Metallschäume in Hybridprofilen: Prozessentwicklung zur Herstellung durch Verbundstrangpressen und Charakterisierung ihrer Eigenschaften

Autor*in: Florian Patrick Schäfke

ISBN: 978-3-69030-171-8

Dissertation, Leibniz Universität Hannover, 2026

Herausgeber*in der Reihe: Hans Jürgen Maier

Band-Nr.: IW 01/2026

Umfang: 152 Seiten, 115 Abbildungen

Schlagworte: Metallschäume, Verbundstrangpressen, Hybridwerkstoffe

Kurzfassung:  Diese Dissertation befasst sich mit der Entwicklung neuartiger und verkürzter Prozessketten im Bereich des Verbundstrangpressens zur Herstellung von Aluminium-Hybridprofilen, die das Potenzial einer Metallschaumausbildung durch eine gezielte Wärmebehandlung aufweisen. Im Mittelpunkt der Untersuchungen stehen zwei eigens entwickelte Multi-Material-Bolzen, die durch das Verbundstrangpressen eine aufschäumbare Randzone in einem Hybridrohr oder einem Hybridvollprofil erzeugen. Eine prozessintegrierte Wärmebehandlung der Hybridrohre führt zum Ausschäumen des Rohrinnenvolumens und führt so zu einer signifikanten Verbesserung wesentlicher mechanischer Eigenschaften, wie der maximalen Druckkraft und

spezifischen Energieabsorption. Freie Aufschäumversuche verdeutlichen, dass sowohl die Temperatur als auch die Haltezeit entscheidend für die Porosität und Homogenität der Metallschäume sind. Durch die gezielte Kombination von Werkstoffeigenschaften und Prozessparametern kann eine Erhöhung der spezifischen Energieabsorption erzielt werden.

Für die Verbundherstellung mit einem Polymer wird eine Metallschaumstruktur auf der Außenoberfläche eines Hybridvollprofils verwendet. Diese neuartige Methode ermöglicht es, Verbunde aus unterschiedlichen Werkstoffgruppen herzustellen. Die erzielten Ergebnisse eröffnen neue Anwendungsmöglichkeiten für Metallschäume in Industriezweigen, die hohe Anforderungen an die Verbesserung mechanischer Eigenschaften wie Energieabsorption und Knicksteifigkeit sowie an Gewichtsreduktion stellen oder eine Möglichkeit suchen, Metall- Polymer-Verbindungen herzustellen.