Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM
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© Fraunhofer IFAM Dresden

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Metallische Sinterpapiere

Prinzip

Bereits beim Papierherstellungsprozess werden Papiere hochgradig mit sinterfähigen Metallpulvern angereichert. Der Pulveranteil ist dabei so hoch, dass die Spezialpapiere thermisch über einen Sintervorgang in poröse Metallstruk­turen überführt werden können. Neben metallischen Pulvern wie z. B. Edelstahl, Kupfer oder Molybdän können auch Me­tallfasern in den Faserverbund eingebracht werden, so dass die Mikrostruktur des resultierenden metallischen Werk­stoffes in einem weiten Bereich variiert werden kann.

Technologie

Mikrostruktur

Der Querschnitt der Spezialpapiere ist geprägt durch den metallischen Füllstoff. Der Füllstoffgehalt liegt bei über 85 Gew.­%. Die Zellstofffasern dienen in dem Verbund als Fa­serarmierung und ermöglichen eine papiertechnische Form­gebung. Durch die hohe räumliche Nähe der metallischen Partikel ist ein Versintern möglich.

 

Formbegungsoptionen

Die metallisch gefüllten Spezialpapiere können bahnförmig hergestellt und papiertypisch geformt werden. So sind z.B. verschiedene Wellengeometrien und Wellpappenstrukturen realisierbar und ermöglichen so Leichtbaustrukturen.

 

Thermische Umsetzung

Die metallischen Sinterpapiere können thermisch über ei­nen Entbinderungsprozess mit anschließender Sinterung in einen metallischen Werkstoff überführt werden. Die pa­pierabgeleiteten Metallstrukturen weisen eine offenporöse Mikrostruktur auf. Porositäten zwischen 20 - 70 Vol.% bei mittleren Porengrößen zwischen 5 und 200 µm können hier­bei eingestellt werden.

Anwendungspotenzial

Sintermetallpapiere stellen ein innovatives Halbzeug für die Pulvermetallurgie dar. Insbesondere die Möglichkeit, papierabgeleitete Leichtbaustrukturen in Metall darzustellen lassen ein großen Anwendungspotential zum Beispiel im Bereich der Filtration, Katalysatorentechnik oder Wärmemanagement erwarten.

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