SPP 1075:  Zellulare metallische Werkstoffe

• Fachliche Zuordnung: Materialwissenschaft und Werkstofftechnik
• Förderung: Förderung von 1999 bis 2004
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5469604

Das Schwerpunktprogramm "Zellulare metallische Werkstoffe" befasst sich mit einer neuen Klasse von Materialien, die sich durch sehr geringes Gewicht, hohe Festigkeit und hohes Energieabsorptionsvermögen auszeichnen. Es wird erwartet, dass die neuen Werkstoffe in der Zukunft eine wichtige Rolle im Strukturleichtbau spielen werden, z.B. bei Anwendungen in Kraftfahrzeugen oder in tragbaren elektronischen Geräten. Bevor es aber so weit ist, müssen noch zahlreiche Schwierigkeiten in der Herstellung und Verarbeitung gelöst werden. Außerdem sind die Festigkeiten heute noch weit von den theoretischen Grenzen entfernt. Die neuen Werkstoffe erreichen ihre ungewöhnlichen Eigenschaften durch eine für Metalle völlig neuartige, hochporöse oder schaumartige Mikrostruktur. Das Schwerpunktprogramm versucht einen Beitrag zum besseren Verständnis und zur weiteren Entwicklung der neuen Werkstoffe zu leisten, indem es den Zusammenhang zwischen Herstellparametern, Mikrostruktur und Eigenschaften grundlegend untersucht.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Internationaler Bezug: Österreich

Projekte

• Entwicklung eines dehnratenabhängigen Materialmodells zur Beschreibung des Crashverhaltens von Al-Schäumen unter Berücksichtigung der Materialstruktur (Antragsteller Thoma, Klaus )
• Entwicklung eines Prozeßmodells zur gießtechnischen Herstellung offenporiger zellularer Werkstoffe und Werkstoffverbunde mittels mineralischer Platzhalter (Antragsteller Busse, Peter )
• Entwicklung und Anwendung von Werkstoffmodellen zur Beschreibung des Verformungs- und Versagensverhaltens von Aluminiumschäumen - Experimente und Numerische Implementierung (Antragsteller Schmitt, Winfried )
• Entwicklung und Herstellung geschlossenzelliger zellularer Strukturen auf der Basis von metallischen Hohlkugeln (Antragsteller Stephani, Günter )
• Erhöhung und Charakterisierung der Festigkeit von Metallschäumen für lasttragende Anwendungen durch thermisch gespritzte Verbundstrukturen (Antragsteller Lugscheider, Erich )
• Feingießtechnisch hergestellte offenporige zellulare metallische Werkstoffe und Werkstoffverbunde (Antragsteller Bührig-Polaczek, Andreas )
• Festigkeit, Schädigung und Stoffgesetz zellularer Metalle unter mehrachsiger Beanspruchung (Antragsteller Kuhn, Günther )
• Fügen von Schaumwerkstoffen mittels aufschäumbarer Halbzeuge (Antragsteller Bach, Friedrich-Wilhelm )
• Generierung von Leichtbaustrukturen mittels großformatigen Stahl-Aluminiumschaum-Sandwiches (Antragsteller Neugebauer, Reimund )
• Herstellung gesinterter Hohlkugelformkörper und Bestimmung ihrer linearen und nichtlinearen mechanischen Eigenschaften mittels numerischer und experimenteller Methoden (Antragsteller Andersen, Olaf )
• Herstellung gesinterter Hohlkugelformkörper und Bestimmung ihrer linearen und nichtlinearen mechanischen Eigenschaften mittels numerischer und experimenteller Methoden (Antragsteller Landgraf, Günther )
• Herstellung von 3D-Kernverbunden mit zellularen Kernstrukturen aus Aluminium (Antragsteller Otto, Andreas )
• Hochtemperaturfestigkeit von metallischen Schäumen (Antragsteller Wanner, Alexander )
• Koordinierungsaufgaben im Schwerpunktprogramm "Zellulare metallische Werkstoffe" (Antragsteller Singer, Robert F. )
• Laserstrahlschweißen zellularer metallischer Werkstoffe (Antragsteller Bunte, Jens )
• Magnesiumschäume als bioresorbierbare Implantate (Antragsteller Bach, Friedrich-Wilhelm )
• Materialmodell zur Beschreibung des Verhaltens von Aluminium-Schwämmen in Raumfahrtanwendungen (Antragsteller Thoma, Klaus )
• Mechanische Dämpfung und Elastizität metallischer Schäume (Antragsteller Sinning, Hans-Rainer )
• Mechanisches Verhalten lösbarer Verbindungen von zellularen metallischen Werkstoffen (Antragsteller Bach, Friedrich-Wilhelm )
• Mehrachsige Beanspruchung und numerische Simulation von metallischen Konstruktionsschaumstoffen (Antragsteller Schlimmer, Michael )
• Mehrachsige Beanspruchung und numerische Simulation von metallischen Konstruktionsschaumstoffen (Antragsteller Maier, Martin )
• Numerische Simulation und experimentelle Untersuchung der Entstehung von Metallschaum auf pulvermetallurgischer Basis (Antragstellerin Körner, Carolin )
• Prozeßmodellbildung des metallurgisch-physikalischen Ablaufs des kontinuierlichen thermisch-chemischen Aufschäumens und Ausbringens von Aluminium und Aluminiumlegierungen (Antragsteller Schöne, Armin )
• Quantitative Charakterisierung der Porenstruktur und der Zellwände von Aluminiumschäumen während bzw. nach Druckbeanspruchung (Antragsteller Oettel, Heinrich )
• Ultraschallschweißen metallischer Schäume mit unterschiedlichen Blechwerkstoffen und Bewertung des Versagensverhaltens der erzeugten Werkstoffverbunde (Antragsteller Eifler, Dietmar )
• Untersuchung der Anfangsstadien der Porenbildung beim Schäumen von Metallen (Antragsteller Banhart, John )
• Untersuchung der Schaumbildung bei Metallen und Weiterentwicklung bestehender Schäumverfahren (Antragsteller Banhart, John )
• Untersuchung der Schaumbildung bei Metallen und Weiterentwicklung bestehender Schäumverfahren (Antragsteller Weise, Jörg )
• Werkstoffgesetze und Werkstoffdesign ermüdungsbelasteter Metallschäume (Antragsteller Rösler, Joachim )
• Wärmearmes Fügen metallischer zellularer Werkstoffe (Antragsteller Hahn, Ortwin )
• Zerstörungsfreie, dreidimensionale Strukturaufklärung an zellularen metallischen Werkstoffen mit Mikro-Computertomographie (Antragsteller Illerhaus, Bernhard )

• Sprecher: Professor Dr.-Ing. Robert F. Singer (†)