In dieser Arbeit wird zunächst auf die physikalischen Eigenschaften des Rohstoffs Aluminium eingegangen, ehe eine Definition für Aluminiumschaum-Platten getroffen wird. In Folge dessen werden die verschiedenen Herstellungsverfahren von Aluminiumschaum und Aluminiumschaum-Platten erläutert. Anschließend werden die physikalischen Eigenschaften der Aluminiumschaum-Platten betrachtet. Abschließend beschäftigt sich er Autor mit theoretischen und konkreten Anwendungsbereichen des Werkstoffs.
Mit fortschreitender technischer Entwicklung stellen Konstrukteure immer höhere Anforderungen an Werkstoff und Konstruktion. Technische Konstruktionen müssen immer leichter werden, höhere Nutzlasten tragen und gleichzeitig umweltverträglich sein. Das Streben nach einer energie- und ressourcenschonenden Lebensweise lässt der Materialforschung eine gesteigerte Bedeutung zukommen. Neue Werkstoffe haben die Anforderung Multifunktionalität und Gewichtsersparnis miteinander zu vereinen.
Mit der Entwicklung von Aluminiumschäumen ist in den letzten Jahren eine Werkstoffgruppe entstanden, die aufgrund ihrer verschiedenen Eigenschaften genau diesen Anforderungen gerecht wird. Der Werkstoff verbindet eine hohe Multifunktionalität und liefert gleichzeitig einen großen Beitrag zum Stoffleichtbau. Durch seine poröse Struktur ist der Werkstoff in der Lage, Energie in Form von Schwingung oder kinetischer Energie durch teils große Deformationswege in Verformungsenergie umzuwandeln. Durch den Verbund mit Deckplatten erhält der Werkstoff eine hohe Steifigkeit, was ihn in Verbindung mit seinem geringen Gewicht interessant für zahlreiche Einsätze macht. Aluminiumschaum-Platten stehen zur industriellen Anwendung heute schon am Markt zur Verfügung. Eine breite industrielle Anwendung bleibt dem Werkstoff aber bis heute noch verwehrt.
Inhaltsverzeichnis
- EINLEITUNG
- PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN ALUMINIUM
- DEFINITION ALUMINIUMSCHAUM
- HERSTELLUNG ALUMINIUMSCHAUM-PLATTEN
- HERSTELLUNG ALUMINIUMSCHAUM
- SCHMELZMETALLURGIE
- PULVERMETALLURGIE
- HERSTELLUNG ALUMINIUMSCHAUMPLATTEN
- HERSTELLUNG ALUMINIUMSCHAUM
- PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN ALUMINIUMSCHAUMPLATTEN
- ANWENDUNGSBEREICHE
- THEORETISCHE ANWENDUNGSBEREICHE
- KONKRETE ANWENDUNGSBEISPIELE
- INNOVATIVER Einsatz im SCHIENENVERKEHR
- INNOVATIVER EINSATZ IM BEREICH WERKZEUGMASCHINEN
- FAZIT
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Arbeit analysiert die Herstellung, Anwendung und das Potential von Aluminiumschäumen mit Fokus auf Aluminiumschaum-Platten. Die Arbeit betrachtet die physikalischen Eigenschaften von Aluminium, beschreibt die verschiedenen Herstellungsverfahren von Aluminiumschaum und Aluminiumschaum-Platten und beleuchtet die relevanten Anwendungsbereiche, sowohl theoretisch als auch in konkreten Beispielen.
- Physikalische Eigenschaften von Aluminium und Aluminiumschaum-Platten
- Herstellungsprozesse von Aluminiumschaum und Aluminiumschaum-Platten
- Theoretische und praktische Anwendungsbereiche von Aluminiumschaum-Platten
- Potenziale von Aluminiumschaum-Platten im Hinblick auf Leichtbau und Nachhaltigkeit
- Herausforderungen und zukünftige Entwicklungen im Bereich der Aluminiumschaum-Technologie
Zusammenfassung der Kapitel
Die Einleitung stellt den Werkstoff Aluminiumschaum als vielversprechende Lösung für Leichtbauanwendungen vor und gibt einen Überblick über die Struktur der Arbeit. Kapitel 2 beleuchtet die physikalischen Grundlagen von Aluminium, einschließlich seiner chemischen Eigenschaften, seiner Kristallstruktur und der Erklärung von typischen Metalleigenschaften. In Kapitel 3 wird der Begriff „Aluminiumschaum" definiert und seine besondere Bedeutung im Hinblick auf Leichtbau und Multifunktionalität hervorgehoben. Kapitel 4 befasst sich mit den verschiedenen Herstellungsverfahren von Aluminiumschaum und Aluminiumschaum-Platten, wobei sowohl die Schmelzmetallurgie als auch die Pulvermetallurgie im Detail betrachtet werden. Kapitel 5 untersucht die physikalischen Eigenschaften von Aluminiumschaum-Platten, wie z. B. ihre Festigkeit, Steifigkeit und Dichte. Kapitel 6 befasst sich mit den Anwendungsbereichen von Aluminiumschaum-Platten, sowohl in theoretischen Kontexten als auch in konkreten Beispielen aus der Praxis. In Kapitel 7 werden die Ergebnisse der Arbeit zusammengefasst und ein Fazit gezogen.
Schlüsselwörter
Aluminiumschaum, Leichtbau, Multifunktionalität, Schmelzmetallurgie, Pulvermetallurgie, Festigkeit, Steifigkeit, Dichte, Anwendungsbereiche, Schienenverkehr, Werkzeugmaschinen, Nachhaltigkeit.
- Arbeit zitieren
- Leo Siegle (Autor:in), 2019, Herstellungsverfahren und physikalische Eigenschaften von Aluminiumschaum und Aluminiumschaum-Platten, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/511606
