TECHNOLOGIEPLATTFORM METAHYBRID
Vaskuläre technische Systeme
für maximale Performance
Mechanik · Wärme · Energie · Fluidik · Vakuum · Akustik · Verbundtechnik · Werkzeugtechnik
LEISTUNGSSTARK. LEICHT. KOMPAKT. MULTIFUNKTIONAL.
Seit 2007 entwickelt AUTOMOTEAM GmbH komplexe mechanische und thermische Systeme für die Automobilindustrie, den Maschinenbau und weitere Hightech-Branchen.
Seit 2018 bildet die mit dem „Best of R&D“-Award ausgezeichnete Technologieplattform METAHYBRID das Fundament für multifunktionale Multimaterialsysteme mit Metamaterialien.
METAHYBRID-Metamaterialien sind Multifunktionale Vaskuläre Metamaterialien (MVM): etablierte Standardwerkstoffe wie Aluminium, Stahl, Kupfer oder Titan, deren innere Hohlraum-Mikrostruktur anwendungsspezifisch konstruiert wird. Einstellbar sind unter anderem Porengröße, Morphologie, Topologie, Porosität, Permeabilität, Tortuosität und spezifische Oberfläche.
Vaskuläre Strukturen unterscheiden sich in Aufbau und Funktion substanziell von mediendurchlässigen Werkstoffen wie Metallschäumen, gesinterten Werkstoffen, Filzen, Drahtgeflechten oder Fasermaterialien. Ihre Auslegung kann Funktionen übernehmen, für die sonst separate Komponenten wie Rohre, Rippen, Kanäle, geprägte Bleche oder 3D-gedruckte Lattice- und TPMS-Strukturen nötig sind. Sie vereinen thermodynamische, strömungsmechanische, mechanische und akustische Eigenschaften in einem Bauteil.
Neue Lösungsräume und Leistungspotenziale für Ihre Anwendungen:
- Mehr Funktion pro Bauteil. Weniger Material, Gewicht und Bauraum.
- Höhere Leistungsdichte bei gleichzeitig reduziertem Ressourcenverbrauch.
- Maximale Gestaltungsfreiheit und Integrationsfähigkeit.
- Neue Multimaterialsysteme und Multifunktionalität (Metahybride).
- Kürzere Entwicklungszyklen. Niedrigere Kosten. Längere Lebensdauer.
DAS NEUE INGENIEURS-PARADIGMA: VASKULÄRE STRUKTUREN
Zum Patent angemeldet.
WAS BEDEUTET VASKULÄR?
Vaskulär (lat. vasculum, kleines Gefäß) beschreibt ein zusammenhängendes Netz aus Kanälen, das ein ganzes Volumen durchzieht. Die Natur setzt dieses Prinzip überall ein: in Blutgefäßen, Lunge, Blattadern, Holz und Knochen.
Diese Systeme arbeiten grundlegend anders als technische Bauteile. Der Körper gibt Wärme nicht über Kühlrippen an der Haut ab, sondern verteilt Flüssigkeit über ein feines Netz bis an die Oberfläche. Ein Baum versorgt jeden Zweig und jedes Blatt gleichmäßig mit Wasser, ohne Pumpe, allein durch die Struktur seiner Gefäße. In beiden Fällen strömt das Medium durch die Struktur und nicht an ihr vorbei.
Die Technik geht bisher den umgekehrten Weg. Konstruktionselemente aus massivem Material stehen dem Fluid im Weg: Es muss sie umströmen, und nur ihre Oberfläche ist aktiv (Outsider-Prinzip). Vaskuläre Strukturen kehren das um. Das Material umschließt das Fluid in einem dreidimensionalen Kanalnetz, und das Fluid strömt durch das ganze Volumen, ohne feste Hindernisse im Strömungsweg (Insider-Prinzip). Damit lässt sich das natürliche Vorbild auf Standardwerkstoffe übertragen.
Vaskuläre Strukturen sind multifunktional. Sie nehmen mechanische Lasten richtungsunabhängig auf (schwarz im Bild), übertragen Wärme über das gesamte Volumen (rot), dämpfen Schall (grün) und scheiden Partikel ab (blau). Alle Funktionen entstehen gleichzeitig im selben Bauteil.
Vaskuläre Strukturen sind Metamaterialien: Ihre Eigenschaften entstehen nicht aus dem Werkstoff allein, sondern aus der gezielt konstruierten inneren Architektur. Industriell umgesetzt heißen sie bei METAHYBRID Multifunktionale Vaskuläre Metamaterialien (MVM): Systeme auf Basis von Standardwerkstoffen, deren Kanalnetz sich für jede Anwendung auslegen und fertigen lässt.
