Projektstart zur Herstellung homogener Aluminiumschäume durch Mechanisches Legieren

In einem von der AiF geförderten Kooperationsprojekt zwischen dem Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU) und der Professur Verbundwerkstoffe und Werkstoffverbunde (PVW) der TU Chemnitz werden die pulvermetallurgische Herstellung sowie das mechanische Verhalten von Aluminiumschäumen erforscht. Ziel ist es pulvermetallurgische Aluminiumschäume mit gleichmäßiger Porenstruktur sowie einem geringeren Streuband der Schaumeigenschaften zu entwickeln. Das Vorhaben soll zur besseren Vorhersage der Schaumeigenschaften sowie zu einem zuverlässigen Einsatz von Metallschäumen als Strukturwerkstoff im Leichtbau beitragen. Die Herstellungsroute besteht aus den Schritten Hochenergiekugelmahlen (HEM), Strangpressen und Schäumen. Aufbauend auf einer langjährigen Erfahrung auf dem Gebiet des Hochenergiekugelmahlens wird an der Professur Verbundwerkstoffe und Werkstoffverbunde im HEM-Prozess eine Treibmittelkomponente (TiH₂) in duktile Aluminiumpulverteilchen homogen und feinverteilt eingearbeitet und das auf diese Weise entstehende Preformpulver für die anschließenden Prozessschritten optimiert. Das neuartige Preformpulver wird anschließend am IWU mittels Strangpressen zu Halbzeugen weiterverarbeitet, die einem Schäumprozess unterzogen werden. Mit dem umfangreichen und langjährigen Know-how für das Schäumen von Aluminium untersucht das Team vom IWU das Verdichtungs- und Schäumverhalten des mittels HEM hergestellten Al/TiH₂-Preformpulvers.

Das Forschungsvorhaben wird von Dr. Steve Siebeck vom Fraunhofer IWU koordiniert. Mehrere prozessnahe Firmen unterstützen das Vorhaben in einem projektbegleitenden Ausschuss. Das Kickoff-Treffen fand am 15.07.2020 am IWU Chemnitz unter Teilnahme der Vertreter der zwei Forschungsstellen sowie des projektbegleitenden Ausschusses statt.

Erste Ergebnisse der durchgeführten Vorarbeiten sind bereits veröffentlicht und unter dem folgenden Link abzurufen.

Das Projekt mit dem Titel: „Herstellungsverfahren für pulvermetallurgische Aluminiumschäume mit optimierter Mikrostruktur durch Mechanisches Legieren“ wird über den Stifterverband Metalle e. V. als Mitglied der AiF bis Oktober 2022 gefördert.

Weiterführende Informationen erhalten Sie bei Dr. Maik Trautmann, Prof. Dr. Guntram Wagner.