Fraunhofer IFAM & Partner
Metallschäume zu Kühlaggregaten
Forscher des Fraunhofer-Instituts für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM entwickeln aus Metallschäumen Kühler, Konvektoren und Wärmeüberträger, weil diese gegenüber herkömmlichen Materialien Vorteile aufweisen.
Metallschäume sind bei einer Porosität von bis zu 95 Prozent sehr gut von Gasen und Flüssigkeiten durchströmbar und erlauben die Übertragung großer Wärmemengen. Forscher des Fraunhofer IFAM haben jetzt mit dem Industriepartner m.Pore GmbH Fertigungs – und Vermessungsverfahren entwickelt, mit denen sowohl reproduzierbare thermische und strömungstechnische Eigenschaften erreicht, wie auch die Herstellungskosten gesenkt werden konnten.
Einsatzmöglichkeiten sind z.B. als Latentspeicher, Autokühler oder Hochleistungsverdampfer denkbar. Im Maschinen- und Fahrzeugbau bieten etwa Aluminium-Schäume mit geschlossenen Poren eine hohe Materialsteifigkeit bei geringem Gewicht. Sie wiegen je nach Porosität nur ein Fünftel eines massiven Materials und schwimmen mit einer Dichte von nur 0,3 bis 0,8 Gramm pro Kubikzentimeter sogar auf Wasser. Durch die Porenstruktur reduziert sich die Leitfähigkeit für Wärme und elektrischen Strom, bei Gewalteinwirkung verformen sich die Schäume gleichmäßiger als massive Metalle.
Latentwärmespeicher nutzen die hohe Schmelzwärme von Salz-Hydraten, Salzen, Paraffinen oder Wasser, die wiederum erstarren, wenn Wärme entnommen wird. Eingebettet in eine wärmeleitende Metallschaummatrix steigt ihre Wärmeleitfähigkeit nochmals deutlich. Untersucht wurde ein Paraffinspeicher mit einer Schmelztemperatur von 42°C. Es wurde ein Zylinder mit einer Speicherfähigkeit von 550 g Paraffin und einer latenten Speicherkapazität von ca. 96 kj konstruiert, der beliebig zu Rohrbündeln kombiniert werden kann.
Die mittlere Entladungsleistung von 140W und eine Ladeleistung von 175W glauben die Forscher nochmals steigern zu können.
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