Espuma de madera y esponja de metal:¿se pueden combinar? Esa fue la pregunta que los expertos del Instituto Fraunhofer para la Investigación de la Madera, Wilhelm-Klauditz-Institut WKI profundizó en un proyecto titulado "HoMe Foam" - con HoMe es un acrónimo alemán de madera-metal - junto con científicos del Instituto Fraunhofer de Máquinas Herramientas y Tecnología de Conformado IWU y el Instituto Fraunhofer de Tecnología de Fabricación y Materiales Avanzados IFAM. Como resultado, los materiales contrastantes se unen en perfecta armonía. La nueva e innovadora mezcla de materiales cuenta con excelentes propiedades aislantes y tiene una baja resistencia a la flexión.

Hoy en día, La sostenibilidad es un aspecto clave a la hora de desarrollar nuevos materiales, donde el enfoque principal es garantizar que los materiales de entrada utilizados provengan de fuentes renovables y que el producto sea reciclable al final de su vida útil. Investigadores del Instituto Fraunhofer de Investigación en Madera, WKI está desarrollando espumas de madera hechas completamente de madera. Las propiedades adhesivas naturales de la madera hacen que los adhesivos sintéticos sean superfluos. Desde un punto de vista ecológico, esto hace que las espumas de madera sean ideales para una amplia gama de aplicaciones, por ejemplo, como material de núcleo para construcción ligera y paneles sándwich, como material de embalaje, o para aislamiento térmico o insonorización.

Para ampliar el rango de aplicación de la espuma de madera, un grupo de investigadores del Instituto Fraunhofer dirigido por el Dr. Frauke Bunzel de Fraunhofer WKI desarrolló un híbrido de espuma de madera y metal que une las propiedades de la espuma de madera y la esponja de metal. En el transcurso del proyecto, elaboraron los principios para la fabricación del compuesto y determinaron sus propiedades clave iniciales, permitiendo clasificarlo en relación con otros materiales. En proyectos de seguimiento, los investigadores adaptarán las propiedades del compuesto a las aplicaciones seleccionadas. "Fortaleciendo la espuma de madera con un esqueleto de metal, por ejemplo, puede mejorar sustancialmente su resistencia a la flexión característicamente baja ". En el caso de la espuma HoMe, la resistencia a la flexión del híbrido es incluso mayor que la de sus dos componentes. "Eso lo convierte en un material central ideal para paneles sándwich o como material semiacabado ligero autoportante, "explica el Dr. Bunzel. Otra ventaja es que, a diferencia de la espuma de madera, la esponja de metal puede conducir la electricidad. Las propiedades sobresalientes de la espuma de madera son sus altos niveles de absorción acústica y baja conductividad térmica, lo que lo convierte en un excelente material aislante. La combinación de esponja de metal y espuma de madera crea un material híbrido liviano con una mayor funcionalidad, uno que se puede utilizar para componentes que proporcionan refuerzo y absorben el sonido. Por lo tanto, el material es adecuado para su uso en la industria automotriz, por ejemplo, como alfombras acústicas de refuerzo en los compartimentos del motor o como placas de suelo. También son concebibles otras aplicaciones.

¿Cómo se introduce la espuma de madera en la esponja de metal?

Poner las espumas de madera y metal en un bol y mezclarlas no es suficiente, la razón es que los investigadores de Fraunhofer IWU no hacen espuma con la esponja de metal, pero fabricarlo en un proceso de fundición. El resultado es una esponja, estructura metálica de celda abierta con muchas cavidades diminutas. En el presente, esta esponja metálica está fabricada en placas de 250 mm x 250 mm x 30 mm. La espuma de madera que tiene una consistencia firme similar a la de las claras de huevo batidas, luego debe insertarse en la placa de esponja de metal.

Originalmente, el equipo trató de usar presión para forzar la espuma de madera en la placa de esponja de metal, pero las fibras de madera se pegaron a la superficie, infiltrando solo las cavidades en los márgenes de la esponja. La solución fue una técnica de tapping, lo que permitió a los investigadores llenar toda la esponja de metal con espuma de madera.

Actualmente, el grupo de trabajo está buscando formas de simplificar la cadena de proceso para producir la espuma de madera y de simplificar y acelerar el proceso para insertar la espuma de madera en la esponja de metal. El objetivo es lograr que la espuma HoMe llegue pronto a la producción a escala industrial.