Aluminiumschaum-Sandwiches (AAS & SAS)
Aluminiumschaum-Sandwiches bestehen aus einem Aluminiumschaum-Kern mit metallischen Decklagen – gefertigt als Havel Lite® AAS mit Aluminium-Decklagen oder als Havel Lite® SAS mit Stahl-Decklagen. Die Bindung der Materialien besteht vollständig aus Metall, ohne Klebung; die Materialprüfung von AAS und SAS nach DIN EN 45545-2 ergab eine Eingruppierung in HL3, ein Zertifikat wurde dazu nicht beantragt. Der Gewichtseffekt: Eine Platte von 1.000 × 1.000 × 10 mm³ wiegt als AAS 10-1-1 (1 mm Aluminium-Decklagen, Schaumkern 0,7 g/cm³) ca. 11 kg, dieselbe Platte in Stahl 78,5 kg.
Stand:
Was sind AAS- und SAS-Sandwiches?
AAS und SAS sind die beiden Sandwich-Bauweisen der Havel Lite® Serie: Ein Kern aus Aluminiumschaum wird im Verbund mit metallischen Decklagen gefertigt – beim AAS (Aluminium-Aluminiumschaum-Sandwich) aus Aluminium, beim SAS (Stahl-Aluminiumschaum-Sandwich) aus Stahl DC01 (1.0330). Der Kern ist in beiden Fällen pulvermetallurgisch (PM) hergestellter Aluminiumschaum, beim AAS aus AlSi10, beim SAS aus AlMgSi0,6. Kundenspezifische Legierungen sind dabei ebenso denkbar wie beschichtete Decklagen.
- Havel Lite® AAS
- Aluminium-Aluminiumschaum-Sandwich: Decklagen aus Aluminium EN AW-6082, Kern aus Aluminiumschaum AlSi10 (PM).
- Havel Lite® SAS
- Stahl-Aluminiumschaum-Sandwich: Decklagen aus Stahl DC01 (1.0330), Kern aus Aluminiumschaum AlMgSi0,6 (PM).
Warum kommen die Sandwiches ohne Klebstoff aus?
Die Bindung zwischen Aluminiumschaum-Kern und Decklagen besteht vollständig aus Metall – es wird nicht geklebt. Das hat zwei Konsequenzen: Die Materialprüfung von AAS und SAS nach DIN EN 45545-2 ergab eine Eingruppierung in HL3, ein Zertifikat wurde dazu nicht beantragt; und der Werkstoff bleibt sortenreines Metall. Da keine Adhäsive verwendet werden, sind Konstruktionen aus Aluminiumschaum weder brennbar noch tragen sie zur Brandlast bei – und das Material ist zu 100 % recycelbar.
Wie ist ein Sandwich aufgebaut – was bedeutet 1/8/1?
Der Referenzaufbau der Kennwerte ist das Sandwich 1/8/1: zwei dünne Decklagen, dazwischen der deutlich dickere Aluminiumschaum-Kern im Verhältnis 1/8/1 (Decklage/Kern/Decklage). Beim AAS sind die Decklagen aus Aluminium, beim SAS aus Stahl DC01 (1.0330); der Kern ist pulvermetallurgisch hergestellter Aluminiumschaum. Bei 10 mm Gesamtstärke heißt das 1 mm Decklage, 8 mm Kern und 1 mm Decklage, bezeichnet als AAS 10-1-1 bzw. SAS 10-1-1. Auf diesen Aufbau mit einem Schaumkern von 0,7 g/cm³ beziehen sich die Massewerte der 1.000 × 1.000 × 10 mm³ großen Referenzplatte.
Kennwerte nach Tabellenbuch Metall (43. Auflage 2005) und Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU; analytisch ermittelte Richtwerte.
Wie viel Gewicht spart ein Aluminiumschaum-Sandwich?
