Penový hliník (porézny kov na báze hliníka a jeho zliatin) je známy už viac ako pol storočia, ale stále má relatívne malú distribúciu a uplatnenie. Hlavným dôvodom bola nízka reprodukovateľnosť štruktúry a materiálových vlastností pri výrobe hliníkových pien. Vývoj technológie hliníkovej peny umožnil prekonať niektoré z týchto ťažkostí. Boli vyvinuté a skúmané rôzne spôsoby výroby kovových pien.

Pôvodne sa vynálezcovia takýchto materiálov inšpirovali prírodnými poréznymi materiálmi ako drevo, kosť, koraly, pemza a niektoré ďalšie porézne minerály. Spoločným znakom týchto materiálov je kombinácia vysokej pevnosti, nízkej mernej hmotnosti a dobrej absorpcie energie. V dnešnej dobe výrobcovia hliníkových pien dokážu pomerne jednoducho vyrobiť kovy s podobnými vlastnosťami. Rozsah aplikácií hliníkových pien je teraz oveľa širší a má desiatky rôznych aplikácií.

Všestranný materiál s prakticky neobmedzeným dizajnom a architektonickými aplikáciami. Okrem svojho jedinečného vzhľadu má vlastnosti pohlcujúce zvuk, vďaka čomu je ideálny pre aplikácie vyžadujúce absorpciu zvuku aj krásu. Používa sa na fasády, obklady stien, stropné obklady alebo znížené stropy, reštaurácie, bary, kancelárie, bytové domy, výstavné priestory, terazzové podlahy, nápisy, svietidlá, exponáty a akékoľvek aplikácie, ktoré si trúfate predstaviť.

Hliníková pena vytvára pevné a zároveň ľahké panely. Vzhľadovo sa podobá na kovovú špongiu, je vizuálne nápadná a má moderný dramatický vzhľad. Pre architektúru sa hliníková pena vyrába v paneloch rôznych hustôt a v hrúbkach od 12,7 mm do 43,2 mm (zákaznícke dostupné množstvá). Štandardné verzie sú Small, Mid a Large.

Povrch každého panelu je buď ponechaný v pevnej prírodnej forme tak, ako je vyrobený, alebo je podrobený povrchovej úprave, ktorá poskytuje mnoho rôznych vzhľadov. Vzhľady ako „trblietavý“ pevný povrch až po priesvitný vzhľad „vodnej peny“, dokonca aj vlastné návrhy. Dve strany každého panelu, označené ako „horná a/alebo spodná“, vyzerajú navzájom veľmi odlišne.

Výroba hliníkovej peny

Existujú rôzne spôsoby výroby hliníkových pien.

V jednom prípade sa kovová pena získava z roztaveného kovu rôznymi spôsobmi. Ako sa hliník ochladzuje a tvrdne, kovová pena sa stabilizuje. Na vytvorenie peny sa používajú prúdy plynu alebo nadúvadlá. Nadúvadlo sa za určitých podmienok rozkladá a vedie k emisiám plynov. Niekedy sa používajú špeciálne prísady na stabilizáciu plynových bublín, aby sa pena pred vytvrdnutím nerozpadla. Tento proces môže byť použitý na získanie hliníkových penových plechov, výrobkov s jednoduchými tvarmi a hliníkových penových sendvičov. Takéto výrobky majú ako jadro kovovú penu, ktorá je na oboch stranách pokrytá vrstvou pevného hliníka.

Ďalšou metódou je odlievanie s plnivom. Napríklad zrnká soli môžu pôsobiť ako plnivá, ktoré sa potom vymyjú z hliníkovej matrice a namiesto častíc soli sa objavia póry. Ako výplňový materiál sa používa aj polyuretánová pena s tepelne odolným povlakom, ktorá sa pri tepelnom spracovaní vypáli.

Ďalší proces výroby hliníkovej peny využíva duté keramické alebo kovové guľôčky, ktoré sa vkladajú do kovovej matrice.

Pri vstrekovaní môžu byť polymérne granule použité na vytvorenie pórov. Vďaka veľmi krátkej dobe spracovania sa tieto granule vplyvom vysokých teplôt nerozkladajú. Buď zostávajú v kovovej matrici ako plnivá, alebo sa odstránia dlhodobým tepelným spracovaním. V druhom prípade sa získa hliníková pena s otvorenými pórmi.

Výroba kovových pien má stále jeden smer, práškovú metalurgiu. Najprv sa vyrobí zmes hliníkového prášku so špeciálnymi prísadami. Pri zahrievaní takejto zmesi dochádza k penovým a spekacím procesom, ktoré po ochladení vedú k ďalším druhom hliníkovej peny.

Najmodernejším spôsobom získavania poréznych kovov je aditívna technológia. Pomocou aditívnej výroby je možné veľmi presne kontrolovať tvar a 3D štruktúru súčiastky. Tento proces je však stále veľmi nákladný a možno ho aplikovať len na obmedzený počet kovov.

Vlastnosti a aplikácie

Hliníková pena s uzavretými pórmi má pórovitosť 80 až 98 %. Jeho pevnosť výrazne prevyšuje pevný kov rovnakej hmotnosti. Využitie takýchto materiálov má veľký potenciál najmä pre dopravné prostriedky automobilového priemyslu, leteckého priemyslu a stavby lodí. Zníženie hmotnosti vedie k úspore paliva alebo umožňuje zvýšiť hmotnosť prepravovaného nákladu.

Porézna štruktúra hliníkovej peny absorbuje energiu nárazu. Táto vlastnosť môže byť použitá počas prepravy na ochranu pred kolíziami, ako pancierová ochrana a ochrana proti výbuchu. Kovová pena tlmí zvuk. Preto môžu byť hliníkové penové panely použité ako steny pohlcujúce zvuk pozdĺž ulíc a železníc. Účinná môže byť aj zvuková izolácia kín a koncertných sál. Vďaka nízkej hmotnosti a krásnemu povrchu sa hliníková pena používa na interiérový a exteriérový dizajn.