Fraunhofer-Gesellschaft

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Aluminiumschaum - Herstellung, Eigenschaften und Anwendungen

 
: Hohlfeld, Jörg; Hipke, Thomas

Volkova, O.:
Metallurgisches Kolloquium zu Ehren von Prof. Dieter Janke : 67. Berg- und Hüttenmännischer Tag 2016; 9. Juni 2016, Freiberg
Freiberg: TU Bergakademie Freiberg, 2016 (Freiberger Forschungshefte. B B 366)
ISBN: 978-3-86012-530-4
ISBN: 3-86012-530-3
S.92-102
Berg- und Hüttenmännischer Tag <67, 2016, Freiberg>
Deutsch
Konferenzbeitrag
Fraunhofer IWU ()
Aluminiumschaum; Leichtbau; zellulares Metall

Abstract
Aluminiumschaum, ein Werkstoff aus der Gruppe der Zellularen Metallischen Werkstoffe, steht nun mittlerweile seit fast 20 Jahren im Fokus intensiver Entwicklungsarbeit und hat sich als Leichtbauwerkstoff etabliert. Wie alle zellularen Metalle weist Aluminiumschaum eine niedrige Dichte auf. Er besitzt aufgrund seines zellularen Aufbaus hohes Vermögen, Energie zu absorbieren und Strukturschwingungen zu dämpfen. Da der Schaum selbst keine hohe Festigkeit aufweist, wird er für konstruktive Anwendungen meist als Kern in Sandwiches oder Profilen verwendet. Dort wirkt er als schubsteifes Element, der die Decklagen bzw. Profilwände auf den eingestellten Abstand hält und damit die Funktion des Halbzeugs gewährleistet.
Aluminiumschaum konnte sich bereits in industriellen Anwendungen durchsetzen. Prototypische wie auch Serienanwendungen existieren im Automobil- und im Werkzeugmaschinenbau. Im Automobilbau konzentrieren sich die Serienanwendungen auf Crashabsorber und Versteifungselemente. Ein hohes Einsatzpotential des Aluminiumschaums im Werkzeugmaschinenbau wird vor allem für bewegte Baugruppen wie Maschinenschlitten gesehen. Diese Baugruppen müssen sehr leicht sein, um eine hohe Bearbeitungsdynamik zu gewährleisten. Für eine sehr gute Bearbeitungsqualität müssen Schwingungen unterbunden bzw. sehr gut gedämpft werden. Beides ist mit Aluminiumschaum möglich. Aber auch in den Bereichen Schienenfahrzeugbau, Schiffbau und Bauwesen existieren eindrucksvolle prototypische Anwendungen für Aluminiumschaum.
Natürlich können diese Erfolg versprechenden Beispiele nicht darüber hinwegtäuschen, dass Aluminiumschaum in der Regel Anwendungen vorbehalten sein wird, wo die Eigenschaftskombination „leicht“ und „schwingungsdämpfend“ gefragt ist und mit etablierten Werkstoffen wie Stahl und Aluminium keine zufriedenstellende Lösung erarbeitet werden kann.
Der Werkstoff Aluminiumschaum und seine Herstellung sind gut untersucht. Zukünftige Entwicklungsarbeiten müssen darauf ausgerichtet werden, die noch recht hohen Werkstoffkosten zu senken, Fragestellungen zu Verbindungs- und Fügetechniken zu beantworten, aber auch Vorbehalte der Anwender gegenüber dem außergewöhnlichem Werkstoff Aluminiumschaum abzubauen. Gelingt das, ist der Einsatz des Aluminiumschaums in zahlreichen Bereichen denkbar und lohnenswert.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-397630.html