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Foto: Adobe Stock/kv_san
Nachhaltige Leichtbaukonzepte: „Neue Legierungen sind der Schlüssel zum Recycling“, heißt es von der Montanuniversität Leoben.

Werkstoffe

Neues Aluminium für mehr Recycling im Leichtbau

Bisherige Grenzen einreißen: In Österreich werden "Crossover-Legierungen“ erforscht, um das Recycling  komplexer Leichtbau-Produkte zu erleichtern.

Wo liegt der Schlüssel zu mehr Recycling im Leichtbau? Seit fast einem Jahrhundert werden handelsübliche Aluminiumwerkstoffe für hohe Leistungen in bestimmten Anwendungen entwickelt und optimiert. Dies geschieht innerhalb strenger chemischer Grenzen der industriell etablierten Legierungsklassen. Nachhaltige Leichtbaukonzepte stellen neue Anforderungen an die eingesetzten Materialien. Mit neuen Strategien soll daher ein breiteres Eigenschaftsportfolio mit einem besseren Kompromiss zwischen Umformbarkeit, erreichbarer Festigkeit und Recyclingfähigkeit erzielt werden. Solche Legierungen wären der Schlüssel, um den heute üblichen Multi-Material-Mix zu umgehen und das Recycling von komplexen Produkten wie beispielsweise Autos zu erleichtern.

Pionierarbeit im Leichtbau: Spannungsfeld von Umformbarkeit, Festigkeit und Recyclingfähigkeit 

Ein Forschungsteam um Univ.-Prof. Dr. Stefan Pogatscher vom Lehrstuhl für Nichteisenmetallurgie der Montanuniversität Leoben versucht seit einigen Jahren, diese etablierten Grenzen der Klassen von Aluminiumlegierungen einzureißen. Dabei wurden maßgebliche Pionierarbeiten geleistet, die es ermöglichten, dieses neue Forschungsgebiet in einem Übersichtsartikel in der prestigeträchtigen Zeitschrift „Progress in Materials Science“ weiter zu etablieren.

„Das entscheidende Merkmal der neuen Werkstoffe ist die Kombination besonderer Materialeigenschaften der konventionellen Legierungsklassen in einem einzigen, überragenden Material. Neueste Forschungsdaten liefern klare Hinweise auf eine gute Umform-Performance bei gleichzeitig hohem Aushärtungspotenzial – Eigenschaften, welche üblicherweise schwer zu vereinen sind. Zudem zeigen sich weitere überraschende Eigenschaften, die wichtig für die Anwendung in der Weltraumtechnik sind“, erklärt Dr. Lukas Stemper, Postdoc im Christian Doppler Labor für fortgeschrittene Aluminium-Legierungen.

Diese als „Crossover-Legierungen“ bezeichneten Werkstoffe werden von den Forscherinnen und Forscher der Montanuniversität nun als neue Aluminiumklassifikation vorgestellt, welche die unterschiedlichen Eigenschaften mehrerer kommerziell etablierter Klassen zu verbinden vermag.

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Veröffentlichung in renommierter Fachzeitschrift

Die Zeitschrift „Progress in Materials Science“ (IF 39,58) wird in der Literaturdatenbank Scopus an erster Stelle in den Materialwissenschaften geführt. Es werden nur maßgebliche Übersichtsarbeiten der Fortschritte in der Materialwissenschaft und deren Nutzung in der Technik und anderen Anwendungen veröffentlicht, wobei ausschließlich Autorinnen und Autoren zugelassen sind, die als führende Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auf dem jeweiligen Gebiet ausgewiesen sind. Der Überblicksartikel „On the potential of aluminum crossover alloys“ ist zudem der erste Artikel der neuen Kategorie „snapshot review“, die sehr junge Gebiete aufgreift.

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