Institut für Digitale Materialforschung

Die Forschungsinitiative hat die Entwicklung von Leichtbaumaterialien für Funktionsanwendungen auf der Basis von offenporigen Schäumen für industriell relevante Anwendungen zum Ziel.

Im Fokus der Forschungsinitiative steht die Entwicklung neuartiger zellulärer Leichtbauwerkstoffe und Komposite auf Basis von offenporigen Metallschäumen. Die projektübergreifende Forschung an reproduzierbaren Verfahren legt einen Schwerpunkt auf die industrielle Anwendbarkeit der Forschungsergebnisse.

Durch die mittlerweile realisierbare Verknüpfung von Formsteifigkeit, hohen Dämpfungseigenschaften und niedrigem Eigengewicht, sollen der Industrie neuartige innovative Auslegungsoptionen zur Effizienzsteigerung geboten werden. Erreicht wird dies durch Kooperationen über Fach- und Institutionsgrenzen hinweg.

Metallische Schaumstrukturen

Diese hochporösen metallischen Werkstoffe weisen eine sehr geringe Dichte auf und bieten zugleich hervorragende mechanische Eigenschaften.
In der Natur kommen die zellulären Strukturen als Vorbild bei Knochen oder Holz vor. Sie sind sowohl ideal als Strukturwerkstoffe, als auch als Funktionswerkstoffe geeignet. Die Vielfalt mit Blick auf die Methoden und Verfahren zur Synthese und Herstellung erlauben die Verarbeitung einer enorm großen Bandbreite an Metallen, Legierungen und Werkstoffkombinationen. Die Möglichkeiten, direkt auf die Struktur Einfluss nehmen zu können, bieten einen hohen werkstofftechnischen und konstruktiven Gestaltungsspielraum. So können die für den Prozess optimalen Eigenschaftskombinationen für den jeweiligen Anwendungsfall zielgerichtet eingestellt werden.

In der ZAFH-Forschungsinitiative „InSeL“ – Innovative Schaumstrukturen für effizienten Leichtbau arbeitet das IDM mit den universitären Forschungspartnern der Hochschulen  Pforzheim und Reutlingen, des Karlsruher Instituts für Technologie, sowie des Naturwissenschaftlichen und Medizinischen Instituts an der Universität Tübingen an der Entwicklung von prozesssicheren und reproduzierbaren Herstellungsrouten bei der Schaumstruktursynthese zusammen. Dabei wird die Optimierung bei der Metallschaumfertigung sowohl simulativ, als auch experimentell untersucht.