Werkstoffe
Aluminiumschaum-Sandwiches (AAS & SAS)
Stand:
Aluminiumschaum-Sandwiches bestehen aus einem Aluminiumschaum-Kern mit metallischen Decklagen – gefertigt als Havel Lite® AAS mit Aluminium-Decklagen oder als Havel Lite® SAS mit Stahl-Decklagen. Die Bindung der Materialien besteht vollständig aus Metall, ohne Klebung; dadurch können die Sandwiches nach DIN EN 45545 als nicht brennbar eingestuft werden. Der Gewichtseffekt: Eine Platte von 1.000 × 1.000 × 10 mm³ wiegt als AAS-Sandwich 7,8 kg – dieselbe Platte in Stahl wiegt 78,5 kg.
Was sind AAS- und SAS-Sandwiches?
AAS und SAS sind die beiden Sandwich-Bauweisen der Havel Lite® Serie: Ein Kern aus Aluminiumschaum wird im Verbund mit metallischen Decklagen gefertigt – beim AAS (Aluminium-Aluminiumschaum-Sandwich) aus Aluminium, beim SAS (Stahl-Aluminiumschaum-Sandwich) aus Stahl S235JR. Der Kern ist in beiden Fällen pulvermetallurgisch (PM) hergestellter Aluminiumschaum. Kundenspezifische Legierungen sind dabei ebenso denkbar wie beschichtete Decklagen.
- Havel Lite® AAS
- Aluminium-Aluminiumschaum-Sandwich: Decklagen aus Aluminium, Kern aus Aluminiumschaum (PM).
- Havel Lite® SAS
- Stahl-Aluminiumschaum-Sandwich: Decklagen aus Stahl S235JR, Kern aus Aluminiumschaum (PM).
Warum kommen die Sandwiches ohne Klebstoff aus?
Die Bindung zwischen Aluminiumschaum-Kern und Decklagen besteht vollständig aus Metall – es wird nicht geklebt. Das hat zwei Konsequenzen: Die Sandwiches können nach DIN EN 45545 als nicht brennbar eingestuft werden, und der Werkstoff bleibt sortenreines Metall. Da keine Adhäsive verwendet werden, sind Konstruktionen aus Aluminiumschaum weder brennbar noch tragen sie zur Brandlast bei – und das Material ist zu 100 % recycelbar.
Wie ist ein Sandwich aufgebaut – was bedeutet 1/8/1?
Der Referenzaufbau der Kennwerte ist das Sandwich 1/8/1: zwei dünne Decklagen, dazwischen der deutlich dickere Aluminiumschaum-Kern im Verhältnis 1/8/1 (Decklage/Kern/Decklage). Beim AAS sind die Decklagen aus Aluminium, beim SAS aus Stahl S235JR; der Kern ist pulvermetallurgisch hergestellter Aluminiumschaum, beim SAS-Beispiel mit einer Dichte von 0,7 g/cm³. Auf diesen Aufbau beziehen sich die Massewerte der 1.000 × 1.000 × 10 mm³ großen Referenzplatte.
Kennwerte nach Tabellenbuch Metall (43. Auflage 2005) und Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU; analytisch ermittelte Richtwerte.
Wie viel Gewicht spart ein Aluminiumschaum-Sandwich?
Der direkte Vergleich an einer Platte von 1.000 × 1.000 × 10 mm³: Stahl (S235JR) wiegt 78,5 kg, Aluminium (EN-AW 5754) 27 kg. Als Stahl-Aluminiumschaum-Sandwich (SAS) sind es 21,3 kg, als Aluminium-Aluminiumschaum-Sandwich (AAS) 7,8 kg – und als reiner Aluminiumschaum 5–9 kg. Das AAS-Sandwich wiegt damit 7,8 kg, wo eine Stahlplatte 78,5 kg wiegt.
| Werkstoff | Masse |
|---|---|
| Stahl (S235JR) | 78,5 kg |
| Aluminium (EN-AW 5754) | 27 kg |
| SAS (Stahl-Decklagen) | 21,3 kg |
| AAS (Alu-Decklagen) | 7,8 kg* |
| Aluminiumschaum (AlSi10) | 5–9 kg* |
*Materialeigenschaften von Sandwiches und Aluminiumschaum sind stark abhängig von der Materialdichte. Analytisch ermittelte Richtwerte (Tabellenbuch Metall, 43. Auflage 2005; Fraunhofer IWU) – für konkrete Anwendungen speziell zu ermitteln.
