Durch Hitze aufgeschäumte Metalle werden überall dort eingesetzt, wo es gilt, leicht und stabil zu bauen. Doch gelingen „Backwaren“ dieser Art nicht ohne weiteres. Dank einer neuen, zweistufigen Technologie mit vorgeschäumten Metallkugeln erhalten jetzt selbst unerfahrene „Metallbäcker“ nun bessere Produkte.
Die Kunst, ein möglichst luftiges Soufflé zuzubereiten, besteht unter anderem darin, die richtige Ofentemperatur zu wählen. Ist sie zu hoch, verfestigt sich das Eiweiß zu schnell – das schaumige Gebilde wird nicht ordentlich aufgeblasen. Ist sie zu niedrig, dehnen sich die eingeschlagenen Luftbläschen nicht genügend aus und das Eiweiß gerinnt zu langsam. Der schlimmste Fall tritt jedoch ein, wenn das zarte Dessert in sich zusammenfällt.
Mit verwandten Phänomenen müssen sich auch Metallschäumer herumschlagen. Sie setzen Metallpulvern zunächst eine bestimmte Menge an Treibmittel zu. Ähnlich wie Backpulver spalten diese oberhalb der Zersetzungstemperatur Gase ab – das schmelzende Metall schäumt auf. Wird die Temperatur jedoch zu lange über dem Schmelzpunkt des Metalls gehalten, vereinigen sich die Blasen allmählich und das Gas entweicht.
Die Haute cuisine des Metallbaus
„Wie in der haute cuisine bedarf es einiger Erfahrung, um Metallschäume mit der gewünschten Porenstruktur zu fertigen“, erklärt Karsten Stöbener von der Abteilung Leichtbaustruktur des Fraunhofer-Instituts für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM in Bremen, wo das Verfahren der „Advanced Pore Morphology“, kurz APM, entwickelt wurde. „Mit unserer APM-Technologie bieten wir Bauteilherstellern einfach und flexibel handhabbare Schäume der zweiten Generation – wenn man so will: vorgefertigte Rohlinge für Metallsoufflés.“
Fertigsoufflé wird nur noch aufgewärmt
Dank dieses Verfahrens müssen Anwender viele Schwierigkeiten beim Aufschäumen der Metalle nicht mehr fürchten; sie verwenden nun die in einer ersten Stufe unter optimalen Bedingungen vorgeschäumten kugeligen Granulate mit Durchmessern von typischerweise zwei bis zwanzig Millimetern. Beschichtet sind sie je nach Bedarf mit einem Kleber oder Lötmetall. Der Kunde befüllt seine hohlen Bauteile mit den Kugeln und lässt sie bei niedriger Temperatur durch einen Ofen laufen. Am Ende der zweiten Stufe sind die Kugeln fest verbacken. „Solche einfachen Prozesse zur Verbindung von Materialien am Fliessband sind in der Industrie etabliert“, betont Stöbener. Bauteilhersteller, die auch die erste Stufe selbst durchführen möchten, können auf die Unterstützung der Forscher zählen.
(Fraunhofer-Gesellschaft, 10.09.2004 – ESC)
