Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Metall als Luftikus

07.03.2005


Fahrzeug- und Maschinenbau profitieren zunehmend vom niedrigen Gewicht geschäumter Metalle. Erste, in Serie gebaute Werkzeugmaschinen sind in ihren mechanischen Eigenschaften den massiven Geschwistern überlegen. Der Verbund "Zellulare Werkstoffe Sachsen" präsentiert sich vom 11. bis 15. April auf der Hannover Messe.


Aluminium ist wegen seiner geringen Dichte für Schäume prädestiniert. Doch auch aus Zink- und Kupferlegierungen werden Halbzeuge hergestellt: links 3-D-Schaumteile, rechts Verbundteile aus Schaum und Stahl. © Fraunhofer IWU



Knochen und Holz könnten bei der Entwicklung geschäumter Metalle Pate gestanden haben. Bei Bäumen wie beim Skelett von Tieren und Menschen führt die zelluläre Bauweise zu geringem Gewicht bei hoher Bruchfestigkeit und Elastizität. Metalle kontrolliert zu strukturieren, fordert Werkstoffforscher heraus: Wie kann Gas so in Metalle eingebracht werden, dass sie porig wie Schwamm werden? Metallpulver werden mit geringen Mengen von Treibmitteln gemischt und zu Strängen mit unterschiedlichen Profilen gepresst. Ein zweiter Weg, der endformnahe Bauteile liefert, besteht darin, hohle Stahlkörper mit kompaktierten Vormaterial zu befüllen. Beim Aufheizen liefern Hydride Wasserstoff und Carbonate Kohlendioxidgas. Die Kunst besteht zum einen darin, die richtige Kombination aus Metall und Treibmittel zu finden, denn die aufschäumende Wirkung muss knapp unter dem Schmelzpunkt des Metalls einsetzen. Zum anderen sollte ein bestimmtes Zeit-Temperatur-Profil eingehalten werden, damit das Produkt die gewünschte Porenstruktur ausbildet und nicht wieder kollabiert.

... mehr zu:
»Bauteil »Metall »Verbund »Werkzeugmaschine


Eine Initiative für die Luftikusse ist das Metallschaumzentrum in Chemnitz, Initiator des Verbunds "Zellulare Werkstoffe Sachsen". 1998 am Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU auf Laborniveau gegründet, hat sich inzwischen ein stattlicher Park verschiedener Öfen, Bearbeitungsmaschinen und Analysegeräte angesammelt. "Damit bieten wir Kunden eine komplette Dienstleistungskette", betont der Leiter des Zentrums, Thomas Hipke. "Dies reicht von der Projektidee über den Entwurf, die Konstruktion und Simulation im Computer bis zur Fertigung des Bauteils." Mit institutsinternen Kooperationen überprüfen die Forscher messtechnisch, ob die gewünschten Eigenschaften auch tatsächlich erreicht wurden. Der Verbund ist auf der Hannover Messe im "Innovationszentrum Ingenieur-Werkstoffe" in Halle 5 vertreten.

Der Erfolg der Arbeit manifestiert sich in zahlreichen Prototypen und ersten Serienteilen - besonders im Bereich Maschinenbau. Je nach Anforderung der Industriepartner wurden die Neukonstruktionen in unterschiedlicher Ausführung angelegt - Variationen ausgeschäumter Träger und unterschiedliche geschweißte Sandwichbauweisen aus Stahlblechen mit Aluminiumschäumen dazwischen. Gemeinsam ist ihnen eine deutliche Gewichtseinsparung bei verbessertem mechanischem Dämpfungsverhalten im Betrieb. Für eine Maschine mit der Bezeichnung Dynapod wurde das mit sechs Metern Länge weltweit größte Schaumteil konstruiert und verbaut.

Ansprechpartner:

Dr. Thomas Hipke
Telefon: 03 71 / 53 97-4 56 , Fax: -64 56
hipke@iwu.fraunhofer.de

Dr. Jörg Hohlfeld
Telefon: 03 71 / 53 97-4 96, Fax: -64 96
hohlfeld@iwu.fraunhofer.de

Dr. Johannes Ehrlenspiel | idw
Weitere Informationen:
http://www.iwu.fraunhofer.de/schaumzentrum

Weitere Berichte zu: Bauteil Metall Verbund Werkzeugmaschine

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Smart und bequem: Neue Textilien für High-Tech-Kleidung, made in Bayreuth
14.02.2018 | Universität Bayreuth

nachricht Super-Werkstoffe für die Automobil-, Luft- und Raumfahrtbranche
12.02.2018 | Technische Universität Bergakademie Freiberg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

Erstmals ist es einem Forscherteam am Max-Planck-Institut (MPI) für Polymerforschung in Mainz gelungen, einen integrierten Schaltkreis (IC) aus einer monomolekularen Schicht eines Halbleiterpolymers herzustellen. Dies erfolgte in einem sogenannten Bottom-Up-Ansatz durch einen selbstanordnenden Aufbau.

In diesem selbstanordnenden Aufbauprozess ordnen sich die Halbleiterpolymere als geordnete monomolekulare Schicht in einem Transistor an. Transistoren sind...

Im Focus: Quantenbits per Licht übertragen

Physiker aus Princeton, Konstanz und Maryland koppeln Quantenbits und Licht

Der Quantencomputer rückt näher: Neue Forschungsergebnisse zeigen das Potenzial von Licht als Medium, um Informationen zwischen sogenannten Quantenbits...

Im Focus: Demonstration of a single molecule piezoelectric effect

Breakthrough provides a new concept of the design of molecular motors, sensors and electricity generators at nanoscale

Researchers from the Institute of Organic Chemistry and Biochemistry of the CAS (IOCB Prague), Institute of Physics of the CAS (IP CAS) and Palacký University...

Im Focus: Das VLT der ESO arbeitet erstmals wie ein 16-Meter-Teleskop

Erstes Licht für das ESPRESSO-Instrument mit allen vier Hauptteleskopen

Das ESPRESSO-Instrument am Very Large Telescope der ESO in Chile hat zum ersten Mal das kombinierte Licht aller vier 8,2-Meter-Hauptteleskope nutzbar gemacht....

Im Focus: Neuer Quantenspeicher behält Information über Stunden

Information in einem Quantensystem abzuspeichern ist schwer, sie geht meist rasch verloren. An der TU Wien erzielte man nun ultralange Speicherzeiten mit winzigen Diamanten.

Mit Quantenteilchen kann man Information speichern und manipulieren – das ist die Basis für viele vielversprechende Technologien, vom hochsensiblen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Auf der grünen Welle in die Zukunft des Mobilfunks

16.02.2018 | Veranstaltungen

Smart City: Interdisziplinäre Konferenz zu Solarenergie und Architektur

15.02.2018 | Veranstaltungen

Forschung für fruchtbare Böden / BonaRes-Konferenz 2018 versammelt internationale Bodenforscher

15.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

17.02.2018 | Energie und Elektrotechnik

Stammbaum der Tagfalter erstmalig umfassend neu aufgestellt

16.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Neue Strategien zur Behandlung chronischer Nierenleiden kommen aus der Tierwelt

16.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics