Abteilung Verbundwerkstoffe

Metallmatrix-Verbundwerkstoffe (MMC)

Eine Evolution der monolithischen Metalle für Hochleistungsanwendungen.

Faser- und partikelverstärkte Leichtmetalle stellen eine leistungsfähige Alternative zu den klassischen unverstärkten Metallen für eine Vielzahl von Anwendungen dar. Ihre hohe spezifische Festigkeit und Steifigkeit ermöglichen neue Leichtbaulösungen. Darüber hinaus verfügen sie über gesteigerte tribologische Eigenschaften und erhöhte Kriechbeständigkeit bei erhöhten Einsatztemperaturen.

Die traditionellen Herstellungsrouten von MMC bestehen aus Flüssigphasenprozessen, bei denen die Fasern in Kontakt mit schmelzflüssigem Metall kommen. Aus diesem Grund können herkömmlich nur vollkeramische Fasern genutzt werden, die durch ihre hohen Kosten für Anwendungen im Automobilbereich uninteressant sind.

Das am IFKB entwickelte Verfahren des Semi Solid Forming and Shaping (SSFS) ermöglicht die Herstellung von MMC-Bauteilen über thermisches Spritzen von Faser/Leichtmetallprepregs mit anschließender Erwärmung und Verdichtung mit minimaler Faserbelastung durch Prozessführung unterhalb der Liquidustemperatur. Dieses Niedrigtemperaturverfahren erlaubt den Einsatz von Kohlenstofffasern als Verstärkungsmaterial, was für die Wettbewerbsfähigkeit des Materials entscheidend ist.

 (c) IFKB - Universität Stuttgart
Bruchfläche eines Kohlenstofffaser-verstärkten Metalls

Ihr Ansprechpartner

Miguel Jiménez Martínez
Dipl.–Ing.

Miguel Jiménez Martínez

wissenschaftlicher Mitarbeiter

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