NEUE POTENZIALE FÜR mechanische, FLUIDISCHE, thermische, akustische, energetische und VIELE andere SYSTEME
Offenporiges Aluminium ist ein neuer Konstruktionswerkstoff. Seine makro- und mikro-strukturellen Eigenschaften werden anwendungsspezifisch konstruiert. Diese bisher unbekannten Gestaltungsmöglichkeiten sollen frühestmöglich im Entwicklungsprozess berücksichtigt werden.
BESSERE ALTERNATIVE ZU ALUMINIUMSCHAUM, SINTERWERKSTOFFEN UND VIELEN ANDEREN LÖSUNGEN
Offenporiger Aluminiumguss ist ein teil der neuen Technologieplattform METAHYBRID. Sie bündelt disruptive Serientechnologien der Werkstofftechnik und neue Werkstoffeigenschaften von Leichtmetallen auf Nano-, Mikro- und Makroebene mit fundierter Expertise und Erfahrung hochspezialisierter Partner aus der Forschung, Produktentwicklung und Produktion. Ihre Innovationskraft und Lösungskompetenzen sind weltweit einzigartig.
STANDARDANWENDUNGEN
FILTRATIONSELEMENTE
Substitution von Filtrationselementen aus Wickeldraht, Keramiken, Filzstoffen, Sinterfiltern u.a. Große Auswahl an Standardkomponenten. Entwicklung spezifischer Komponenten. Filterelemente mit einem Außendurchmesser von 3 mm bis 360 mm und einer Länge von bis zu 1200 mm können mit Gewinde oder Flansch ausgestattet werden.
SCHALLDÄMPFER
Schalldämpfer aus porösem Aluminium werden für alle Arten von pneumatischen Geräten verwendet, wie z.B. Handwerkzeuge, Pressen, Kompressoren, Druckluftmotoren u.a. Wir bieten bessere Alternativen für handelsübliche Schalldämpfer von Herstellern wie Festo, SMC und Camozzi an. Die Form, Abmessungen und Leistungsdaten der Schalldämpfer können individuell angepasst werden.
SENSORSCHUTZ
Poröses Aluminium hat zahlreiche Anwendungen als Gehäuse zum Schutz von Gasanalysatoren, Feuchtigkeits- und Temperatursensoren von Staub, Spritzwasser, Stoß, Flamme u.v.m. Die Arbeitstemperaturen liegen im Bereich 300°C – 350°C.
FORMEINSÄTZE
Luft und Dampf durchlässige Düsen und Formeinsätze aus porösem Aluminium sorgen für bessere Effizienz, Bauteilequalität, Stückkosten und Ressourcenverbrauch bei der Verarbeitung von Kunststoff-Tiefziehteilen, Faserguss oder Partikelschäumen.
VAKUUMTECHNIK
Mit Porengrößen ab 0,1 mm, hervorragender Permeabilität, mechanischer Belastbarkeit und freier Formgebung bietet poröses Aluminium optimale Eigenschaften für Vakuumgreifer, Vakuumtische, Regelventile u.v.m.
STOßDÄMPFER
Mit geringer Elastizität und guter plastischer Verformung ermöglicht poröses Aluminium eine effiziente Absorption von Aufprallenergie. Weitere Potenziale bieten Multimaterialsysteme im Verbund mit Polymeren.
MISCHEN / HOMOGENISIEREN
Mit Porengrößen ab 0,1 mm, hervorragender Permeabilität, mechanischer Belastbarkeit und freier Formgebung bietet poröses Aluminium für die Mischung und Homogenisierung von Fluiden und Gasen optimale Eigenschaften.
DEKOR UND DESIGN
Poröses Aluminium ist ein ökologisches, sicheres, leichtes und nicht brennbares Material für architektonische Gebäudefassaden, innere Gestaltung und Dekoration. Auch zusätzliche Funktionen wie Luftfiltration, Schalldämpfung, Wärmeübertragung oder Wärmespeicherung können in dekorative Komponenten integriert werden.
MUSTER
Anwendungsspezifische Materialeigenschaften und Muster
Wir bieten keine Standardmuster, Restposten oder kostenlose Muster an. Die kostenpflichtigen, anwendungsspezifischen Muster werden grundsätzlich nach einem Beratungsgespräch technisch definiert und hergestellt. Je nach Anwendung wird die Machbarkeit und Funktionsfähigkeit durch viele Parameter beeinflusst: Legierung, Porengröße, Porenmorphologie, Wandstärke, Geometrie, Volumen und räumliche Lage des Bauteils, sowie die anwendungsspezifischen Prozessparameter wie Temperatur, Druck, Druckverlust, Massenstrom, Viskosität, Schallfrequenzen u.a.
