Hohlkugelstrukturen nutzen in nahezu idealer Weise das Prinzip, Material nur dort einzusetzen, wo es zum Erreichen der benötigten Festigkeiten unbedingt erforderlich ist. Durch die Auswahl des Grundwerkstoffs, die Diemensionierung der Hohlkugeln und die Herstellung der geeigneten geometrischen Anordnung erfolgt die Anpassung an die Betriebsbeanspruchungen. Dies ermöglicht die Realisierung spezieller maßgeschneiderter Eigenschaftskombinationen. Stand der Technik ist ein galvanisches Verfahren zur Herstellung von Hohlkugeln. Nach diesem Verfahren sind alle Materialien zu Hohlkugeln verarbeitbar, die sich galvanisch abscheiden lassen. Verfügbar sind Hohlkugeln aus Kupfer und Nickel. Die Abmessungen dieser Hohlkugeln liegen zwischen 0,8 mm und 8 mm Durchmesser sowie 10 Mikrometer und 100 Mikrometer Wanddicke. Problematisch ist die Herstellung von Hohlkugeln z. B. aus Legierungen auf Ni-Basis. Mit Hilfe eines neuen Verfahrens werden Kugeln aus einem geeigneten Trägermaterial (z. B. Polystyrol) mit einer Suspension aus dem Metallpulver und einem Bindemittel beschichtet. Durch Wärmebehandlung werden Binder und Trägermaterial beseitigt und das Metallpulver zu einer dichten Kugelschale gesintert. Die metallischen Hohlkugeln könnten in unterschiedlicher Art und Weise zum Aufbau der hochporösen Struktur eingesetzt werden. Beispielsweise besteht die Möglichkeit, die Hohlkugelschalen selbst als die festigkeitstragenden Elemente zu verwenden. Dabei werden die Hohlkugeln in geeignete Form angeordnet und anschließend gesintert. Dabei bilden sich Materialbrücken zwischen den Kugeln, die dem gesamten Teil die erforderliche Stabilität verleihen. Weiterhin haben die Hohlkugeln die Aufgabe, die gewünschten Poren in das Material einzubringen. Nach dem Sinterprozeß werden die Zwischenräume zwischen den Hohlkugeln mit Pulver gefüllt, das in einem zweiten Sinterprozeß konsolidiert wird. Dieses Verfahren liefert ein Material, das aus dichtgesinterten tragenden Stegen besteht, die voneinander isolierte, kugelförmige Poren einschließen. Wesentliche Einsatzgebiete sind unter anderem wegen des geringen Gewichts der Fahrzeugbau und die Luft- und Raumfahrt.


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    Titel :

    Maßgeschneiderte Leichtigkeit. Metallische Hohlkugeln verringern die ursprüngliche Material-Dichte und sparen so Gewicht


    Beteiligte:
    Böhme, C. (Autor:in)

    Erschienen in:

    Erscheinungsdatum :

    1998


    Format / Umfang :

    3 Seiten, 4 Bilder, 2 Quellen



    Medientyp :

    Aufsatz (Zeitschrift)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch




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