Der hochporöse Werkstoff Metallschaum ist, gleich den Vorbildern in der Natur – z. B. Holz und Knochen – sehr leicht. Metallschäume absorbieren aufgrund ihrer zellularen Struktur hervorragend Schwingungs- oder Stoßenergien und schirmen außerdem elektromagnetische Wellen ab. Im Vergleich zu Kunststoffschäumen sind Metallschäume meist stabiler und temperaturbeständiger. Je nach Herstellungsverfahren, können derzeit Aluminium- und Zinkbasierende Schäume, Dichten von weniger als 0,5 g/cm3 aufweisen. Häufig wird Schaum im Verbund mit Stahl- oder Aluminiumblechen angeboten. Aber auch andere Materialkombinationen sind möglich. Aufgrund ihrer hohen Biegesteifigkeit lassen sich, die so genannten, Sandwichkonstruktionen in zahlreichen, steifigkeits- und crashrelevanten Bereichen anwenden. Bei dem Verbundwerkstoff Pepural, handelt es sich um eine, in Kooperation mit der Firma PESTEL-PUR-Kunststofftechnik GmbH & Ko. KG entwickelte, Materialkombination, bestehend aus einem Aluminiumschaumkern mit Decklagen aus glas- bzw. kohlenstofffaserverstärktem Polyurethan. Aufgrund dieser Decklagen ist es gegenüber chemischen Einflüssen und Feuchtigkeit resistent. Zudem besitzt es gute Warmformbeständigkeitseigenschaften. Anwendung findet es u.a. als Bodenplatte für Nutzfahrzeuge sowie in verstärkten Bauteilen.
Durch die Kombination von Al-Schaum mit Faser-Kunststoff- Verbunden, wie zum Beispiel Glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK) oder Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (CFK), lässt sich im Vergleich zu herkömmlichen Decklagen aus Metall, der Leichtbaugrad noch zusätzlich erhöhen. Des Weiteren lassen sich Bauteile von komplexer Geometrie (unterschiedlichen Höhen) herstellen. Offenzelliger Al-Schaum besitzt die Eigenschaft der Leitfähigkeit, weshalb er u.a. als Material für nickelbasierte Batterien verwendet werden kann. Er ist als Material für Wärmetauscher oder Latentwärmespeicher ideal geeignet. Durch seine strukturellen Eigenschaften kann er außerdem in vielfältigen Designanwendungen, z.B. in Trennwänden, Lichtelementen oder Theken, Verwendung finden.
Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik Dr.-Ing. Thomas Hipke Telefon +49 371 5397-1456 Fax +49 371 5397-1796 thomas.hipke@iwu.fraunhofer.de