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Netzwerk Zellulare Metallische Werkstoffe |
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Gemeinsam im Zeichen der Zeit - Unternehmen im Verbund |
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Die offenporigen Metallschäume werden durch ein modifiziertes Feingussverfahren hergestellt. Damit ist die stoffschlüssige Anbindung von Schaum an feste Bauteile möglich. Offenporige Metallschäume zeichnen sich durch geringe Dichte (ca. 10 % Masseanteil) bei hoher Festigkeit aus. Aufgrund der offenen Struktur mit ihrer großen inneren Oberfläche können Körper gut von fluiden Medien durchströmt werden. Offenporige Metallschäume sind geeignet für den Einsatz als Wärmetauscher, Katalysator, Energieabsorber sowie Filter und Mischer.
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Metallische Hohlkugeln lassen sich durch die Beschichtung von Styroporkugeln mit einer Metallpulver-Binder-Suspension herstellen. Durch Formgebung und Wärmebehandlung werden daraus rein metallische Hohlkugel- oder Polyederstrukturen erzeugt. Das Porenvolumen ist zwischen 50 und 95 % einstellbar. Potenzielle Anwendungen sind beispielsweise Leichtbaustrukturen sowie die Crash- und Schallabsorption. |
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Zum Einsatz gelangen Verfahren wie Sandguss, Niederdruck-Sandguss, Lost-foam, Feinguss, Kokillenguss und Druckguss (maximale Zuhaltekraft 10,5 MN). Darüber hinaus werden Rapid-Prototyping-Verfahren genutzt, um über Datensätze direkt zu Gussteilen zu gelangen. Die Gussteile finden Einsatz als Leichtbauelemente in der Verkehrstechnik, im Maschinenbau, in der Medizin- und Elektrotechnik sowie in allen gussteilnutzenden Industriebereichen. Die Verbundlösungen ergeben signifikante Vorteile hinsichtlich Steifigkeit, akustischer Emissionen, Energieabsorption bei hohen Verformungsgeschwindigkeiten, Anpassung thermo-dynamischer Eigenschaften sowie wirkungsgradoptimierter Triebwerke.
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Mittels Tiegel-Schmelzextraktion werden am Institut Metallfasern aus fast beliebigen metallischen Werkstoffen kostengünstig aus der Schmelze erzeugt. Durch Versintern entstehen daraus offenzellige Strukturen. Potenzielle Anwendungen sind zum Beispiel Hochtemperatur-Filter, Katalysatoren-Träger, Dieselruß-Filter und Regeneratoren. |
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Das Herstellungsverfahren beruht auf der Mischung eines Metalls, z. B. Aluminium oder Zink, mit einem Treibmittel. Metallschaumteile zeichnen sich durch ein gutes Masse-Steifigkeits-Verhältnis, eine hohe Schwingungsdämpfung sowie ein hervorragendes Crashabsorptions- und Schalldämmungsverhalten aus. Im Fahrzeugbau können mit Metallschäumen lokale Versteifungen erreicht werden. Beim Einsatz als Kern in Stahlprofilen ist ein programmierbares Crashverhalten möglich. Im Maschinenbau steht die Verbesserung des dynamischen Verhaltens bewegter Baugruppen im Vordergrund. Dabei wurden Dämpfungszunahmen bis zum achtfachen der Originalkonstruktion erreicht.
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Offenporige Metallschäume |
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Metallfaserstrukturen |
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Metall-Keramik-Verbunde |
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Metallische Hohlkugelstrukturen |
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Geschlossenporige Metallschäume |
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Werkstoffpalette |
