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Wissenschaft/Forschung

Poröses Aluminium im Vergleich zu Metallschaum

Metallschaum
Poröses Aluminium im Vergleich zu Metallschaum

Offenzellige Metallschäume und poröses Aluminium sind beide für gasförmige und flüssige Medien durchlässig, unterscheiden sich aber in der Herstellungstechnologie und in den Eigenschaften voneinander.

Aluminium wird mit Kristallsalz zusammen gegossen, danach wird das Salz ausgewaschen und an Stelle der Salzkörnchen und deren Kontaktstellen treten die Poren – so entsteht poröses Gussaluminium.

Dank hoher Bruchfestigkeit und geringem Gewicht gewinnen heute geschäumte Metalle zunehmend als industrierelevante Werkstoffe an Bedeutung. Vor allem als Leichtbaukomponenten im Fahrzeugbau aber auch in der Wärmetechnik, dank grosser innerer Oberfläche und der guten Wärmeleitfähigkeit.

Metallschäume bestehen meist aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen obwohl die Möglichkeit besteht, Kupfer, Zink oder auch Blei aufzuschäumen.

Herstellungstechnologien von Metallschaum:

– Metallpulver oder Metallspäne werden mit Titandihydrid oder anderen Treibmitteln vermischt und über den Schmelzpunkt des Metalls erhitzt. Dadurch wird gasförmiger Wasserstoff freigesetzt, der das Gemisch aufschäumt.

– In geschmolzenes Metall wird Gas eingeblasen, nach der Abkühlung bleibt die poröse Struktur.

Schwierigkeiten bei der Herstellung von Metallschäumen sind hauptsächlich die richtige Kombination aus Metall und Treibmittel zu finden und diese in der richtigen Zeitspanne auf die korrekte Temperatur zu erhitzen. Nur so entsteht das gewünschte Resultat. Dabei ist die Steuerung der Porenanteile, Porengrösse, aber auch die Verteilung der Poren praktisch nicht berechenbar.

Aus diesen Gründen ist poröses, gegossenes Aluminium mit seiner einfachen Herstellungstechnologie eine wertvolle Alternative. Das breite Spektrum genau definierter Porengrößen von 0,1 mm bis 3,0 mm macht es möglich, die optimale Porosität für die gewünschte Anwendung zu produzieren. Die untrennbare Verbindung von porösen und nicht porösen Teilen eröffnet auf einfachstem Weg ein breites Einsatzgebiet.

Poröses Aluminium hat folgende Haupt-Vorteile gegenüber Metallschaum:

– Steuerung der Volumenporosität
– Steuerung der Porengrösse
– Steuerung der Porenverteilung / homogene Struktur

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