알루미늄 폼(알루미늄 및 그 합금을 기반으로 하는 다공성 금속)은 반세기 이상 알려져 왔지만, 여전히 분포 및 활용 분야가 상대적으로 제한적입니다. 그 주된 이유는 알루미늄 폼 생산 시 구조 및 재료 특성의 재현성이 낮기 때문입니다. 알루미늄 폼 기술의 발전으로 이러한 어려움을 극복할 수 있게 되었습니다. 다양한 금속 폼 생산 공정이 개발되고 연구되어 왔습니다.

원래 이러한 소재의 발명자들은 나무, 뼈, 산호, 부석, 그리고 기타 다공성 광물과 같은 천연 다공성 소재에서 영감을 받았습니다. 이러한 소재의 공통적인 특징은 높은 강도, 낮은 비중, 그리고 우수한 에너지 흡수율입니다. 오늘날 알루미늄 폼 제조업체들은 유사한 특성을 가진 금속을 비교적 쉽게 생산할 수 있습니다. 알루미늄 폼의 적용 범위는 이제 훨씬 더 넓어졌으며 수십 가지의 다양한 용도로 활용되고 있습니다.

사실상 무한한 디자인과 건축적 활용도를 가진 다재다능한 소재입니다. 독특한 외관뿐만 아니라 흡음성도 뛰어나 흡음과 미관을 모두 필요로 하는 용도에 이상적입니다. 외벽, 벽 클래딩, 천장 타일 또는 드롭 천장, 레스토랑, 바, 사무실, 아파트 건물, 쇼룸 디스플레이, 테라조 바닥재, 간판, 조명 기구, 전시장 등 상상하는 모든 용도에 사용됩니다.

알루미늄 폼은 튼튼하면서도 가벼운 패널을 만듭니다. 금속 스펀지와 유사한 외관으로 시각적으로 인상적이며, 현대적이고 드라마틱한 느낌을 줍니다. 건축용으로 알루미늄 폼은 다양한 밀도와 12.7mm에서 43.2mm까지의 두께로 패널 형태로 생산됩니다(주문 제작 가능, 수량 조정 가능). 표준 버전은 소형, 중형, 대형입니다.

각 패널의 표면은 생산 당시의 견고한 자연 형태 그대로 유지되거나, 표면 처리 과정을 거쳐 다양한 외관을 연출합니다. "반짝이는" 견고한 표면부터 반투명한 "물거품"처럼 보이는 외관까지, 심지어 맞춤 디자인까지 가능합니다. 각 패널의 양면은 '윗면'과 '아랫면'으로 구분되어 있으며, 서로 매우 다른 모습을 보입니다.

알루미늄 폼 생산

알루미늄 폼 생산에는 여러 가지 공정이 있습니다.

한 가지 경우, 금속 폼은 다양한 방식으로 용융 금속에서 얻어집니다. 알루미늄이 냉각되고 경화되면 금속 폼이 안정화됩니다. 가스 흐름이나 발포제를 사용하여 폼을 형성합니다. 발포제는 특정 조건에서 분해되어 가스를 방출합니다. 때로는 특수 첨가제를 사용하여 가스 기포를 안정화하여 폼이 경화 전에 분해되지 않도록 합니다. 이 공정을 통해 알루미늄 폼 시트, 단순한 형태의 제품, 알루미늄 폼 샌드위치를 ​​만들 수 있습니다. 이러한 제품은 금속 폼을 코어로 사용하고, 그 양면을 견고한 알루미늄 층으로 덮습니다.

또 다른 방법은 필러를 이용한 주조입니다. 예를 들어, 소금 입자가 필러 역할을 할 수 있는데, 이 알갱이가 알루미늄 매트릭스에서 씻겨 나가면서 소금 입자 대신 기공이 형성됩니다. 내열 코팅 처리된 폴리우레탄 폼도 필러로 사용되지만, 열처리 과정에서 소실됩니다.

알루미늄 폼의 또 다른 생산 공정은 금속 매트릭스에 삽입되는 중공 세라믹이나 금속 볼을 사용합니다.

사출 성형에서는 폴리머 과립을 사용하여 기공을 형성할 수 있습니다. 공정 시간이 매우 짧기 때문에 이러한 과립은 고온의 영향으로 분해되지 않습니다. 과립은 금속 매트릭스에 필러로 남거나 장시간 열처리를 통해 제거됩니다. 후자의 경우, 열린 기공의 알루미늄 폼이 생성됩니다.

금속 폼의 생산은 여전히 ​​분말 야금이라는 한 가지 방향으로 진행됩니다. 먼저, 알루미늄 분말과 특수 첨가제를 혼합하여 제조합니다. 이 혼합물을 가열하면 발포 및 소결 과정이 진행되고, 냉각 후 다양한 유형의 알루미늄 폼이 생성됩니다.

다공성 금속을 얻는 가장 현대적인 방법은 적층 제조 기술입니다. 적층 제조를 통해 부품의 형상과 3차원 구조를 매우 정밀하게 제어할 수 있습니다. 그러나 이 공정은 여전히 ​​비용이 많이 들고 제한된 수의 금속에만 적용될 수 있습니다.

속성 및 응용 프로그램

폐쇄 기공 알루미늄 폼은 80~98%의 기공률을 가지고 있습니다. 그 강도는 동일 중량의 고체 금속보다 훨씬 뛰어납니다. 이러한 소재는 특히 자동차 산업, 항공우주 산업, 조선 산업의 운송 수단에 큰 잠재력을 가지고 있습니다. 무게 감소는 연료 절감으로 이어지거나 운송 화물의 무게를 증가시킬 수 있습니다.

알루미늄 폼의 다공성 구조는 충격 에너지를 흡수합니다. 이러한 특성은 운송 중 충돌 방지, 방호 및 방폭용으로 사용될 수 있습니다. 금속 폼은 소음을 흡수합니다. 따라서 알루미늄 폼 패널은 도로와 철도의 흡음벽으로 사용할 수 있습니다. 영화관과 콘서트홀의 방음에도 효과적입니다. 알루미늄 폼은 가볍고 표면이 미려하여 실내외 디자인에 널리 사용됩니다.