

 

Property Sintered CYMAT  Duocel® ALUPOR™
bronze AluminumFoam
Porosity, % 30-40 80-98 80-98 55-75
Porosity type open-cell closed-cell open-cell open-cell
Average pore size, μm 3-250 200-50000 200-5000 100-5000
Min pore diameter, μm 5   42278 25-35 40-60
Darcy permeability , m2 0.4×10-11 - 25×10-11  - (1.0-4.4) ×10-5 1×10-12- 2000×10-12
Compressive strength, MPa 60-200 5 2.5 35-109
Tensile strength, MPa 45-150 3.5 1.24 okt-30
Normal elasticity module, GPa 150-200 1.3 0.15 1.0-4.0
Heat conductivity, W(m·K) 4.68 feb-15 5.8 35  alloy
50 pure Al
Electric conductivity, Sm/m 1×106 - 5×106 1.2×106 1.4×106 3.55-×106 -4.78×106 
Heat expansion coefficient, 1/К 18×106 23.6×106 23.6×106 23.6×106
Price, EUR/kg ~49 ~12 ~65 18-28

 

 

Structure properties

 

Property Material type (graded by main pore size range), μm
100-200 140-315 200-400 315-630 630-1000 1000-1600 1600-3000
Porosity, % 55±5
Filtration degree, ?m 5 okt-15 25-35 40-60 80-110 120-150 200-250
Specific surface m2/m3 18300 12500 9700 6300 4600 2800 1400
Darcy permeability , m2 0.6×10-11 7.0×10-12 8.5×10-12 3.1×10-11 7.5×10-11 1.5×10-10 2.3×10-10
Forchheimer permeability (ki), m 1.5×10-5 3.3×10-5 3.5×10-5 3.6×10-5 3.8×10-5 4.2×10-5 1.9×10-4
Specific quantity of pores 26.6×106 11.6×106 6.7×106 2.6×106 1.0×106 1.0×106 1.0×106
on the surface, pcs./m2
Specific quantity of air necks 83.7×106 36.4×106 20.9×106 8.4×106 4.3×106 1.5×106 0.35×106
on the surface, pcs./m2

 


Mechanical properties

Property Material type (graded by main pore size range), μm
100-200 140-315 200-400 315-630 630-1000 1000-1600 1600-3000
Ultimate compressive strength, MPa 118 105 59 58 49 37 32
Yield point at compression, MPa 44 39 26 24 20 21 20
Ultimate tensile strength, MPa 33 29 16 16.5 14 12 8
Yield point at tensile, MPa 30 26 14 16 13 13 7
Ultimate shear stress, MPa 41 36 34 30 25 26 -
Young's modulus, GPa 3.5 3.1 2 1.9 1.7 1.7 1.6
Elongation, % 0.25 0.29 0.38 0.27 0.32 0.3 0.12

 

Physical properties

Property Material type (graded by main pore size range), μm
100-200 140-315 200-400 315-630 630-1000 1000-1600 1600-3000
Heat conductivity, W/(m·K) 30-50
Heat capacity at vacuum, J/(kg·K) 380-420
Electrical conductivity Sm/m 4.8-7.2×106