Werkstoffe
Aluminiumschaum
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Aluminiumschaum ist ein metallischer Leichtbauwerkstoff: Aluminium wird durch Gaseinschlüsse aufgeschäumt und erreicht so eine Dichte von ca. 0,5 g/cm³ – er ist damit leichter als Wasser und bleibt zugleich ein stabiler, formsteifer Werkstoff. Havel metal foam entwickelt und fertigt Aluminiumschaum und Aluminiumschaum-Sandwiches in Serie, mit einer gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU entwickelten Fertigungstechnologie.
Was ist Aluminiumschaum – und was ist er nicht?
Aluminiumschaum ist geschäumtes Aluminium: ein geschlossenporiger Metallschaum, dessen zellulare Struktur aus stochastisch verteilten Hohlräumen besteht – dem Vorbild von Knochen, Korallen und Holz folgend. Er ist keine Bienenwabenstruktur (Honeycomb) und kein Polymerschaum: Die Zellen sind unregelmäßig verteilt und vollständig metallisch, ohne Kleb- oder Kunststoffe. Das Ergebnis ist ein sehr leichter Werkstoff mit erstaunlicher Steifigkeit und Stabilität.
Aluminium hat massiv eine Dichte von 2,7 g/cm³; als Schaum erreicht der Werkstoff ca. 0,5 g/cm³ und schwimmt damit im Wasser.
Welche Eigenschaften machen Aluminiumschaum für den Leichtbau interessant?
Aluminiumschaum verbindet geringes Gewicht mit hoher mechanischer Belastbarkeit und bringt vier funktionale Eigenschaften mit, die in Kombination völlig neue, kosteneffiziente Industrielösungen ermöglichen: Energieabsorption, Schalldämmung, Nichtbrennbarkeit und hohe Wärmeleitfähigkeit. Sein volles Potenzial schöpft der Werkstoff genau dann aus, wenn mehrere dieser Eigenschaften in einer Anwendung zusammenkommen.
- Energieabsorption
- Absorbiert Druck- und Schlageinwirkungen und verhindert Materialzerstörung (Risse, Brüche) – erhöht Sicherheit und Reparaturfähigkeit von Bauteilen.
- Schalldämmung
- Schallwellen werden bei der Durchdringung effektiv gedämpft; Dichte und Dicke des Schaums bestimmen das Ergebnis. Klirreigenschaften in Akustiksystemen verbessern sich wesentlich.
- Nicht brennbar
- Rein metallische Aluminiumstruktur ohne Kleb- oder Kunststoffe; je nach Legierung temperaturbeständig bis 500 °C.
- Wärmeleitfähigkeit
- Gehört zu den besten metallischen Wärmeleitern – einsetzbar in Kühl- wie in Heizsystemen.
Wie nachhaltig ist Aluminiumschaum?
Aluminiumschaum ist zu 100 % recycelbar, weil bei Havel metal foam keine Adhäsive (Klebstoffe) verwendet werden – der Werkstoff bleibt sortenreines Metall. Damit hebt er sich von den meisten anderen Leichtbauwerkstoffen ab: Kunststoffe, CFK (kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff) und GFK (glasfaserverstärkter Kunststoff) verbinden zwar ebenfalls geringes Gewicht mit Stabilität, sind aber kaum recycelbar. Konstruktionen aus Aluminiumschaum sind zudem weder brennbar noch tragen sie zur Brandlast bei.
Wie viel Gewicht spart Aluminiumschaum gegenüber Stahl und Aluminium?
Eine Platte von 1.000 × 1.000 × 10 mm³ wiegt als Aluminiumschaum 5–9 kg – dieselbe Platte wiegt in Stahl (S235JR) 78,5 kg und in Vollaluminium (EN-AW 5754) 27 kg. Als Aluminiumschaum-Sandwich mit Aluminium-Decklagen (AAS) liegt sie bei 7,8 kg. Die Dichte des Schaums beträgt dabei 0,5–0,9 g/cm³, abhängig von der gewünschten mechanischen Auslegung.
Alle Kennwerte nach Tabellenbuch Metall (43. Auflage 2005) und Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU; berechnete Schätzwerte, für konkrete Anwendungen zu verifizieren.
In welchen Formen wird Aluminiumschaum gefertigt?
Havel metal foam fertigt Aluminiumschaum in Serie in vier Produktformen: als Aluminiumschaum-Paneele, als Sandwiches mit Aluminium- oder Stahl-Decklagen (Havel Lite® AAS und SAS), als ausgeschäumte Profile und Bauteile sowie als 3D-Formteile. Havel metal foam ist der erste und einzige Hersteller, der vier verschiedene Aluminiumschaum-Technologien in Serie fertigt.
- Aluminiumschaum-Paneele – flächiger Schaum ohne Decklagen
- Sandwiches (Havel Lite® AAS/SAS) – Schaumkern metallisch gebunden an Aluminium- oder Stahl-Decklagen
- Ausgeschäumte Profile & Bauteile – Hohlräume werden direkt ausgeschäumt
- 3D-Formteile – dreidimensional geformte Schaumelemente
Häufige Fragen
Ist Aluminiumschaum brennbar?
Nein. Aluminiumschaum von Havel metal foam ist nicht brennbar, weil die Struktur rein metallisch ist – es werden keine Kleb- oder Kunststoffe verwendet. Je nach Legierung ist der Werkstoff bis 500 °C temperaturbeständig.
Schwimmt Aluminiumschaum wirklich auf Wasser?
Ja. Mit einer Dichte von ca. 0,5 g/cm³ ist Aluminiumschaum leichter als Wasser (1,0 g/cm³) und schwimmt – bei massivem Aluminium sind es 2,7 g/cm³.
Ist Aluminiumschaum dasselbe wie eine Wabenstruktur (Honeycomb)?
Nein. Aluminiumschaum hat geschlossene, stochastisch (unregelmäßig) verteilte Zellen nach dem Vorbild von Knochen und Korallen – keine regelmäßige Bienenwabenstruktur. Das unterscheidet ihn strukturell von Honeycomb-Kernen.
Lässt sich Aluminiumschaum recyceln?
Ja, zu 100 %. Da keine Adhäsive verwendet werden, bleibt der Werkstoff sortenreines Metall und ist vollständig recycelbar – anders als CFK- oder GFK-Leichtbauwerkstoffe.