Wann AAS, wann SAS?
AAS mit Aluminium-Decklagen ist die leichteste Sandwich-Variante: 7,8 kg pro 1.000 × 1.000 × 10 mm³. SAS mit Stahl-Decklagen ist mit 21,3 kg schwerer, dafür deutlich steifer: Die Biegesteifigkeit liegt bei 2,4 mm/1.000 N gegenüber 6,8 beim AAS – und damit nahe an massivem Stahl (1,2). Zusätzlich können im SAS-Verfahren Befestigungspunkte, -schienen oder Muttern direkt miteingeschäumt oder eingeschweißt werden.
Wie werden Sandwiches befestigt und weiterverarbeitet?
Aluminiumschaum-Sandwiches lassen sich mechanisch weiterverarbeiten: Bohren, Schweißen und Fräsen sind möglich, ebenso gebogene Sandwiches und verschweißte Sandwich-Konstruktionen. Notwendige Befestigungspunkte bzw. -schienen oder Muttern können miteingeschäumt oder eingeschweißt werden (nur SAS-Verfahren) – die SAS-Fertigungstechnologie erlaubt direkt eingeschäumte Bolzen und Muttern.
- Bohren, Schweißen, Fräsen
- Gebogene Sandwiches
- Verschweißte Aluminiumschaum-Sandwiches
- Direkt eingeschäumte Bolzen und Muttern (SAS-Fertigungstechnologie)
Welche Decklagen und Beschichtungen sind möglich?
Neben Aluminium- und Stahl-Decklagen sind kundenspezifische Legierungen und Beschichtungen denkbar – etwa Lacke, Marmor, Holz oder Tapete. Alle Arten von Decklagen können in einem speziellen Verfahren mit einer Beschichtung direkt verklebt und verpresst werden; gestalterisch reicht das von farbenfrohen bis zu edlen Oberflächen in Metall-, Holz- oder Lackoptik. Auch Edelstahl-Decklagen sind möglich: Edelstahl bietet hohe Korrosionsbeständigkeit und hohe Feuerbeständigkeit; Rohre und Profile aus Edelstahl können zudem mit Aluminiumschaum ausgeschäumt werden.
- Korrosionsschutz
- Verschleißschutz
- Vielseitig einsetzbar
- Erhöhung der Trittfestigkeit
- Abgerundete, nicht mehr scharfe Kanten
Häufige Fragen
Sind Aluminiumschaum-Sandwiches brennbar?
Nein. Weil die Bindung zwischen Kern und Decklagen vollständig aus Metall besteht (keine Klebung), können die Sandwiches nach DIN EN 45545 als nicht brennbar eingestuft werden.
Wie schwer ist ein Sandwich im Vergleich zu Stahl?
Eine Platte von 1.000 × 1.000 × 10 mm³ wiegt als AAS-Sandwich 7,8 kg, als SAS-Sandwich 21,3 kg – in Stahl (S235JR) wiegt dieselbe Platte 78,5 kg.
Können Muttern oder Bolzen direkt eingeschäumt werden?
Ja, im SAS-Verfahren: Befestigungspunkte, -schienen oder Muttern können miteingeschäumt oder eingeschweißt werden. Die SAS-Fertigungstechnologie erlaubt direkt eingeschäumte Bolzen und Muttern.
Lassen sich die Sandwiches schweißen oder biegen?
Ja. Zu den Weiterverarbeitungsmöglichkeiten gehören Bohren, Schweißen und Fräsen; auch gebogene und verschweißte Aluminiumschaum-Sandwiches werden gefertigt.
Gibt es Sandwiches mit Edelstahl-Decklagen?
Ja. Edelstahl-Decklagen verbinden die Eigenschaften des Aluminiumschaums mit hoher Korrosionsbeständigkeit und hoher Feuerbeständigkeit; auch Rohre und Profile aus Edelstahl können mit Aluminiumschaum ausgeschäumt werden.