Gefügeinterpretation von Aluminium-Schäumen
Angelika Müller, Ulrike Mosler
Institut für Metallkunde, TU Bergakademie Freiberg
Il. Einleitung
Im Rahmen eines DFG-Forschungsthemas, dass der zunehmenden Bedeutung der
Leichtbauwerkstoffe in der Industrie, insbesondere der Metallschäume Rechnung trägt, wurden die
hier vorgestellten Untersuchungen durchgeführt. Von besonderer Bedeutung beim Einsatz in der
Automobilindustrie, dem Maschinenbau und der Verfahrenstechnik sind solche Eigenschaften wie
z.B. Wärme- und Schallisolierung sowie das Stoßabsorptionsvermögen. Getragen werden diese
Eigenschaften in erster Linie von der makroskopischen Porenstruktur. In zweiter Instanz werden die
Eigenschaften des Metallschaumes von der Mikrostruktur der Zellstege bestimmt. Erste
lichtmikroskopische und REM-Untersuchungen an der Knetlegierung 6061 und der Gusslegierung
AlSi7 sind Inhalt dieser Arbeit.
2. Präparation und Kontrastierung
2.1 Trennen, Infiltrieren, Einbetten
Das Trennen von Aluminium-Schaum ist mit allen Trennscheiben, die für die Materialhärten von
5 Of melted W 30-350 HV vorgesehen sind, ausführbar. Als Schleifmittel sind hierfür SiC oder Al‚O3 und als
Bindemittel Bakelit vorgesehen (TRE 34). Trennmaschinen der verschiedensten Hersteller sind
einsetzbar. Entscheidend ist die Kühlung des Trenngutes und vor allem ein sehr langsames und
möglichst gradfreies Trennen. Jeder entstandene Grad, der sich in den Porenraum biegt, bringt beim
anschließenden Infiltrieren Schwierigkeiten mit sich.
5 Purest and Die untersuchten Proben wiesen unterschiedliche Anteile an offenen und geschlossenen Poren
H Sonu auf. Die Vakuumimprignierung (Epovac, Struers) wird also nicht alle Porenbereiche mit
electron beam Epoxidharz (Spezifix) ausfüllen, so dass versucht werden muss, die gesamte Präparation innerhalb
der vom Trennen angeschnittenen Poren unterzubringen (mittlerer Porendurchmesser 3 mm).
Beim Vakuumimprägnieren wird zunächst bei möglichst niedrigem Unterdruck völlig evakuiert.
Nach Einfüllen des Einbettmittels wird der Druck sehr langsam erhöht, so dass das Harz von der
tenwerkstoffe” Probe regelrecht aufgesaugt wird.
r assistance In
t electron beam 2.2 Schleifen und Polieren
Stufe Abrasivstoff / Unterlage U -1 Schmiermittel Zeit Andruckkraft
iy / min / sec /N
(990). 129 Planschleifen _ SiC-Papier 500 300 Wasser ca. 20* 120
Feinschleifen SiC-Papier 800 300 Wasser ca. 20* 120
* “Jaternational SiC-Papier ~~ 1200 „4300 _ Wasser ca. 20* 150
6 pm Diamant DP-PAN-W 150 a 120 150
{0 Polieren 3 um Diamant DP-DAC 150 grün 100 100
I pum Diamant DP-NAP 150 grün 80 100
a OFS i Wasser Op.Chem 150 10 60
Sa alle Angaben bezogen auf 4 Proben (30 mm Durchmesser)
* Die Abstufungen der Priparationsschritte wurden beziiglich der Korngröße des Abrasivstoffes klein gehalten. Kurze
Priaparationszeiten sollen die Randschirfe der Stege (ca. 100 um) erhalten.
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