Strukturelle und funktionelle Hohlkugelstrukturen: Fid-Bau Portal

Strukturelle und funktionelle Hohlkugelstrukturen

Stephani, G. / Waag, U. / Göhler, H. / Kieback, B. / Schneidereit, H. / Bretschneider, F. / Venghaus, H.

Mit dem vorliegenden Verfahren zur Herstellung von Hohlkugelstrukturen können neue metallische Leichtbauwerkstoffe hergestellt werden mit Dichten auf Eisenbasis bis herab auf ca. 0,2 g/cm³. Das IFAM-Hohlkugelverfahren erlaubt die Herstellung von Hohlkugeln in einem weiten Geometriebereich, d. h. im Durchmesser zwischen ca. 1 mm und 10 mm. Durch das einstellbare Wanddicken/Durchmesser-Verhältnis lässt sich die Dichte der Hohlkugelstrukturen definiert den Erfordernissen anpassen. Hohlkugelstrukturen können durch Versintern, Verlöten und Verkleben zu Formkörpern bzw. Bauteilen hergestellt werden. Wesentliche Charakteristika der Hohlkugeltechnologie sind die hohe Reproduzierbarkeit und Flexibilität in der Werkstoffauswahl. Aus den vorliegenden Ergebnissen zu den mechanischen Eigenschaften zeigen metallische Hohlkugelstrukturen ein ausgezeichnetes Energieabsorptionsvermögen, welches anwendungsorientiert eingestellt werden kann. Hohlkugelstrukturen weisen ein hohes Potential zur Schallabsorption auf. Durch die freie Wahl der Porengröße und der Wandstärke sowie der Hohlkugelanordnung ist eine signifikante Schallpegelreduzierung bzw. eine gezielte Reduzierung des Schallpegels für bestimmte Frequenzbereiche möglich. Andererseits sollte hierdurch ein 'Schall-Design' ermöglicht werden. Bedingt durch die Geometrie und Werkstoffflexibilität, können mit metallischen Hohlkugeln bzw. Hohlkugelstrukturen verschiedene Anwendungsbereiche erschlossen werden. Besonders interessant sind Einsatzgebiete, wo Leichtbau kombiniert mit anderen Eigenschaften, wie z. B. Energieabsorption, Wärmeisolation, Schallabsorption u. a., sinnvoll sind. Das entwickelte Verfahren zur Herstellung von metallischen Hohlkugeln ist industriell umsetzbar. Es ist davon auszugehen, dass erste praktische Anwendungen in den nächsten 2 - 3 Jahren einsatzfähig sind.