Hazai feltörekvők

Új alapanyag az ipar számára

Mitől stabil az olvadékbuborék? Erre a kérdésre kereste a tudományos választ dr. Babcsán Norbert, aminek eredményeként kifejlesztette az Aluhab márkanevű alumíniumhabot. A termék alkalmazása elkezdődött az építő-, védelmi és a járműipar területein is.

hirdetés

A létrehozott alumíniumhab megbízható, kis sűrűségű, esztétikus, nagy mechanikai energiaelnyelő képességű, nagy fajlagos merevségű, és jó termikus, akusztikus, rezgéselnyelő és elektromos tulajdonságokkal rendelkezik.

A fémhabok, amelyek néhány mikrométeres vagy akár centiméteres nagyságú üregeket is tartalmazhatnak, és amelyekben a cellák falvastagsága is igen széles skálán változhat, szerkezetüket tekintve hasonlóak a műanyag habokhoz. A fémhabok sűrűsége lényegesen kisebb a tömör fémekéhez viszonyítva, átlagos sűrűségük a fém sűrűségének akár százada is lehet, az alumíniumhab az alumínium sűrűségének csupán a harmada vagy annál kevesebb, egészen a huszadáig. Az alkalmazási területeiket mechanikai, elektromos, akusztikus, kémiai tulajdonságaik nagymértékben befolyásolják. Összenyomással, benyomással, ütéssel való alakításuk sajátos, lényegesen eltér a tömör fémeknél megszokottól. Merevek és jó alakítási, hővezetési és hőleadási tulajdonságokkal is rendelkeznek. Szilárdságuknál és lyukacsos szerkezetüknél fogva jó ütközésienergia-elnyelők, magas hőmérsékleti és nagynyomású szűrők; akusztikus tulajdonságuk révén jó hangfogók, hangszigetelők.

Önthető, mint a tejszínhab

Jellemzően alumíniumból készítenek fémhabokat, de létezik ezüst-, acél-, réz- és titánhab is, valamint ötvözhetőek is a különböző fémek, így új tulajdonságokkal ruházhatóak fel. „A fémek (a vízhez hasonlóan) felületaktív adalékanyagok (szappanok) hozzáadásával tehetők habosíthatóvá. Előállításuk kelesztéssel történik, mint a kenyérnél, vagy buborékoltatással, mint a sörnél” – hozta a plasztikus példákat dr. Babcsán, az Aluinvent igazgatója, amikor az alumíniumhab előállításáról kérdeztük. Az alumíniumhab rendkívül finom, 6 mikron körüli zafírrészecskéket tartalmazó speciális, habosítható alumíniumötvözetből készül. „Különlegesen magas hőmérsékleten összekeverjük a speciális kerámiaport az alumíniumolvadékkal, így egy stabil, habosítható alumíniumolvadékot kapunk, amelybe adott méretű, 0,5–30 mm közötti buborékokat tudunk injektálni.”Miután a buborékok kialakulnak, a korábban hozzáadott zafírpor apró részecskéi stabilizálják azokat (megakadályozzák a kipukkanásukat), és azáltal, hogy kiülnek a buborékhártya felszínére, a részecskék egyfajta rugalmassággal ruházzák fel az olvadékhártyát. Ezután egy szállítószalagon paneleket gyártanak, vagy felfelé húzással tömbösítik. Az Aluinvent apró mm környéki buborékokból álló habjai egyedülálló módon olvadékállapotban formába önthetők, olyan az állaguk, mint a tejszínhabé, és hosszú idő alatt sem pukkadnak szét. „Meglévő piaci igény volt egy olyan anyag, amelynek jó az energiaelnyelése és a fajlagos merevsége. Egy egyszerű fapolcot vettünk alapul a fejlesztés kezdetekor, és gyakorlatilag lemásoltuk, csak egy erősebb mátrixú anyagból. Versenytársaink egy, a kenyérsütéshez hasonló eljárással készítik az alumíniumhabot, amelyben nem tudják szabályozni a buborékméretet.”

A fémhab dehabosítható, így újra egy hagyományos alumíniumhab jön létre (forrás: Aluinvent)
A fémhab dehabosítható, így újra egy hagyományos alumíniumhab jön létre (forrás: Aluinvent)

Tudományos kíváncsiság és jó alkalmazási területek

Az olvadékbuborékok stabilitásáról szóló doktori disszertáció és 18 év kutató- és innovációs munkája volt szükséges ahhoz, hogy a piacon egyedülálló terméket hozzanak létre, amely az űripartól az építőiparig számos szegmensben használható. „Ez az első szerkezeti anyagnak tekinthető fémhab, az előzőek nagyon gyengék és megbízhatatlanok voltak. Könnyebben lehet vele dolgozni, mint az alumíniummal, sűrűségük kevesebb, mint a harmada. Ugyanúgy újrahasznosítható, mint az alumínium, megfelelő eljárással dehabosítható (a buborékok szétpukkanthatók), és újra egy habosítható alumíniumtömböt kapunk. Természetesen van olyan eljárásunk, amellyel az adalékanyagot el tudjuk távolítani belőle, és újra egy alumíniumtömböt kapunk, amely a hagyományos alkalmazásokra tömör alumíniumként felhasználható.” Építőiparban, magasépületek burkolatához tökéletes – ezt reprezentálja a Designium termékcsalád is –, tűzálló és könnyű, jól építhetők belőle alumínium falburkoló elemek, zsalurendszerek, de például mobilgátak is. Az autóiparban kitűnően alkalmazható öntött alkatrészek súlycsökkentésére, rezgéscsillapításra, ezeken túl a gépiparban hőszabályozó alkatrészek, gyorsan mozgó rezgőeszközök, tokozatok, elektromágneses árnyékolók készíthetők belőle, tartóelemekként és ütközéselnyelőkként is jól működnek. A belsőépítészetben is felhasználható dizájnelemek, válaszfalak, ajtók, tolóajtók alapanyagaként, de még az űriparban is vannak olyan tartószerkezeti elemek, impaktor anyagok, ahol remekül hasznosíthatók az alumíniumhab tulajdonságai.

Az Aluhab az első szerkezeti anyagnak tekinthető fémhab
Az Aluhab az első szerkezeti anyagnak tekinthető fémhab

„A piaci igényen túl a tudományos kíváncsiság volt, ami létrehozta ezt az új anyagot” – foglalta össze a találmányuk motiváló elemeit dr. Babcsán Norbert, aki bemutatta röviden a vállalatuk felépülését is és nagyobb megrendelőiket. A kezdeti kutatócsapat a Bay Zoltán Kutatóintézetből vált ki, ahol az első Aluhabok készültek. Ebből jött létre az Aluinvent Zrt., ahol ez év végére negyvenre szeretnék növelni a dolgozói létszámot. A cég a Norvég Finanszírozási Mechanizmus 2009–2014 Zöld ipari innováció program keretében meghirdetett „Környezetbarát termelési technológiák fokozottabb használata” elnevezésű felhívásra benyújtott pályázata alapján a Norvég Alap vissza nem térítendő támogatásában részesült, így 2016-ban jöhetett létre évi 300 ezer m2 kapacitású építőipari burkolatokat gyártó üzemük. Az Aluinvent ma már olyan globális vállalatokkal is kapcsolatban áll, mint a General Motors vagy az Európai Űrügynökség.

Cikkünk eredetileg a GyártásTrend Magazin magyar fejlesztéseket bemutató augusztusi lapszámában jelent meg.

Trapp Henci
a szerző cikkei

hirdetés
Ha hozzá kíván szólni, jelentkezzen be!
 
hirdetés
hirdetés
hirdetés
hirdetés