Maßgeschäumtes Multitalent
Offenporiger Metallschaum im Fokus
Eigenschaften wie hohe Temperatur- und Korrosionsbeständigkeit, freie Formbarkeit, geringe Masse und seine homogene offenporige Struktur machen den Metalllegierungsschaum von Alantum zu einem vielseitig einsetzbaren Werkstoff. So ermöglicht das geschäumte Multitalent von Alantum beispielsweise eine gleichmäßige Temperaturverteilung in beheizten oder gekühlten Werkzeugen, ein optimales Durchmischen fluider Medien und effektives Filtrieren.
Metallschaum – dabei denkt man zunächst nur an die Gewichtsreduzierung von Bauteilen und Systemkomponenten. Durch ihre spezifischen Eigenschaften bieten Metalllegierungsschäume von Alantum aber deutlich mehr. Der auf Nickel- oder Eisenmetallschaum basierende, 100 Prozent offenporige Werkstoff lässt sich durch metallische Legierungspulver und zusätzliche katalytische und dekorative Beschichtungen exakt an unterschiedlichste Applikationen anpassen. Dabei bietet das Material eine nahezu unbegrenzte Designfreiheit und überzeugt mit hoher mechanischer Stabilität, geringem Gegendruck sowie einem sehr guten Dämpfungsvermögen. Außerdem verfügen die elektrisch leitenden Metalllegierungsschäume über eine hohe Wärmeleitfähigkeit bei geringer Wärmekapazität.
Werkstoff im Maßanzug
Die für den jeweiligen Einsatz gefragten Eigenschaften wie beispielsweise Temperaturbeständigkeit von 1.000°C und höher sowie Korrosionsfestigkeit erhält der Metallschaum durch den patentierten Herstellungsprozess. In diesem wird er mit einem anwendungsoptimierten, hochlegierten Metallpulver beschichtet und wärmebehandelt. Dabei findet eine Versinterung statt, durch die es zu einer extremen Vergrößerung der spezifischen Oberfläche kommt.
Der Werkstoff wird in Porengrößen von 450, 580, 800 und 1200 µm mit definierter Durchlässigkeit angeboten. Legierungen sind das vielseitig einsetzbare NiFeCrAl sowie NiCrAL, NiAl, das bekannte Legierungssystem Inconel, FeCrAl und die Edelstahllegierung 1.4404 (316L), die überwiegend bei Anwendungen in der Lebensmittelindustrie, Medizintechnik sowie Verfahrenstechnik eingesetzt wird. Weitere Legierungen können kundenspezifisch erprobt werden.
Der legierte Metallschaum ist im gesinterten Zustand sowohl schneidbar als auch wickelfähig. Außerdem besteht die Möglichkeit, das Material „grün“ (ungesintert) zu formen. Dadurch können mehrere Schichten des Metallschaums – auch mit unterschiedlichen Porengrößen - gestapelt, in das gewünschte 3D-Design gebracht, mit dem Legierungspulver beschichtet und im Sinterprozess zu einem kompletten Bauteil zusammengefügt werden. Form und Größe der Komponente lässt sich dabei auf den zur Verfügung stehenden Bauraum abstimmen.
Verbesserte Temperaturverteilung in Werkzeugen
In zahlreichen Herstellungsprozessen wie beispielsweise dem Spritzgießen, dem Tiefziehen, dem Resin Transfer Moulding (RTM) zur Produktion faserverstärkter Kunststoffteile und der Furnierherstellung werden temperierte Werkzeuge benötigt. Die bedarfsgerechte und gleichmäßige Wärme- beziehungsweise Kälteverteilung hat dabei einen entscheidenden Einfluss auf die Prozesssicherheit, Qualität und Wirtschaftlichkeit der Fertigung. Bei diesen Anwendungen kann der poröse Metallschaum gleich mehrere Trümpfe ausspielen: Einerseits gewährleistet die offenporige Struktur des Schaums eine extrem gleichmäßige Verteilung der Wärme, so dass so genannte, kritische Hotspot-Areas vermieden werden.
Andererseits ermöglicht die freie Formbarkeit des Substrats eine exakte Anpassung an die Werkzeugform. Darüber hinaus lässt sich durch die Kombination von Schaummaterial mit unterschiedlicher Porengröße die Wärmezufuhr für einzelne Werkzeugbereiche definiert bestimmen. Insbesondere bei Anwendungen in Spritzgießmaschinen ermöglichen die gute Wärmeleitfähigkeit bei geringer Wärmekapazität sowie die geringe Masse des Materials nicht selten auch kürzere Zykluszeiten und einen verringerten Verschleiß.
Filtern und mischen mit Schaum
Industriefiltersysteme sind ein weiterer Einsatzbereich des flexiblen Substrats. Im Filtrationsprozess wird das zu filtrierende Medium durch die offenporige Struktur des Metallschaums permanent umgelenkt. Dabei entstehen mikroturbulente Strömungen über die gesamte Reaktionsfläche. Dies führt in Verbindung mit der großen reaktiven Oberfläche und dem geringen Gegendruck zu einer sehr effektiven Filterwirkung.
Die Abstimmung auf die Feinheit des zu filtrierenden Mediums erfolgt durch die Auswahl der Porengröße. Da der gesinterte Metallschaum zusätzlich noch mit einer katalytischen Beschichtung versehen werden kann, eignet er sich auch für Filtersysteme, bei denen eine chemische Reaktion erforderlich ist. Zum Einsatz kommt der Werkstoff darüber hinaus als Mischsystem für gasförmige und flüssige Stoffe, die homogen verbunden oder dispergiert werden sollen.
Metallschaum als DesignelementSeine spezielle Struktur und Optik sowie die Möglichkeit, eine dekorative Schicht auf das gesinterte Substrat aufzubringen, machen den Metallschaum auch zu einem Designelement. Sei es bei der Entwicklung neuer Leuchtsysteme, bei denen eine diffuse Lichtverteilung erzielt werden soll oder der Gestaltung von Gebrauchsgütern im Konsumbereich.
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