estos poros presentan interconexiones entre sí lo cual conduce
a aseverar que son metales celulares de poro abierto.
A partir de la medición de dimensiones y masas de las muestras
obtenidas y con la aplicación de ecuaciones sencillas se
obtuvieron características estructurales de los metales celulares
fabricados, vale decir, densidad, densidad relativa y porcentaje
de porosidad. Al aumentar el tamaño de poro del metal celular,
tanto la densidad como la densidad relativa aumentan, mientras
que el porcentaje de porosidad y la capacidad de absorción de
energía mecánica disminuyen.
Sometiendo muestras de los metales celulares a ensayos de
compresión cuasi-estática, se pudieron obtener curvas de
esfuerzo-deformación unitaria y a partir de ellas se
determinaron propiedades mecánicas relevantes de tales
materiales, tales como: rigidez, esfuerzo de meseta,
deformación de densificación y capacidad de absorción de
energía mecánica.
Tanto la rigidez como el esfuerzo de meseta disminuyen a
medida que se incrementa la densidad relativa, es decir, a
medida que aumenta el tamaño de poro. Este comportamiento
puede deberse a diferencias en la distribución del metal base en
el metal celular y a defectos celulares.
RECOMENDACIONES
Se hace necesario producir y caracterizar mecánicamente
muestras con tamaño de poro más pequeño, a fin de determinar
si estos comportamientos continúan o se presentan algunos
cambios en las tendencias tal como se reporta en otros trabajos.
Igualmente es necesario someter a ensayos un número de
probetas más significativo para obtener valores de propiedades
mecánicas más representativos.
AGRADECIMIENTOS
Los autores expresan los más sinceros agradecimientos al
personal técnico y administrativo de los diferentes laboratorios
de la Universidad Nacional de Colombia Sede Manizales y del
SENA Regional Caldas, en los cuales se llevaron a cabo los
diferentes ensayos.
REFERENCIAS
[1]. Gutiérrez Vásquez, J. A., & Oñoro, J. “Espumas de aluminio:
fabricación, propiedades y aplicaciones”. Revista de metalúrgia, pp. 457-
476, 2008. DOI: 10.3989/revmetalm.0751
[2]. Gibson LJ, Ashby MF. “Cellular Solids: Structure and Properties.”
Cambridge, UK: Cambridge Univ. Press, 2nd ed, 1997.
[3]. Vesenjak, M., Sulong, M. A., Krstulovik-Opara, L., Borovinsek, M.,
Mathier, V., & Fiedler, T. “Dynamic compression of aluminium foam
derived from infiltration casting of salt dough”. Mechanics of Materials,
pp. 96-108, 2016. DOI: 10.1016/mechmat.2015.10.012
[4]. Ashby, M. F., Evans, A. G., Fleck, N. A., Gibson, L. J., Hutchinson, J.
W., & Wadley, H. N. “Metal foams: A design guide”.U.S.A: Planta Tree,
2000.
[5]. Fernández, P., Cruz, L. J., & Coleto, J. “Procesos de fabricación de
metales celulares. Parte I: Procesos por vía líquida”. Revista de
metalúrgia, pp. 540-556, 2008. DOI:10.3989/revmetalm.0767
[6]. Banhart, J. “Manufacture, characterisation and application of celular
metals and metals foams”. Progress in Materials Science, pp. 559-632,
2001. DOI: 10.1016/S0079-6425(00)000002-2
[7]. Baumeister, J.; Banhart, J.; Weber, J. “Aluminium foams for transport
industry”. Materials & Design,Vol. 18, Nos. 4r6, pp. 217]220, 1997.
DOI: 10.1016/S0261-3069(97)00050-2
[8]. Irausquín Castro, I. A. “Caracterización mecánica de espumas metálicas
y su aplicación en sistemas de absorción de energía”. Tésis doctoral.
Madrid, 2012.
[9]. Fernández, P., Cruz, L., & Coleto, J. “Procesos de fabricación de metales
celulares. Parte II. Vía sólida, deposición de metales, otros procesos”.
Revista de Metalúrgia, pp. 124-142, 2009. DOI:10.3989/revmetalm.0806
[10]. Jiang, B., Wang, Z., & Zhao, N. “Effect of pore size and relative density
on the mechanical properties of open cell aluminum foams”. Scripta
materialia, pp. 169-172, 2007. DOI: 10.1016/j.scriptamat.2006.08.070
[11]. Gaillard, C., Despois, J., & Mortensen, A. “Processing of NaCl powders
of controlled size and shape for the microstructural tailoring of aluminium
foams”. Materials Science and Engineering, p.p 250-262, 2004. DOI:
10.1016/j.msea.2004.03.015
[12]. Báez P, S., Hernández R, M., & Palomar P., M. “Processing and
characterization of open–cell aluminum foams obtained through
infiltration processes”. Procedia Materials Science, pp. 54-61, 2014.
DOI: 10.1016/j.mspro.2015.04.007
[13]. San Marchi, C., & Mortensen, A. “Deformation of open-cell aluminum
foam”. Acta Materialia, pp. 3959-3969, 2001. DOI: 10.1016/S1359-
6454(01)00294-4
[14]. Goodall, R., Marmottant, A., Salvo, L., & Mortensen, A. “Spherical pore
replicated microcellular aluminium: Processing and influence on
properties”. Materials Science and Engineering, pp. 124-135, 2007. DOI:
10.1016/j.msea.2007.02.002
[15]. Nemecek, J., Kralik, V., & Vondrejc, J. “A two-scale micromechanical
model for aluminium foam based on results from nanoindentation”.
Computers and Structures, pp. 136-145, 2013. DOI:
10.1016/j.compstruc.2013.07.007
[16]. Gibson, L. J. “Mechanical behavior of metallic foams”. Annual Reviews
Materials Science, pp. 191-227, 2000. DOI:
10.1146/annurev.matsci.30.1.191
[17]. Hasan Bafti and Ali Habibolahzadeh. “Compressive properties of
aluminum foam produced by powder-Carbamide spacer route” Materials
& Design,Vol. 52, pp. 404-411, 2013. DOI:
10.1016/j.matdes.2013.05.043
[18]. Bhasker, S., Somnath B. “Evaluation of mechanical properties under
quasi-static compression of open-cell foams of 6061-T6 Al alloy
fabricated by pressurized salt infiltration casting method” Materials
Characterization 130. Pp. 198-203, 2017. DOI:
10.1016/j.matchar.2017.06.008
[19]. Linul, E.,Marsavina, L., Kovacick, J.,Sadowsky, T. “Dynamic and quasi-
static compression test of closed-cell aluminium alloy foams”.
Proceedings of the Romanian Academy-Seria A, pp. 361-369, 2017.