Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWUGiesstechnische Herstellung von Silberschäumen
Zielbranchen
Leichtbau
Problemstellung
Zur Herstellung eines offenporigen Metallschaums wird Polyurethanschaum als Urmodell verwendet. Dieser kann, in Geometrie und Struktur modifiziert, an die Anforderungen des Metallschaums angepasst werden. Damit ist es auch möglich, Schäume unterschiedlicher Porosität miteinander zu verbinden und einen gradierten Schichtschaum gießtechnisch zu erzeugen. Die Industrie fragt vermehrt offenzellige Metallschäume aus höher schmelzenden Grundmaterialien an. Einsatzgebiete sind z. B. Füllkörper für chemische Prozesse. Hierfür werden derzeit Drahtstrukturen, Zylinder oder Ringe genutzt. In Kolonnen eingesetzt, kann zur Vergrößerung der Wirkungsoberfläche ebenfalls offenzelliger Metallschaum genutzt werden.
Lösung
Die am Fraunhofer IWU vorhandene Anlagentechnik ermöglicht das induktive Aufschmelzen von höher schmelzenden Metallen bis hin zu Titanlegierungen mit Schmelztemperaturen von 1750 °C unter Vakuum. Die Formtemperierung ist durch die Ofentechnik mit bis zu 1350 °C möglich. Das Gießzubehör kann an die höheren Temperaturen angepasst werden. Derzeit wird am Fraunhofer IWU Silber mit einer Schmelztemperatur von 961 °C als Grundwerkstoff an Probekörpern mit einem Durchmesser und einer Höhe von jeweils 20 Millimetern untersucht. Dabei wurden Porositäten von 10 bis 40 Poren pro Inch gefertigt und beim Anwender getestet. Die Vorteile des Edelmetalls Silber liegen in der antibakteriellen Wirkung, der trägen Reaktionsgeschwindigkeit sowie der hohen elektrischen und thermischen Leitfähigkeit. Weitere Untersuchungen zur Anwendung von Kupfer als Grundwerkstoff für offenzellige Metallschäume, beispielsweise für den Einsatz in speziellen Wärmetauschern, sind geplant.
