Unter den verschiedenen im Ingenieurwesen verwendeten Werkstoffen gewinnen metallische Werkstoffe aufgrund ihrer hervorragenden Eigenschaften in vielen Bereichen, wie z. B. Mechanik und Verarbeitung, zunehmend an Bedeutung als Struktur- und Funktionswerkstoffe. Bei herkömmlichen Werkstoffen gelten Löcher im Allgemeinen als Strukturfehler und bilden oft die Quelle von Rissbildung und -ausbreitung, was die Materialeigenschaften negativ oder sogar zerstörend beeinflusst. Steigt jedoch die Anzahl der Löcher in einem Material auf ein bestimmtes Maß und ist sie gleichmäßig verteilt, verleiht ihnen dies dem Material besondere Eigenschaften und bildet eine neue Materialklasse, die als poröse Materialien bezeichnet wird. Zu den gängigen künstlichen porösen Materialien gehören poröse Kunststoffe, poröse Keramiken und poröse Metalle. Poröse Materialien mit einer Porosität von 40–98 % gelten allgemein als Schaummaterialien. Schaummetall ist eine Form von Schaummaterialien und weist folgende Strukturmerkmale auf: größere Poren, höhere Porosität, geringeres spezifisches Gewicht, größere spezifische Oberfläche; der Hauptbestandteil des Maschengerüsts ist Metall.
Aluminiumschaum ist ein weit verbreitetes Schaummetall, das aus einem Aluminiumskelett und Poren besteht und ein in den letzten Jahrzehnten entwickeltes neues Funktionsmaterial ist. Als Strukturmaterial zeichnet es sich durch geringes Gewicht und hohe spezifische Festigkeit aus. Als Funktionsmaterial verfügt es über verschiedene physikalische Eigenschaften wie Porosität, Schwingungsdämpfung, Dämpfung, Schallabsorption, Wärmeableitung, Stoßenergieabsorption und elektromagnetische Abschirmung.
Obwohl das Anwendungsspektrum von Aluminiumschaummaterial breit gefächert ist, liegt der Schwerpunkt hauptsächlich auf der Anwendung seiner funktionellen Eigenschaften. Die Ausnutzung der funktionellen Eigenschaften von Aluminiumschaum geht oft zu Lasten seiner mechanischen Eigenschaften. Die Frage, wie die funktionellen Eigenschaften von Aluminiumschaum genutzt und gleichzeitig die guten mechanischen Eigenschaften der Struktur erhalten werden können, ist eine beliebte Forschungsrichtung. Die derzeit gängige Lösung sind Aluminiumschaum-Stahl-Verbundwerkstoffe – wie beispielsweise „Sandwich“-Aluminiumschaum. Das Metall ist für die Oberflächenschicht und der Aluminiumschaum für die Kernschicht der Sandwichplattenstruktur verantwortlich. Die wichtigsten Verfahren zur Herstellung von Aluminiumschaum-Sandwichplatten und Verbundplatten sind Kleben und Schweißen.
Veröffentlichungszeit: 26. Dezember 2022






