Produzione di precursori per schiume d'alluminio tramite roll bonding

High market demand for lightweight and simultaneously resistant materials has led to the development of many types of metal foams, and their respective production processes. The common goal is to be able to fine-tune economic processes that result in metal foams having morphological, homogeneous and repeatable mechanical characteristics. This thesis studies the possibility of producing preforms for metal foams and their foaming ability using the Roll Bonding technique. The preform to be realized should have a simple and industrializable production process, a foaming efficiency of around 50% and its main use will be in the form of metal sandwiches. It uses pure aluminum plates with the foaming agent as titanium hydride powder (TiH2). The following is a detailed description of the production process, the main steps of which are: the deposition of the hydride, the Accumulative Roll Bonding, and the heat treatment of foaming. The obtained samples are observed through an optical microscope and SEM. An important part of the work relates to the design of the powder deposition system to which a whole chapter is devoted.

L’elevata richiesta del mercato di materiali leggeri e contemporaneamente resistenti ha portato allo sviluppo di molti tipi di schiume metalliche e rispettivi processi produttivi. L’obiettivo comune è riuscire a mettere a punto processi economici e che diano come risultato schiume metalliche con morfologia e caratteristiche meccaniche omogenee e ripetibili. In questa tesi di laurea si studierà la possibilità di realizzare precursori per schiume metalliche e la loro capacità di schiumatura utilizzando la tecnica del Roll Bonding. Il precursore che si cercherà di realizzare dovrà godere di un processo produttivo semplice e industrializzabile, con un’efficienza di schiumatura intorno al 50% e il cui principale impiego sarà sotto forma di sandwich metallici. Si utilizzeranno lamiere di alluminio commerciale puro e l’agente schiumogeno sarà polvere di idruro di titanio (TiH2). Di seguito si esporrà in dettaglio il processo produttivo i cui i principali passaggi sono: la deposizione dell’idruro; la sequenza di laminazione (Accumulative Roll Bonding); il trattamento termico di schiumatura. I campioni ottenuti saranno osservati al microscopio ottico e al SEM. Un’importante fetta del lavoro svolto riguarda la progettazione del sistema di deposizione della polvere al quale è stato dedicato un intero capitolo.