Vorgebackene Aluminiumsoufflés

© Fraunhofer IFAM - Mit bis zu einem Zehntel der Dichte von kompaktem Aluminium könnten die geschlossenporigen Hohlkugeln locker auf Milch schwimmen. Ein Beispiel für daraus gefertigte Leichtbauteile ist die mehrlagige Sandwich-Struktur.

Geschäumte Metalle sind im Leichtbau ein wachsender Trend. Doch gelingen „Backwaren“ dieser Art nicht ohne weiteres. Selbst unerfahrene Metallbäcker erhalten dank einer neuen, zweistufigen Technologie mit vorgeschäumten Metallkugeln bessere Produkte.

Die Kunst, ein möglichst luftiges Soufflé zuzubereiten, besteht unter anderem darin, die richtige Ofentemperatur zu wählen. Ist sie zu hoch, verfestigt sich das Eiweiß zu schnell – das schaumige Gebilde wird nicht ordentlich aufgeblasen (französisch: soufflé). Ist sie zu niedrig, dehnen sich die eingeschlagenen Luftbläschen nicht genügend aus und das Eiweiß gerinnt zu langsam. Der schlimmste Fall tritt jedoch ein, wenn das zarte Dessert in sich zusammenfällt. Mit verwandten Phänomenen müssen sich auch Metallschäumer herumschlagen. Sie setzen Metallpulvern zunächst ein bestimmtes Quantum Treibmittel zu. Ähnlich wie Backpulver spalten diese oberhalb der Zersetzungstemperatur Gase ab – das schmelzende Metall schäumt auf. Wird die Temperatur zu lange über dem Schmelzpunkt des Metalls gehalten, vereinigen sich die Blasen allmählich und das Gas entweicht.

„Wie in der haute cuisine bedarf es einiger Erfahrung, um Metallschäume mit der gewünschten Porenstruktur zu fertigen“, weiß Karsten Stöbener von der Abteilung Leichtbaustruktur des Fraunhofer-Instituts für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM in Bremen. „Mit unserer APM-Technologie bieten wir Bauteilherstellern einfach und flexibel handhabbare Schäume der zweiten Generation – wenn man so will: vorgefertigte Rohlinge für Metallsoufflés!“ Dank der Advanced Pore Morphology müssen Anwender viele Schwierigkeiten der hohen Kunst nicht mehr fürchten; sie verwenden nun die in einer ersten Stufe unter optimalen Bedingungen vorgeschäumten kugeligen Granulate mit Durchmessern von typischerweise zwei bis zwanzig Millimetern. Beschichtet sind sie je nach Anwendungsfall mit einem Kleber oder Lot.

Der Kunde befüllt seine hohlen Bauteile mit den Kugeln und lässt sie bei niedriger Temperatur durch einen Ofen laufen. Am Ende der zweiten Stufe sind die Kugeln fest verbacken. „Solche einfachen Fügeoperationen am laufenden Band sind in der Industrie etabliert“, betont Stöbener. „Für den Anwender ergeben sich weitere Vorteile – etwa den, alle automatischen Prozesse, die mit Schüttgütern arbeiten, weiterhin einsetzen zu können. Kostengünstige Aluminiumgranulate können wir bereits säckeweise liefern.“ Bauteilhersteller, die auch die erste Stufe selbst durchführen möchten, können auf das Know-how der Forscher zählen. Dies gilt ebenso für Details, die etwa beim Bau eines Stoßabsorbers erforderlich sind. Eine Gelegenheit für Kontakte besteht auf der „Aluminium“ in Halle 4. Die weltweit bedeutendste Messe für das Leichtmetall findet vom 22. bis 24. September in Essen statt.

Dipl.-Ing. Karsten Stöbener
Telefon: 04 21 / 22 46-1 17
Fax: 04 21 / 22 46-3 00
sk@ifam.fraunhofer.de

Dipl.-Phys. Joachim Baumeister
Telefon: 04 21 / 22 46-1 81
bt@ifam.fraunhofer.de

Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM
Bereich Formgebung und Funktionswerkstoffe
Wiener Straße 12
28359 Bremen

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Beate Koch idw

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