Hybridschäume verbessern Leichtbau

Mutter Natur ist eine pfiffige Bauherrin. Die Zellstruktur von Knochen und Bienenwaben zum Beispiel ist besonders belastbar und benötigt dafür extrem wenig Material. Der Prozess in dem diese leichtgewichtigen Konstruktionen entstehen eignet sich genauso um Metalle, Kunststoffe und Keramik zu schäumen.

Diese Schäume für sich allein genommen besitzen ganz spezielle Eigenschaften. Kunststoffschäume etwa sind leicht und flexibel halten aber keinen hohen Temperaturen stand. Metallschäume wiederum sind äußerst strapazierfähig aber nur wenig flexibel und schwer. Keramikschäume sind recht starr und halten auch hohen Temperaturen stand, lassen sich leider nur sehr schwer formen.

Für die Automobilindustrie oder die Luft- und Raumfahrt ist es effektiver und Ressourcen schonender, die Flexibilität von Kunststoff mit der Ausdauer des Metalls zu verbinden und zu einem Stoff mit ganz neuen Eigenschaften zu machen. Genau dies wird mit der Entwicklung der Hybridschäume von den Fraunhofer-Forschern angestrebt. Der Werkstoff hat das Potential über völlig neue Eigenschaften zu verfügen, wobei gleichzeitig die spezifischen Schwächen des einzelnen Bestandteils, beispielsweise das hohe Gewicht der Metallschäume, eliminiert werden können. Das ist die Besonderheit der neuen Hybridschäume.

Den effizienten Einsatz der neuartigen Werkstoffe sollen drei Beispielanwendungen zeigen. So ließe sich beispielsweise der Schallschutz in einem Verbrennungsmotor erhöhen, in einer Crashbox die Energieabsorption steigern oder leichte und hochsteife Bauteile fertigen.

Die Herausforderung bei der Entwicklung der multifunktionalen Hybridschäume hat ein Forschungsverbund von Fraunhofer-Instituten angenommen. Die Fraunhofer-Institute für Chemische Technologien ICT, Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM, Keramische Technologien und Systeme IKTS, Silicatforschung ISC und Werkstoffmechanik IWM sind an der Entwicklung beteiligt.

Auf der hybridica, der internationalen Fachmesse zur Entwicklung und Herstellung hybrider Bauteile, stellen die Fraunhofer-Forscher vom ICT erste Hybridschäume vom 11. bis 14. November in München aus (Halle C2, Stand 102).

Ansprechpartner:
Dr. Frank Henning
Telefon +49 721 4640-420
frank.henning@ict.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für
Chemische Technologie ICT
Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7
76327 Pfinztal (Berghausen)