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In der Natur findet man in vielen Bereichen intelligente Lösungen aus zellularen Werkstoffen, stabil und leicht. Seit gut 10 Jahren versucht die hollomet GmbH diese Vorteile nachzuempfinden und beschäftigt sich mit der Entwicklung und Herstellung zellularer Materialien aus Metall und Keramik für Industrie und Architektur. Inzwischen haben sich aus der Vielzahl von potentiellen Anwendungen einige konkrete Einsatzfälle entwickelt.

 

Hergestellt werden Metallschwämme innerhalb einer sintertechnischen Prozesskette. Den Ausgangspunkt bildet ein Polymerschaum, der die spätere Hohlraumstruktur exakt abbildet. Dieser wird mit einer Metallpulver-Binder Suspension beschichtet und in einem Ofenprozess auf rund 300 °C erhitzt. Bei dieser Temperatur zersetzt sich der Kunststoffschwamm und entschwindet durch die Metallpulverschicht. Die Partikel verschmelzen dann nach weiterer Erhöhung der Temperatur miteinander. Es entsteht eine reine Metallstruktur mit einem Hohlraumanteil von 80-90 %, die durchlässig ist für Gase und Flüssigkeiten. Die hohe innere Oberfläche wird in Wärmetauschern, Filtern und Katalysatoren industriell genutzt. Für die Luftreinigung in architektonischen Fassaden und im optischen Bereich als Leuchtenschirme bieten Metallschäume eine Reihe interessanter Potenziale. Grundsätzlich können alle als Pulver vorliegenden metallischen Werkstoffe verarbeitet werden. Vorsicht geboten ist bei niedrig schmelzenden Metallen wie Zinn oder Zink, da die Zersetzungstemperatur des Kunststoffschwamms in einem ähnlichen Bereich liegt wie der Schmelzpunkt des Metalls. Auch die Überführung von Edelmetallen wie Gold oder Silber in eine Schwammstruktur sollte überlegt sein, da bis zu 5 % des metallischen Werkstoffs im Gesamtprozess verloren gehen.

 

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Hohlkugelstrukturen und Metallschwämme sind Inhalte des Werkstoffforums "Materials in Progress 2012" am 21. Juni 2012 anlässlich der DOCUMENTA 13 in Kassel.