MitLeich)gkeitstark Produktvorteile schweißbar Branchen Fahrzeugtechnik Bauwesen Bahnindustrie& Infrastruktur Zivilschutz&mobile Infrastruktur Maschinenbau Energietechnik Offshore& Schi;au MetallischeBindung • • • • • Aluminiumschaum-SandwicheskompleHausMetall ohneKlebung nichtbrennbar niedrigesGewichtbeiextremhoherBiegesteifigkeit hoheVibra)onsdämpfung SAS-Fer9gungstechnologie Durchunserefortschri<licheFer9gungstechnologiekönnenAnbauteileeingeschäumt(SAS) bzw.eingeschweißtwerden PlaHenabmaße:max.3000mmx1500mm(weitereAusführungeninPlanung) Dicke:variabelvon5biszumax.50mmSchaumdickemöglich SAS-undAAS-Sandwiches Vorteile von Sandwiches: • metallische Bindung • niedrigesGewichtbeiextrem hoherBiegesteifigkeit • 100 % recyclefähig • stark vibra@onsdämpfend • einfache Weiterverarbeitung möglich (schweißen, bohren, fräsen) Fer9gungsmöglichkeitenSandwiches: PlaHenabmaße:max.3.000mmx1.500mm(weitereAusführungeninPlanung) PlaHendicke:variabelvon5biszumax.50mmSchaumdickemöglich • reparaturfähig • Einschäumen von Bauteilen (SAS) ReineAluminiumschaumpla<en&3DFormteile Vorteile von reinem Aluminiumschaum: • viele geometrische Formen möglich, ähnlich Guss • nicht brennbar • 100 % recyclefähig • hohe Energieabsorp@on • gutes Crashverhalten • extrem leicht mit Dichten von ca. 0,7 g/cm³ HoheBiegesteifigkeitbeigeringemGewicht VergleichStahlpla<emitSandwichbeigleichemGewicht Stahlpla<e Stahl-Aluminiumschaum- 1.000x1.000 Sandwich x3mm³ 1.000x1.000x12mm³ (1mmStahlpla<e) Zustand–Gewichtgleich Gewicht Biegesteifig keit VergleichStahlpla<emitSandwichbeigleicherSteifigkeit Stahlpla<e Stahl-Aluminiumschaum- 1.000x1.000 Sandwich x3mm³ 1.000x1.000x12mm³ (1mmStahlpla<e) Zustand–Biegesteifigkeitgleich 100% 100% 100% 3.300% Gewicht Biegesteifig keit 100% 30% 100% 100% Biegeversuch StahlmitStahl-Aluminiumschaum-Sandwich(SAS) Stahl-Aluminiumschaum-Sandwich(SAS) Stahl Vergleich Stahlmit SAS SAS:erheblichgeringe Durchbiegungbei gleichemGewicht (273g) Durchbiegung10mm Durchbiegung0,3mm Materialvergleich Einheit Stahl (S235JR) Aluminium (EN-AW 5754 [AlMg3]) Aluminium- Aluminiumschaum- Sandwich (AAS) Stahl- Aluminiumschaum- Sandwich (SAS) weich,ohne Wärmebehandlung Beispiel:Sandwich1/8/1 DecklagenAl Kern:Al-Schaum(PM) Beispiel:Sandwich1/8/1 DecklagenS235JR Kern:Al-Schaum(PM)mit Dichte0,7g/cm³(*) Aluminiumschaum AlSi10 Dichte g/cm³ 7,85 2,7 0,3-0,9(Kern) 2,7(Decklage) 7(Kern) 7,85(Decklage) E-Modul GPa 210 70 5(Schaum) 70(Decklagen) 6(Schaum) 210(Decklagen) 6 0,3 0,34 0,3-0,34 0,31-0,34 0,31-0,34 4-8(Kern)* 13(Kern) 7-13* Querkontrak9on 0,5-0,9 Druckfes9gkeit N/mm² Streckgrenze N/mm² 235 100 Zugfes9gkeit N/mm² 340 180 120-200 235(Decklage) 4-6,3** Biegesteifigkeit mm/1.000N 1,2 3,6 6,8** 2,4 22-41** Wärmeleibähigkeit W/m.K 48-58 170-220 10-15(imKern) 170-220(inDecklage) 25(imKern) 48-58(inDecklage) 12-36 Masse 1.000x1.000x10mm³ kg 78,5 27 7,8* 21,3 5-9* DerzeitwerdennurDichtenzwischen0,5und0,9g/cm³angeboten *MaterialeigenschakenvonSandwichesundAluminiumschaumsindsehrstarkabhängigvonderMaterialdichte. **MaterialeigenschakenvonSandwichesundAluminiumschaumsindsehrstarkabhängigvonderjeweiligenGeometrie QuellenzurBerechnung:TabellenbuchMetall,43.Auflage2005,Fraunhofer-Ins)tutfürWerkzeugmaschinenundUmformtechnikIWUAlleWertewurden analy)schermiHeltunddienennuralsRichtwert.FürkonkreteAnwendungenmüssendieWertespeziellermiHeltwerden SpezialanwendungausgeschäumteStahlprofile Aucau StahlprofilmitAluminiumausgeschäumt Anwendung • Energieabsorber • Versteifungselemente • Schwingungsdämpfer • Dekora)onselemente • Strukturbauteil(Maschinen-undAnlagenbau) • Dämpfungsverbesserung Struktur GeschäumterKern,mitAluminiumüberzogen Anwendung • hier:leichterMotorradflügel • allgemein:Aluminium-GussteilemitKernaus Aluminiumschaum SandwichesmitintegriertenFunk9onen Stahl-Aluminium-Schaum-SandwichesmitintegriertemStahlrohr Al-Schaum(gemahlen)mitintegriertenRohren, metallgeschäumteRohrefürKühl-undHeizzirkula)onen Hightech-Technologie SchnellzügedernächstenGenera9on TriebkopuaubeeinesSchnellzugsausgeformtenundmiteinanderverschweißtenAluminiumschaum-Sandwiches (Projekt:„BlueS“TriebkopfvonVoithEngineeringServicesGmbHRoad&Rail,Fraunhofer-Ins)tutfür WerkzeugmaschinenundUmformtechnikIWU,KUKASystemsGmbH,MFPALeipzigGmbH) Details/Vorteile: • • • • • • Rohbau:selbsHragendeSandwiches formbar/schweißbar reparaturfähig Platzersparnis/WegfallvonSpanten hoheCrashabsorp)on 18%Gewichtseinsparung EinsatzmöglichkeiteninderKarosserie Querträger Knotenbereiche, Fügestellen Seitenaufprallschutz(Tür) Schwellerbereich Dachträger Längsträger Vorteile: • AluminiumschaumfüreineVielzahl vonEinsatzgebietenim Karosseriebereich • +10%Torsionssteifigkeitder Gesamtkarosserie • SchaumkörperwerdeninForm geschäumt 3D-FormteilealsVersteifungselemente 3D-FormteilalsversteifendesElementimKnotenbereichderD-Säule ausgeschäumteStoßstangeeines Kleintransporters (Machbarkeitsdemonstrator) Quelle:VolkswagenAG,FraunhoferIWU Crash-AbsorberundversteifendeElemente Aluminiumschaum-Crash-Absorber imGepäcknetzeinesAudiQ7 (Serienproduk)on) VerstärkungselementeausAluminiumschaum ineinemSeitenschweller Quelle:AlulightGmbH TürschwellerausAluminiumschaum (Prototyp) Bodenpla<eninSchienenfahrzeugen Schaumpla<enfürPekingerU-Bahn • Lieferungvon21PlaHenAAS 2400x1100x12mm3 • Dauereinsatzseit2008 VorteileAluminiumschaum • leicht • nichtbrennbar • nichthygroskopisch • akus)schesVerhaltenmitHolz vergleichbar • wiederverwertbar Elektromagne9scheAbschirmung EMV-Schutz für Energiecontainer komplette Maschinenverkleidung Trafostation mit Gehäuse aus Aluminiumschaum-Sandwiches Fer9gungsmöglichkeiten: • Sandwich-BauweiseausHavel LiteAASoderSAS • geschweißteGehäusemit BohrungenundAusfräsungen • Zugangsöffnungenetc. möglich • KühlungoderHeizungmöglich durchEinbringungvon Leerrohren (nurbeiHavelLiteSAS) • EinbringenvonBefes)gungspunktenundBauteilen Beispiel:EnergieEinhausungvontessari Advantages: • sehrguteVibra)onsdämmung • EMVSchutz • verbesserteSchalldämmung,Lärmschutz • Materialistleichtzubearbeiten(schweißen,bohren, einschäumenvonBauteilen,…) BeispielrechnungfüreintemporäresParkhaus OffenesParkhausmit9Etagenund216 Stellplätzen: Gesamtgewicht: ca.638t GewichtjeStellplatz: ca.2,66t VergleichzumParkhausmitStahlskeleHund StahlbetonplaHen: Gesamtgewicht:ca.2.196t GewichtjeStellplatz: ca.9,15t Gewichtsreduk)onumca.34% TragbalkenfürSpuleneinerTex9lmaschine Schaumkernumgossen mitAluminium Seit2004wurden 2500Stückproduziert VerbundAl-Schaum+Al-Guss(Sandguss)nachKonstruk9onsänderung • Gewichtkonstantbeica.21,0kg • Vibra)onsreduzierung60% • Erhöhungkri)scherFrequenzvon310auf370Hz Schiffsbau Alu-Aluminiumschaum-Alu Sandwich (AAS) Ergebnis: Masseeinsparung ca. 25 % Schiffsruder Ergebnis: Stahl-Aluminiumschaum-Stahl Sandwiches - Leichter à - 22 % (≈ 300 kg) - Einfachere Fertigung - Abmessungen:2,6mx1,4mx0,5m Schiffsrampensysteme Referenzen Entwicklungspartner VielenDankfürIhreAufmerksamkeit BrodingerGmbH Landstraße5 5020Salzburg E-Mail:[email protected] Internet:www.ade-bahntechnik.at Mobil:+436643833529 Telefon:+43662876722
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