Geometrie, Abmessungen und Halbzeuge
Anwendungsspezifische Muster können in verschiedenen Dimensionen – von wenigen Millimetern bis zu mehreren Metern – aus unterschiedlichen Halbzeugen (s.u.) durch konventionelle Zerspanung hergestellt werden. Folgende Standardabmessungen sind sofort lieferbar: Durchmesser max. 600 mm, Länge max. 800 mm, Wandstärke min. 2 mm. Andere Abmessungen können auf Anfrage hergestellt werden. Je größer das Volumen bzw. die Wandstärke (> 50 mm) des Bauteils und kleiner die Poren, desto schwieriger und teurer ist seine Herstellung.
PLATTEN
ZYLINDER
RÖHRE
BLÖCKE
Baugruppen
Bei größeren Konstruktionen können die Komponenten aus porösem Aluminium mit herkömmlichen Methoden zusammengefügt werden: Pressen, Schrauben, Nieten, Schweißen, Löten, Kleben.
Menge und Wirtschaftlichkeit
Es können sowohl Einzelstücke (z.B. Werkzeugbau) als auch große Serien (z.B. Automobilindustrie) wirtschaftlich hergestellt werden. Die Wirtschaftlichkeit des Materials hängt stark von der jeweiligen Anwendung ab. Ähnlich wie bei der additiven Fertigung sind neue Denkweise, Systembetrachtung, Funktionsintegration und auf den Werkstoff abgestimmte Konstruktionsmethoden zwingend notwendig.
INNOVATIONEN
Offenporiger Aluminiumguss ist ein teil der neuen Technologieplattform METAHYBRID. Sie bündelt neue Technologien der Werkstofftechnik und neue Werkstoffeigenschaften von Leichtmetallen auf Nano-, Mikro- und Makroebene mit fundierter Expertise und Erfahrung hochspezialisierter Partner aus der Forschung, Produktentwicklung und Produktion. Ihre Innovationskraft und Lösungskompetenzen sind weltweit einzigartig. Mit einzigartigem Know-how helfen wir Industrieunternehmen Ihre Produkte zu optimieren und durch verbesserte Gewichts-, Funktions-, Energie-, Ressourcen- und Kosteneffizienz zu differenzieren.
NEUARTIGE, INDIVIDUELLE, LEISTUNGSSTARKE, KOMPAKTE, LEICHTE, MULTIFUNKTIONALE KÜHLSYSTEME
PORECOOL Kühlsysteme ermöglichen neues, unkonventionelles Denken und Gestalten von thermischen
Systemen mit neuen technischen, ökonomischen und ökologischen Potenzialen. Sie bieten neue, bisher unbekannte und mit anderen Technologien nicht realisierbare Kombination von physikalischen und konstruktiven Eigenschaften wie z.B.:
- bis zu 10x größere wärmeübertragende Oberfläche (vs. Extrusionskühlkörper),
- bis zu 50% weniger Gewicht (vs. Extrusionskühlkörper),
- höhere Wärmeleitfähigkeit reines Aluminiums Al99,5% (vs. Extrusionskühlkörper),
- neue Wärmeübertragungsphänomene,
- bessere Effizienz bei geringeren Abmessungen und geringerem Gewicht,
- bessere Strömungsakustik und Richtungsunabhängigkeit des Kühlkreislaufs,
- enorme Designfreiheit für Kühlkörper, Strömungskreisläufe, Platinenlayouts und Geräte,
- enorme Integrationsfähigkeit in Bauräume, Hybridsysteme und Funktionsbündel,
- erhöhte Korrosionsbeständigkeit durch Beschichtung mit ultradünnen PEKK Schichten (s.u.),
- und vieles mehr.
BESSERE HYBRIDTEILE MIT NEUEN FUNKTIONEN
Die konventionellen Kunststoff-Metall-Hybridteile kombinieren nicht nur die Vorteile, sondern auch die Nachteile von einzelnen Werkstoffen (Aluminium ist leicht, aber tribologisch schlecht. Stahl ist tribologisch gut, aber schwer). Auch solche Probleme wie Haftung an den Grenzschichten, Verzug, Rissbildung, Undichtigkeit, Kontakt- und Spaltenkorrosion, Belastbarkeit unter Klimawechsel bzw. Vibration sind allgemein bekannt.
Die neue FILLSERT-Technik ermöglicht Entwicklung neuartiger Hybridteile mit für viele Anwendungen interessanten mechanischen, thermischen, akustischen, dekorativen, technologischen und ökologischen Eigenschaften.
