Leichtbaukonzepte ohne Steifigkeitsverlust steht im Automobilbau schon seit langem im Vordergrund. Möglichkeiten, ihm zu entsprechen, bieten sich auf der Werkstoffseite in der Verwendung von hochfesten und dennoch tiefziehbaren Stählen, von Leichtmetallen und Polymeren, die beiden letzteren auch als Honeycombs oder geschäumt. Den in letzter Zeit hinzugekommenen Forderungen nach thermischer (Abgasstrang) und akustischer (Motor, Abgasstrang) Isolierung konnte mit den verfügbaren Werkstoffen nicht mehr entsprochen werden: Isolierende polymere Werkstoffe erreichen bald ihre thermische Einsatzgrenze, die auch bei den Leichtmetallen nicht viel höher liegt und zudem bei geschäumten Leichtmetallen nicht jede Bauteilgeometrie ermöglicht. Ihm Rahmen eines Monitorings sollten Bauweisen ausfindig gemacht werden, die jetzt ein reproduzierbares und damit modellierbares sowie isotropes Bauteilverhalten hinsichtlich mechanischer Eigenschaften und akustischer und thermischer Leitfähigkeit möglich machen und auch komplex geformte Geometrien darzustellen ermöglicht. Aus Gründen der Gesamtenergiebilanz sowie der höheren Leistungsfähigkeit hinsichtlich Warmfestigkeit sollte dabei Eisenbasiswerkstoffen der Vorzug gegeben werden. Neben Fasern kristallisierten sich Hohlkugeln als Möglichkeit heraus, dem gesetzten Ziel näher zu kommen. Speziell Hohlkugeln ermöglichen über die Einstellung dichtester Kugelpackungen reproduzierbare und damit modellierbare Eigenschaften, über die Kugelgeometrie (Durchmesser, Wandstärke) die Einstellung von Dichte und Flächenträgheitsmoment sowie über die Werkstoffwahl die Einstellung von Festigkeit und Bruchdehnung. Speziell die Dämpfung kritischer akustischer Frequenzen kann über die Einstellung der Kugelgeometrie erreicht werden.
Porous metallic structures for automotive applications - overview and perspectives
Poröse metallische Strukturen für Automobilanwendungen - Überblick und Ausblick
2003
8 Seiten, 5 Bilder
Aufsatz (Konferenz)
Englisch
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