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Dr.-Ing. Günther Lange

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INHALTE

Aktuelle Forschungsthemen

Untersuchungen des Einflusses von Verstärkungsfasern auf die mech. Kennwerte von Aluminiumschaum (PM-Route).

Analyse des Einflusses der Kugelmühlenparameter auf das Aufschäumverhalten von Aluminium.

Poröse Metalle

Poröse metallische Werkstoffe decken heute alle Größenskalen ab. So werden nanoporöse Werkstoffe und Beschichtungen bis hin zu offen- bzw. geschlossenporigen Materialien mit mehreren Millimeter großen Zellen bzw. Poren hergestellt. Auch werden heutzutage Werkstoffe bzw. Halbzeuge aus Metallfasern zu den porösen Werkstoffen gezählt. Um die Eigenschaften der Metallschäume, insbesondere die mechanischen Eigenschaften, für zukünftige Anwendungsfelder weiter zu optimieren müssen u.a. die Legierungssysteme in Bezug auf ihre Zusammensetzung und der Aufschäumprozess analysiert werden, d.h. es muss eine systematische Optimierung des Herstellungsprozesses in Bezug auf Pulverzusammensetzung, Pulverpartikelgröße, Kompaktierungsgrad, Vor- und Nachbehandlung der Pulver und Temperaturregime erfolgen.

Aluminiumschäume können auf verschiedene Art und Weise hergestellt werden. Die Einteilung der Herstellungsmethoden resultiert aus dem Aggregatzustand des Ausgangsmaterials. Die Schäume können aus Dampf oder Gas, aus geschmolzenem Metall, aus Pulvern oder aus ionischen Lösungen hergestellt werden. Trotz der verschiedenen Methoden existieren nur zwei grundsätzlich verschiedene Verfahren, die der Herstellung zugrunde liegen /1/:
- die schmelzmetallurgische Herstellung und
- die pulvermetallurgische Herstellung.

 Die Verfahren können weiterhin nach Eigenbildung der Poren und vorgefertigten Poren differenziert werden. Nach dem ersten Prinzip bilden sich die Poren durch das Entstehen von Gasblasen selbst auf Grund von verschiedenen physikalischen Prinzipien. Die Porenbildung unterliegt statistischen Gesetzen. Die Poren besitzen eine Struktur mit zufälligem Charakter, die von den Herstellungsbedingungen abhängig ist. Dies führt zu einer vergleichsweise hohen Streuung der Materialeigenschaften. Weiterhin sind die Parameter relative Dichte und durchschnittliche Porengröße voneinander abhängig und können nicht separat voneinander eingestellt werden. /1/

Parametereinfluss bei der Herstellung von faserverstärkten Aluminiumschäumen

Bücher

/1/   Hipke, T.; Lange, G.; Poss, R.: "Taschenbuch für Aluminiumschäume";
        Aluminium-Verlag (jetzt Beuth-Verlag); 2007; ISBN 978-3-87017-285-5
/2/   M.F. Ashby, A.G. Evans, N.A. Fleck, L.J. Gibson, J.W. Hutchinson and H.N.G. Wadley:
       "Metal Foams: A Design";
        Butterworth-Heinemann; Boston; 2000; ISBN 0-7506-7219-6
/3/   H.-P. Degischer: "Metallschäume";
        WILEY.VCH Verlag GmbH & Co. KGaA; Weinheim; 2001; ISBN-10: 3-527-30280-8
/4/   H.-P. Degischer, B. Kriszt: "Handbook of Cellular Metals";
        WILEY.VCH Verlag GmbH & Co. KGaA; Weinheim; 2002; ISBN 3-527-30339-1
/5/   Gibson, L.J.; Ashby, M.F.: "Cellular solids: Structure and properties - Second edition";
        2001; ISBN 0-521-49560-1
/6/   Körner, C.: "Integral Foam Molding of Light Metals";
        Springer-Verlag Berlin Heidelberg; 2008; ISBN: 978-3-540-68838-9
/7/   Nihad, D. (Herausgeber): "Metal Foams: Fundamentals and Applications";
        DEStech Publications, Inc; 1. Auflage; 2012; ISBN-10: 1605950149
/8/   P. Stevenson: "Foam Engineering: Fundamentals and Applications";
        John Wiley & Sons; 2012; ISBN 978-0-470-66080-5