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 Studie InLight: Einblicke in chemische Prozesse mit Licht
22.11.2016 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

nachricht Eigenschaften von Magnetmaterialien gezielt ändern
16.11.2016 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie