Neuer Hybridwerkstoff aus Holz und Metall

Holzschaum und Metallschwamm – diese gegensätzlichen Werkstoffe harmonieren perfekt. Der neue Materialmix für den Leichtbau zeichnet sich durch seine sehr guten dämmenden Eigenschaften und eine niedrige Biegefestigkeit aus.

Das ist das Ergebnis einer Zusammenarbeit des Fraunhofer-Institut für Holzforschung, Wilhelm-Klauditz-Institut, WKI, des Fraunhofer-Instituts für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU und des Fraunhofer-Instituts für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM im Projekt „HoMe-Schaum“.

Platten aus Holzschaum (Quelle: Fraunhofer WKI)

Aus ökologischer Sicht eignen sich Holzschäume sehr gut für viele Einsatzbereiche, etwa als Kernmaterial für Leichtbau und Sandwichplatten, als Verpackungsmaterial oder als Wärme- und Schalldämmung.

Um diese Einsatzbereiche zu erweitern, haben die Forscherinnen und Forscher der Fraunhofer-Institute unter der Leitung von Dr. Frauke Bunzel vom Fraunhofer WKI einen Hybridwerkstoff entwickelt, der einen Eigenschaftsmix von Holzschaum und Metallschwamm aufweist: einen Holz-Metall-Schaum.

Der neue Hybridwerkstoff ist

  • biegefest (die Verbundbiegefestigkeit liegt sogar über der Biegefestigkeit der Komponenten)
  • elektrisch leitfähig
  • schallabsorbierend
  • gering wärmeleitfähig (Dämmmaterial)

So entsteht aus der Mischung von Metallschwamm und Holzschaum ein leichtes Hybridmaterial mit einer höheren Funktionalität, das für versteifende sowie akustisch dämmende Bauteile eingesetzt werden kann, beispielsweise in der Automobilindustrie als versteifende Akustikmatten im Motorraum oder als Bodenplatte. Aber auch andere Einsatzgebiete sind möglich.

„Damit bietet sich der HoMe-Schaum als Kernwerkstoff in Sandwichkonstruktionen oder sogar als selbsttragendes Leichtbau-Halbzeug an.“
(Dr. Frauke Bunzel vom Fraunhofer WKI)

Momentan sucht die Arbeitsgruppe nach einem Weg, die Prozesskette der Holzschaumherstellung zu straffen sowie den Holzschaum einfacher und schneller in den Metallschwamm hineinzubringen, um den HoMe-Schaum zügig in die industrielle Fertigung zu überführen.

Bild: Der Metallschwamm wird in einem Gießverfahren hergestellt. (Quelle: Fraunhofer IWU)


Quelle und weitere Infos: Fraunhofer Institut, idw, Springer Professional

 

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