Multifunktionale Aluminiumschwämme durch Schmelzinfiltration von Platzhaltern

Zur weiteren Reduzierung der Dichte von Leichtbauwerkstoffen bei gleichzeitiger Verbesserung von Festigkeitseigenschaften werden vermehrt zellulare Metalle gefertigt. Besonders offenporige metallische Strukturen, die mit ihrer offenen Porosität und Durchströmbarkeit Funktionsanwendungen ermöglichen, rücken immer mehr in den Fokus der Entwicklung. Zur Einordnung der am Fraunhofer-Institut IFAM in Bremen gefertigten Aluminiumschwämme in bereits bestehende Produkte wurden deren charaktersitische funktionelle und mechanischen Eigenschaften bestimmt. Die Fertigung der offenporigen Strukturen erfolgt im schmelzmetallurgischen Verfahren durch Druckinfiltration von Platzhaltergranulat (Polystyrol). Zur Erstellung des Eigenschaftsprofils der Aluminiumschwämme aus der Legierung AlSi9Cu3 wurden die wesentlichen funktionellen Eigenschaften in Abhängigkeit der strukturellen Beschaffenheit bestimmt: Durchströmungsverhalten, spezifische innere Oberfläche und Wärmeleitfähigkeit. Ermittelt wurden auch die Druckfestigkeit und der Steifigkeitsmodul.