Der direkte Vergleich an einer Platte von 1.000 × 1.000 × 10 mm³: Stahl (S235JR) wiegt 78,5 kg, Aluminium (EN-AW 5754) 27 kg. Als Stahl-Aluminiumschaum-Sandwich SAS 10-1-1 (1 mm Stahl-Decklagen, Schaumkern 0,7 g/cm³) sind es 21,3 kg, als Aluminium-Aluminiumschaum-Sandwich AAS 10-1-1 (1 mm Aluminium-Decklagen, Schaumkern 0,7 g/cm³) ca. 11 kg, und als reiner Aluminiumschaum 5–8 kg. Das AAS-Sandwich wiegt damit ca. 11 kg, wo eine Stahlplatte 78,5 kg wiegt.
| Werkstoff | Masse |
|---|---|
| Stahl (S235JR) | 78,5 kg |
| Aluminium (EN-AW 5754) | 27 kg |
| SAS 10-1-1 (Stahl-Decklagen, Kern 0,7 g/cm³) | 21,3 kg |
| AAS 10-1-1 (Alu-Decklagen, Kern 0,7 g/cm³) | ca. 11 kg* |
| Aluminiumschaum (AlSi10) | 5–8 kg* |
*Materialeigenschaften von Sandwiches und Aluminiumschaum sind stark abhängig von der Materialdichte. Die Sandwichwerte gelten für den Aufbau 10-1-1: 1 mm Decklagen, 8 mm Schaumkern mit 0,7 g/cm³. Analytisch ermittelte Richtwerte (Tabellenbuch Metall, 43. Auflage 2005; Fraunhofer IWU); für konkrete Anwendungen speziell zu ermitteln.
Wann AAS, wann SAS?
AAS mit Aluminium-Decklagen ist die leichteste Sandwich-Variante: Als AAS 10-1-1 (1 mm Aluminium-Decklagen, Schaumkern 0,7 g/cm³) wiegt die Platte von 1.000 × 1.000 × 10 mm³ ca. 11 kg. SAS mit Stahl-Decklagen ist als SAS 10-1-1 (1 mm Stahl-Decklagen, Schaumkern 0,7 g/cm³) mit 21,3 kg schwerer, dafür deutlich steifer: Die Decklagen bestimmen die Steifigkeit des Verbunds, und Stahl hat mit 210 GPa den dreifachen E-Modul von Aluminium (70 GPa). Zusätzlich können im SAS-Verfahren Befestigungspunkte, -schienen oder Muttern direkt miteingeschäumt oder eingeschweißt werden.
Wie werden Sandwiches befestigt und weiterverarbeitet?
Aluminiumschaum-Sandwiches lassen sich mechanisch weiterverarbeiten: Bohren, Schweißen und Fräsen sind möglich, ebenso gebogene Sandwiches und verschweißte Sandwich-Konstruktionen. Notwendige Befestigungspunkte bzw. -schienen oder Muttern können in SAS miteingeschäumt oder eingeschweißt werden; beides ist auf die SAS-Bauweise beschränkt, mit Aluminium-Decklagen (AAS) geht keines von beiden.
- Bohren, Schweißen, Fräsen
- Gebogene Sandwiches
- Verschweißte Aluminiumschaum-Sandwiches
- Direkt eingeschäumte Bolzen und Muttern (SAS-Fertigungstechnologie)
Welche Decklagen und Beschichtungen sind möglich?
Neben Aluminium- und Stahl-Decklagen sind kundenspezifische Legierungen und Beschichtungen denkbar – etwa Lacke, Marmor, Holz oder Tapete. Auch Edelstahl-Decklagen sind möglich: Edelstahl bietet hohe Korrosionsbeständigkeit und hohe Feuerbeständigkeit; Rohre und Profile aus Edelstahl können zudem mit Aluminiumschaum ausgeschäumt werden. Die Beschichtung bietet Havel metal foam für alle Arten von Decklagen an: In einem speziellen Verfahren wird sie direkt auf die Decklage geklebt und verpresst, die Bindung zwischen Kern und Decklage bleibt dabei metallisch. Gestalterisch reicht das von farbenfrohen bis zu edlen Oberflächen in Metall-, Holz- oder Lackoptik, und eine Beschichtung bringt zudem diese Vorteile:
- Korrosionsschutz
- Verschleißschutz
- Vielseitig einsetzbar
- Erhöhung der Trittfestigkeit
- Abgerundete, nicht mehr scharfe Kanten
Aufbau und Bindung
Wie ist ein Aluminiumschaum-Sandwich aufgebaut?
