HighDamp

An Maschinen und industriellen Anlagen entstehen aufgrund mechanischer Schwingungen Geräuschemissionen. Um diese zu senken, kann die Schallübertragung z.B. durch aufwendige Konstruktionen und Einhausungen oder die Schallentstehung direkt an der Quelle verhindert werden. Konstruktive Ansätze zur Schallreduktion stehen dabei gegebenenfalls im Konflikt mit funktionellen Anforderungen oder führen zu materialintensiven Einhausungen. Ein innovativer Ansatz zur Schwingungsdämpfung direkt am Ort der Schallentstehung ist der Einsatz metallischer Konstruktionswerkstoffe mit hochdämpfenden Eigenschaften.

Im Projekt HighDamp werden Kupfer-Aluminium-Mangan-Legierungen (CuAlMn) entwickelt, in denen über die chemische Zusammensetzung ein Austenit-Martensit-Zweiphasengebiet in einem definierten Temperaturbereich eingestellt werden kann. Die Phasenumwandlung lässt sich im Bereich der Martensit-Starttemperatur durch eine von außen auferlegte Wechselbelastung auslösen. Im Temperaturbereich dieser sogenannten spannungsinduzierten Martensitbildung wird so auch unter isothermen Bedingungen eine besonders hohe innere Reibung erreicht. Dies ist gleichbedeutend mit einem hohen Dämpfungsvermögen, das bis zu zehnmal höher ist als das von herkömmlichen, gut dämpfenden Legierungen, wie z.B. Gusseisen mit Lamellengrafit.

Die höchste Dämpfung ist für ein austenitisches Gefüge zu erwarten, das sich bereits durch geringe Spannungen in Martensit umwandelt, d. h. in einem Material, bei dem die Martensitstarttemperatur etwa um Anwendungstemperatur liegt. Durch die Variation der Aluminium- und Mangangehalte kann daher für eine spezifische Anwendungstemperatur eine ideale Zusammensetzung eingestellt werden, um eine maximale Materialdämpfung zu erreichen.

Laufzeit: 01. Juni 2024 - 31. Mai 2026

Projektpartner: Institut für Maschinenwesen, Breuckmann GmbH

Finanzierung: Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) / BMWK

Verantwortlich: Christian Voelter