Hochleistungs-Aluminium-Werkstoffe für den Leichtbau
Abb. 1 <br> <br>Durch das Sprühkompaktieren der Aluminiumwerkstoffe wird eine einmalige Mikrostruktur erreicht. Die ausschließlich primär ausgeschiedenen Siliziumpartikel sind 1 bis 2 цm klein, rundlich geformt und feinst verteilt, was auch die Zerspanung begünstigt (Abb. 1). Im Vergleich dazu eine herkömmliche Gusslegierung in gleicher Zusammensetzung (Abb. 2), jeweils 250fach vergrößert.
Die neuen Leichtbauwerkstoffe DISPAL® sind für Kfz-Komponenten, für Präzisionsteile im Maschinenbau und in Branchen wie Positioniertechnik, Robotik, Optoelektronik, Druck- und Spinnmaschinenbau und Luft- und Raumfahrt geeignet.
Die pulvermetallurgisch hergestellten DISPAL®-Hochleistungs-Aluminumwerkstoffe zeichnen sich durch Eigenschaften aus, die von konventionellen Aluminiumlegierungen nicht erreicht werden. Hohe Festigkeit und Steifigkeit eröffnen neue Möglichkeiten des Leichtbaus und der Produktoptimierung.
DISPAL®-Hochleistungs-Werkstoffe bestehen aus Aluminium mit bis zu 35 % Silizium. Sie kombinieren das geringe Gewicht des Aluminiums von 2,7 g/cm³ mit Zugfestigkeiten bis 750 N/mm² – bisher unerreicht bei Aluminiumwerkstoffen. Dabei beträgt die Bruchdehnung bis zu 20 %. Auch der hohe E-Modul von bis zu 100 Gpa ermöglicht, Bauteilgewicht zu sparen. Diese Steigerungen von ca. 40% gegenüber konventionellem Aluminium erlauben häufig den Ersatz von Stahl oder Titan.
Der hohe Anteil an primär ausgeschiedenem Silizium bewirkt eine naturharte Oberfläche, die ohne Beschichtung verschleißfest ist. Diese Eigenschaft bewährt sich bei Zylinderlaufbuchsen und in vielen hydraulischen Systemen. Leichtbaukomponenten aus DISPAL® kommen auch da zum Einsatz, wo hohe Präzision gefordert ist. Es werden neue Perspektiven im Motorenbau eröffnet, z.B. für die thermisch hoch belasteten Kolben. DISPAL® ist zum Dauereinsatz bis 350ºC geeignet.
PEAK setzt die pulvermetallurgischen Herstellverfahren in Großserie um und ist der weltgrößte Hersteller sprühkompaktierter Aluminiumwerkstoffe. PEAK bietet auch Weiterverarbeitung bzw. Lieferung von Fertigteilen und Systemen an. Daneben stehen stranggepresste Halbzeuge zur Verfügung, die spanend oder spanlos weiterverarbeitet werden können.
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Die Materialwissenschaft bezeichnet eine Wissenschaft, die sich mit der Erforschung – d. h. der Entwicklung, der Herstellung und Verarbeitung – von Materialien und Werkstoffen beschäftigt. Biologische oder medizinische Facetten gewinnen in der modernen Ausrichtung zunehmend an Gewicht.
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