Gewebe- und gewirkeverstärkter Aluminiumschaum für Leichtbaukonstruktionen

In der Praxis sind immer wieder neue Leichtbau-Werkstoffe gefordert. Dazu gehören Aluminiumschäume mit geringem spezifischen Gewicht und hoher Steifigkeit. Der Maschinenbau verwendet z. B: geschlossenporige Aluminiumschäume (Leichtbau bei gleichzeitig guter Schwingungsdämpfung, Anwendung bisher überwiegend im Werkzeugmaschinenbau bei gewichtsoptimierten Baugruppen). Vorteilhafte Werkstoffverbunde (Sandwiches, ausgeschäumte Profile) sind weiter hinsichtlich Masse und statischer Eigenschaften zu optimieren. Üblicherweise werden Halbzeuge wie Sandwiches und ausgeschäumte Profile gefertigt, die sich problemlos zu großen Baugruppen fügen lassen. Prototypen des Metallschaumzentrums am IWU Chemnitz unterstreichen dies eindrucksvoll. Noch leichteres Konstruieren ist nur realisierbar, wenn man die Verbunde selbst in ihrer Masse reduziert oder reine Aluminiumschaumplatten einsetzt. Die Festigkeiten der Schaumplatten liegen jedoch weit unter denen von Sandwiches mit Stahldeckblechen, die außerdem zum Fügen der Teile durch Schweißen nötig sind. Die Schaumkernmasse ist kaum reduzierbar, bei den Stahldeckblechen kann es zu Eigenschafts- und Einsatzeinschränkungen gegenüber Sandwiches kommen. Effektiver ist die Nutzung von Gitterstrukturen aus Stahl, die analog zu GFK- bzw. CFK-Werkstoffen belastungsgerecht einarbeitbar sind. Drastische Gewichtsreduzierungen erscheinen möglich. Es werden bewehrte Schaumplatten mit Massen deutlich unter der von Sandwiches vorgestellt. Die mechanischen Kennwerte übertreffen die von Schaumplatten deutlich (neue Anwendungsfelder!). Mit flexiblen, drapierfähigen Metallgittern und -netzen wird die Bewehrung räumlich kompliziert geformter Teile möglich.