Microcellular metal foams by endogenous stabilization mechanisms

Third party funded individual grant


Start date : 01.01.2009

End date : 30.04.2013


Project details

Short description

Zellulare Materialien repräsentieren eine Materialklasse, deren strukturbedingte Eigenschaften mit abnehmender Zellgröße immer weiter an Potenzial gewinnen. Daher stellt die Reduzierung der Zellgröße werkstoffübergreifend ein wichtiges Entwicklungsziel dar. Weit fortgeschritten ist man bei Polymeren. Die Herstellung von mikro-zellularen Polymeren ist kommerzialisiert und man arbeitet bereits an der Realisierung nanozellularer Schäume. Ganz anders ist die Situation bei den Metallen. Die hier nach dem Stand der Technik realisierbaren Zellgrößen liegen bei relevanten Dichten im mm-Bereich. Ziel dieses Projektes ist es, eine theoretische und technologische Basis zur Herstellung von mikrozellularen Schäumen zu erarbeiten. Mit der angestrebten Zellgröße ~ 100 μm sollen nicht nur dünnwandige Strukturen realisierbar sondern auch das Materialpotenzial weiter ausgeschöpft werden. Dieses Ziel soll mit Hilfe eines am Lehrstuhl entwickelten Verfahrens zur Herstellung von geschäumten Druckgussbauteilen erreicht werden. Aufbauend auf dem bei WTM vorhandenen experimentellen und theoretischen Wissen zur Schaumentstehung werden neue Ansätze zur Beeinflussung der Blasenkeimbildung und Schaumstabilisierung realisiert.

Scientific Abstract

Zellulare Materialien repräsentieren eine Materialklasse, deren strukturbedingte Eigenschaften mit abnehmender Zellgröße immer weiter an Potenzial gewinnen. Daher stellt die Reduzierung der Zellgröße werkstoffübergreifend ein wichtiges Entwicklungsziel dar. Weit fortgeschritten ist man bei Polymeren. Die Herstellung von mikro-zellularen Polymeren ist kommerzialisiert und man arbeitet bereits an der Realisierung nanozellularer Schäume. Ganz anders ist die Situation bei den Metallen. Die hier nach dem Stand der Technik realisierbaren Zellgrößen liegen bei relevanten Dichten im mm-Bereich. Ziel dieses Projektes ist es, eine theoretische und technologische Basis zur Herstellung von mikrozellularen Schäumen zu erarbeiten. Mit der angestrebten Zellgröße ~ 100 μm sollen nicht nur dünnwandige Strukturen realisierbar sondern auch das Materialpotenzial weiter ausgeschöpft werden. Dieses Ziel soll mit Hilfe eines am Lehrstuhl entwickelten Verfahrens zur Herstellung von geschäumten Druckgussbauteilen erreicht werden. Aufbauend auf dem bei WTM vorhandenen experimentellen und theoretischen Wissen zur Schaumentstehung werden neue Ansätze zur Beeinflussung der Blasenkeimbildung und Schaumstabilisierung realisiert.

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