Herstellungsverfahren und physikalische Eigenschaften von Aluminiumschaum und Aluminiumschaum-Platten (PDF)

Studienarbeit aus dem Jahr 2019 im Fachbereich Chemie - Materialchemie, Werkstoffchemie, Ernst-Abbe-Hochschule Jena, ehem. Fachhochschule Jena, Sprache: Deutsch, Abstract: In dieser Arbeit wird zunächst auf die physikalischen Eigenschaften des Rohstoffs Aluminium eingegangen, ehe eine Definition für Aluminiumschaum-Platten getroffen wird. In Folge dessen werden die verschiedenen Herstellungsverfahren von Aluminiumschaum und Aluminiumschaum-Platten erläutert. Anschliessend werden die physikalischen Eigenschaften der Aluminiumschaum-Platten betrachtet. Abschliessend beschäftigt sich er Autor mit theoretischen und konkreten Anwendungsbereichen des Werkstoffs.

Mit fortschreitender technischer Entwicklung stellen Konstrukteure immer höhere Anforderungen an Werkstoff und Konstruktion. Technische Konstruktionen müssen immer leichter werden, höhere Nutzlasten tragen und gleichzeitig umweltverträglich sein. Das Streben nach einer energie- und ressourcenschonenden Lebensweise lässt der Materialforschung eine gesteigerte Bedeutung zukommen. Neue Werkstoffe haben die Anforderung Multifunktionalität und Gewichtsersparnis miteinander zu vereinen.

Mit der Entwicklung von Aluminiumschäumen ist in den letzten Jahren eine Werkstoffgruppe entstanden, die aufgrund ihrer verschiedenen Eigenschaften genau diesen Anforderungen gerecht wird. Der Werkstoff verbindet eine hohe Multifunktionalität und liefert gleichzeitig einen grossen Beitrag zum Stoffleichtbau. Durch seine poröse Struktur ist der Werkstoff in der Lage, Energie in Form von Schwingung oder kinetischer Energie durch teils grosse Deformationswege in Verformungsenergie umzuwandeln. Durch den Verbund mit Deckplatten erhält der Werkstoff eine hohe Steifigkeit, was ihn in Verbindung mit seinem geringen Gewicht interessant für zahlreiche Einsätze macht. Aluminiumschaum-Platten stehen zur industriellen Anwendung heute schon am Markt zur Verfügung. Eine breite industrielle Anwendung bleibt dem Werkstoff aber bis heute noch verwehrt.