Numerische Simulation und experimentelle Untersuchung der Entstehung von Metallschaum auf pulvermetallurgischer Basis

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Trotz des Potentials von Metallschäumen für energieabsorbierende und besonders leichte Strukturbauteile konnten sich diese bisher nur wenig durchsetzen. Ein Hindernis für den Einsatz besteht in den Inhomogenitäten der Porenstruktur, wozu starke Variationen in der Porengröße, der Porengeometrie und der Zellwanddicken zählen. Wesentliches Entwicklungsziel bei der Schaumherstellung muß daher eine möglichst homogene Zellmorphologie sein. Diese wird bei der Schaumherstellung primär von den Prozeßparametern beim Aufschäumen bestimmt.Ziel des Forschungsvorhabens ist es, die bei der Schaumentstehung auf pulvermetallurgischer Basis ablaufenden Prozesse besser verstehen und beeinflussen zu lernen. Mit diesem Wissen sollen Prozeßstrategien entwickelt werden, die es erlauben, die Homogenität der entstehenden zellularen Strukturen zu verbessern und gezielt Porenstrukturen einzustellen. Dazu wird die Kinetik der Schaumentstehung experimentell erfaßt und parallel dazu numerisch modelliert. Die Charakterisierung der Schäume umfaßt die Bestimmung der Zellgrößenverteilung, der Anisotropie und der Filmdrainage, wobei geeignete Analyseverfahren entwickelt werden müssen.