Beschichteter Metallschaum, der Explosionen standhält

Ergebnisse von Forschern der Universität Saarland

Forscher der Universität des Saarlandes haben einen Metallschaum nach dem Vorbild von Knochen entwickelt. Das patentierte Beschichtungsverfahren macht Fertigungsteile stabil. Gleichzeitig ist der Metallschaum aber leicht, sodass das Verfahren vor allem für den Leichtbau interessant ist.

Orientierung an Knochen

Das Forscherteam von Stefan Diebels und Anne Jung hat eine Lösung gefunden, die Metallschäume zu verstärken. Entstanden ist ein Werkstoff, der leicht, stabil und variabel ist.

Zwar gibt es heute schon verschiedene Schäume, zum Beispiel aus Aluminium. Doch diese sind aufwändig und teuer in der Herstellung: „Deshalb konnten sich Metallschäume bisher nicht auf dem Markt durchsetzen“, so Diebels.
Die Metallschäume, an denen die Werkstoffexperten geforscht haben, sind ähnlich wie Knochen aufgebaut. Diese haben eine harte Hülle und bestehen aus einem Gerüst von feinen Bälkchen. Innen ist Platz für Hohlräume. Knochen sind daher leicht. Die bisher üblichen Metallschäume sind zwar auch leicht, doch die Bälkchen sind zu weich und nachgiebig.

Metallschaum könnte im Leichtbau eingesetzt werden

Diebels und Jung stellen ihren Werkstoff auf Grundlage von Aluminium- oder Kunststoffschäumen her. Das von ihnen entwickelte Verfahren lässt den Werkstoff somit sogar Explosionen standhalten. Auch unter Wasser können die „Schutzwände“ die Schall- und Druckwellen bei Sprengungen schlucken.

Vor allem aber im Leichtbau könnten die Schäume zum Einsatz kommen, etwa bei Autos oder Flugzeugen. Die Bauteile werden so leichter und stabiler: „Sie können als steife Verstrebung der Karosserie verbaut werden und zugleich die Funktion des Aufprallschutzes übernehmen. Sie absorbieren viel Energie und fangen die Wucht eines Aufpralls ab, wenn einige der Porenlagen brechen“, so Anne Jung.

Auch als Katalysator, Schwingungsdämpfer oder Hitzeschild ist der Werkstoff einsetzbar sowie als elektromagnetische Abschirmung oder in der Architektur.

Für das patentierte Beschichtungsverfahren nutzen die Forscher ein galvanisches Bad, das den Strom durch die Hülle des leitfähigen Materials hindurch leitet. So kann der Schaum gleichmäßig beschichtet werden.