Auch gefragt: Woraus besteht ein Aluminiumschaum-Sandwich? · Was steckt zwischen den Decklagen?
Ein Aluminiumschaum-Sandwich von Havel metal foam besteht aus einem geschlossenzelligen Aluminiumschaum-Kern zwischen zwei metallischen Decklagen. Zwei Bauweisen sind lieferbar: AAS mit Aluminium-Decklagen aus EN AW-6082 und einem Kern aus AlSi10, sowie SAS mit Stahl-Decklagen aus DC01 und einem Kern aus AlMgSi0,6. Beide werden unter der Marke Havel Lite® gefertigt.
- Quellen
- Markeninhalte
Ist die Verbindung zwischen Kern und Decklage geklebt?
Auch gefragt: Wird beim Sandwich Klebstoff verwendet? · Wie hält der Schaum an der Decklage?
Nein. Bei den Sandwiches von Havel metal foam entsteht die Verbindung beim Aufschäumen: Das schäumbare Vormaterial liegt zwischen den Decklagen und wächst beim Aufschäumen gegen sie, sodass eine metallische Bindung entsteht. Ein Klebeschritt kommt im Verfahren nicht vor. Daraus folgen zwei Eigenschaften unmittelbar: Der Verbund bleibt sortenrein und damit vollständig recycelbar, und er ist nicht brennbar. Die Materialprüfung von AAS und SAS nach DIN EN 45545-2 ergab eine Eingruppierung in HL3, ein Zertifikat wurde dazu nicht beantragt.
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- Markeninhalte
Auswahl zwischen AAS und SAS
Worin unterscheiden sich AAS und SAS?
Auch gefragt: Welche Bauweise soll ich wählen? · Was ist der Unterschied zwischen Aluminium- und Stahldecklagen?
Die Bauweisen von Havel metal foam unterscheiden sich in Decklagenwerkstoff, lieferbaren Stärken und Format. AAS liegt bei 6 bis 60 mm Gesamtstärke mit Decklagen von 1 bis 8 mm und einem Maximalformat von 2.800 × 1.400 mm; SAS bei 8 bis 40 mm mit Decklagen von 1,5 bis 5 mm und 2.950 × 1.450 mm. AAS ist die leichtere Bauweise, SAS die steifere. An der Referenzplatte von 1.000 × 1.000 × 10 mm wiegt AAS 10-1-1 (1 mm Aluminium-Decklagen, Schaumkern 0,7 g/cm³) ca. 11 kg und SAS 10-1-1 (1 mm Stahl-Decklagen, Schaumkern 0,7 g/cm³) 21,3 kg, gegenüber 78,5 kg in Stahl.
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Lassen sich Befestigungspunkte in ein Sandwich einbringen?
Auch gefragt: Kann man Muttern einschäumen? · Gehen eingeschweißte Befestigungsschienen?
Ja, aber ausschließlich in SAS. Notwendige Befestigungspunkte bzw. -schienen oder Muttern können in den SAS-Sandwiches von Havel metal foam miteingeschäumt oder eingeschweißt werden; beides, das Einschäumen wie das Einschweißen, ist auf diese Bauweise mit Stahldecklagen beschränkt. Mit Aluminium-Decklagen geht keines von beiden. Für Havel metal foam ist das der entscheidende funktionale Unterschied zwischen den Bauweisen: Wenn eine Konstruktion eingeschäumte Bolzen oder Muttern braucht, entscheidet das die Wahl.
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Verarbeitung
Wie lassen sich Aluminiumschaum-Sandwiches weiterverarbeiten?
Auch gefragt: Kann man Sandwiches bohren, fräsen und schweißen? · Sind gebogene Sandwiches möglich?
Aluminiumschaum-Sandwiches von Havel metal foam lassen sich mechanisch weiterverarbeiten: Bohren, Schweißen und Fräsen sind möglich, ebenso gebogene Sandwiches und verschweißte Sandwich-Konstruktionen. Weil der Verbund rein metallisch ist und ohne Klebstoff auskommt, bleibt er dabei sortenrein und reparaturfähig. Ein beschädigtes Bauteil lässt sich also instandsetzen statt ersetzen, und am Ende der Nutzung geht der Verbund vollständig ins Recycling.
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