Die FILLSERTS sind die makroskopisch isotropen, selektiv offenporigen Aluminiumgussteile. Die Porengröße in den offenporigen Funktionsbereichen kann anwendungsspezifisch von wenigen Mikrometern bis zu mehreren Millimetern eingestellt werden, auch gradierte Einstellungen sind möglich. So können sie mit Polymeren in diversen Fertigungsverfahren ohne vorherige Vorbehandlung infiltriert werden:
- Kunststoff-Spritzguß,
- Thermoformen,
- Reaktionsschaumgießen,
- Partikelschaum-Verfahren,
- Blasformen,
- Resin Transfer Moulding,
- Reaction Injection Moulding,
- Handlaminat,
- Vakuuminfusion,
- Ultraschallschweißen,
- u.a.
Optional können die mechanischen, elektrischen, thermischen, akustischen, optischen, chemischen und andere Werkstoffeigenschaften von Aluminium-Fillserts modifiziert werden.
Buchse aus offenporigem AlSi7 Aluminiumguss (oben) mit METAKER® Composites Oberfläche (links) sowie METAKER® Multiplex Composites (+PVD) Oberfläche (rechts).
30 mkm dünne METAKER® Oberfläche auf der Außenoberfläche und im Inneren des porösen Volumens.
FUNKTIONSOBERFLÄCHEN
Je nach Produktanforderungen, Porengröße, Bauteilgeometrie und Bauteilgröße können die Oberflächen von offenporigen Aluminiumteilen in unterschiedliche Verfahren funktionalisiert werden. Dabei werden nicht nur die äußeren, sondern auch die inneren Poren im gesamten Volumen des Bauteils funktionalisiert.
Da die offenporigen Bauteile über eine extrem große spezifische Oberfläche im kleinen Volumen verfügen, stoßen unterschiedliche Oberflächentechnologien bei unterschiedlichen Randbedingungen auf ihre Grenzen.
Anodische Oxidation (Eloxieren)
Das Verfahren eignet sich für Bauteile mit größere Poren, die sichere Entfernung von Elektrolyten ermöglichen. Die Oberflächeneigenschaften entsprechen konventionellen Oberflächeneigenschaften vom eloxierten Aluminium.
METAKER® Surface
METAKER® Surface ist eine neue, mächtige, wirtschaftliche, nachhaltige, seit 2010 im industriellen Maßstab verfügbare Technologie für die Umwandlung von Leichtmetall-Oberflächen in einen heterogenen, multifunktionalen, mikrostrukturierten, chemisch aktivierten, gradierten Mikro-Verbundwerkstoff mit neuen mechanischen, strömungsmechanischen, elektrischen, thermischen, chemischen, biologischen, optischen, dekorativen, technologischen und ökologischen Werkstoffeigenschaften.
Das Verfahren eignet sich für kleinere Bauteile mit beliebig großen Poren.
PEEK / PEKK Schichtsysteme
Die Beschichtungen mit Hochleistungspolymeren PEEK oder PEKK eignen sich besonders für Anwendungen, bei denen eine Kombination aus hoher Korrosionsbeständigkeit, Kratzbeständigkeit, Temperaturbeständigkeit und Diffusionsbeständigkeit gefordert wird.
Das Verfahren eignet sich für kleine und große Bauteile mit kleinen und großen Poren.
Je nach Produktanforderungen und Oberflächentechnologie können die Porengrößen und Prozesseigenschaften für das optimale Ergebnis aufeinander abgestimmt werden.
Weitere Beschichtungssysteme
Die Machbarkeitsstudien für weitere Beschichtungssysteme können auf Anfrage durchgeführt werden.
MONOMATERIAL-HYBRIDE
MULTIMATERIALSYSTEME
BEFESTIGUNGSSYSTEME
GENERATIVE HYBRIDE
OUR SERVICES
PROBLEMLÖSUNG ANFRAGEN!
Beschreiben Sie kurz Ihre Anwendung, technische Herausforderung und gesuchte Lösung. Wir analysieren Ihre Anfrage und beantworten Sie innerhalb von 48 h.
Beratung und Machbarkeitsstudien
Wir vermitteln Ihren F&E-Experten das neue technische Wissen, entwickeln gemeinsam neue Ideen und Konzepte und prüfen ihre Umsetzbarkeit.
Produktentwicklung und Industriealisierung
Gemeinsam mit Ihren Fachabteilungen entwickeln wir Serienlösungen und optimale Wertschöpfungsketten für ihre Fertigung.