Strukturvarianten

Die vom Fraunhofer IFAM entwickelten zellularen Werkstoffe kommen in folgenden Strukturvarianten zum Einsatz:

 

Geschlossenzellige Aluminiumschaumstrukturen


Komplex geformte, endformnahe Metallschaumbauteile mit geschlossenporiger Zellstruktur (FOAMINAL®-Schäume).


Sandwichstrukturen


Dreidimensional geformte Sandwichstrukturen mit Aluminium- oder Stahldeckblech und Aluminiumschaum-Kernlage. Eine Besonderheit dieser Werkstoffklasse ist die stoffschlüssige, grenzflächenfreie Verbindung zwischen den Decklagen und der porösen Kernlage.
 

Aluminiumschaum-Granulate (Schaumkugeln)
 

Bei dieser Variante werden Metallschaumbauteile aus einer Vielzahl kleinvolumiger Metallschaumelemente hergestellt.
 

Offenporöse Aluminiumschaumstrukturen
 

Über ein gießtechnisches Verfahren werden offenporöse Kunststoffschäume oder globulare Platzhalter mit Metallschmelze infiltriert. Der Kunststoff wird nach Erkalten der Schmelze wieder ausgetrieben und man erhält ein offenporöses, durchströmbares Bauteil. Hauptanwendungsgebiet dieser Werkstoffe sind metallische Filter und Wärmetauscher.
 

Syntaktische Metallschaumstrukturen
 

Durch Schmelzinfiltrationsverfahren oder pulvermetallurgisches Spritzgießen werden auch syntaktische Metallschäume hergestellt. Bei diesen Werkstoffen wird die exakt kugelförmige Porosität durch feine Hohlkugeln aus Glas, Keramik oder Metall gebildet, welche fest in der metallischen Matrix eingebettet sind. Sie weisen ein besonders hohes Festigkeitsniveau auf.
 

Hybridschäume
 

Hybridschäume entstehen, wenn zwei verschiedene geschäumte Materialien zu einem Verbundwerkstoff kombiniert werden. So können beispielsweise Aluminiumschaumkügelchen in eine Kunststoffschaum-Matrix eingebettet werden (partikulärer Hybridschaum). Interpenetrierende Hybridschäume sind ebenfalls möglich, z.B. indem ein Kunststoffschaum in einen offenporigen Aluminiumschaum injiziert wird.

 

Verschiedene offen- und geschlossenporöse Sonderwerkstoffe aus Aluminium, Stahl, Zink, Blei und Titanlegierungen.