ENSATZFELDER
MVM entfalten ihre Vorteile überall dort, wo:
- Fluid-Feststoff-Interaktion gefordert ist: Wärmeübertragung, Filtration, Verdampfung, Schalldämpfung, Vakuumtechnik, Werkzeugtechnik.
- Hohe spezifische Oberfläche benötigt wird: Katalyse, Energiespeicherung, PCM-Integration.
- Leichtbau und Strukturfunktion kombiniert werden: Crashabsorption, Schwingungsdämpfung, Lastaufnahme bei minimalem Gewicht.
- Multimaterial-Integration erforderlich ist: Polymer-Metall-Verbunde ohne Haftvermittler, mediendichte Gehäuseintegrationen.
VASKULÄRE MECHANISCHE, THERMISCHE, ENERGETISCHE, FLUIDISCHE UND AKUSTISCHE SYSTEME
KÜHLSYSTEME,
WÄRMESPEICHER
70% weniger Material, Bauraum und Gewicht — bei identischer oder gesteigerter thermischer Leistung. Zum Patent angemeldet.
Zum Patent angemeldet.
FLUID- UND
VAKUUMTECHNIK
70% weniger Gewicht, 40% weniger Bauraum gegenüber Sintermetallen — bei vollflächiger, homogener Durchströmung.
MULTIFUNKTIONALE
HYBRIDTEILE
Thermik und Mechanik in einem Bauteil — ohne konventionelle Fügegrenzen, ohne Haftvermittler..
Zum Patent angemeldet.
KÜHLSYSTEME FÜR KUNSTSTOFFTEILE
Gezielte lokale Entwärmung durch Hybrid-Integration — ersetzt teure wärmeleitende Kunststoffe bei Funktionssprüngen im dreistelligen Prozentbereich.
Zum Patent angemeldet.
WERKZEUGE FÜR KUNSTSTOFFTECHNIK
50% leichtere Werkzeugeinsätze, vollflächige Permeabilität — schnellere Zyklen, höhere Geometriepräzision.
EXPERTISE, DIE MASSSTÄBE SETZT
METAKER TECHNOLOGIE
Vom Land Baden-Württemberg mit dem Leichtbaupreis ausgezeichnete Oberflächentechnologie für Multimaterial- und Leichtbausysteme.
METAHYBRID PLATTFORM
Durch die Jury des Industriepreises als „Best of R&D“ prämierte Basis für multifunktionale Multimaterialsysteme.
OPENPORE TECHNOLOGIE
Vom Land Baden-Württemberg als „Innovation des Jahres“ ausgezeichnete neue Werkstoffklasse für multifunktionale Leichtbaukomponenten.
PORECOOL KÜHLSYSTEME
Staatlich validierte Weltneuheit: Von der BSFZ zertifizierte, weltweit erste Kühlarchitektur aus porösem Aluminium.
PORECOOL KI-SIMULATION
Staatlich validierte Forschung: Von der BSFZ anerkannte, KI-unterstützte Simulationsmethodik zur thermischen Vorhersage.
REFERENZPROJEKTE
Antriebstechnik
Erhöhung der Lebensdauer im dreistelligen Prozentbereich durch extreme Verschleißbeständigkeit und lebenslange Initialschmierung.
Messtechnik
Senkung von Gewicht und Materialkosten im hohen zweistelligen Prozentbereich durch die Substitution von Bronze durch Aluminium.
Powertrain
Schneller und einfacher Korrosionsschutz von Magnesium mit integriertem Steinschlagschutz ohne Einsatz von Schadstoffen.
Kunststoffverarbeitung
Senkung der Zykluszeit im zweistelligen Prozentbereich und Verbesserung der Produktqualität.
Leistungselektronik
Verbesserung der Elektronikkühlung durch Optimierung von Wärmeleitung, Wärmestrahlung und Konvektion.
Elektromobilität
Verbesserung der Wärmeübertragung dielektrischer Bauteile im fünfstelligen Prozentbereich.
Fahrzeuginterieur
Weltweit einmalige Zierteile mit neuartigen, wertanmutenden multifunktionalen keramischen Oberflächen.
Thermoelektrik
Verbesserung von thermischen Widerständen bei PTC-Heizelementen im dreistelligen Prozentbereich.
Architektur
Leichtbau-Designstrukturen für Interieur, Terrasse, Dach, Fassade und Garten mit einer bisher unbekannten Multifunktionalität sowie Design- und Gestaltungsfreiheit.
Optik
Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit, Kratzfestigkeit und Lichtabsorption / Lichtreflektion.
IR-Heizung
Verbesserung der Infrarot-Strahlung und Senkung des Stromverbrauchs im mehrstelligen Prozentbereich.
Energietechnik
Herstellung eines mediendichten Metall-Kunststoff Hybridteils auf eine bisher unbekannte Art ohne Einsatz von Chemikalien.
VALIDIERT VON TECHNOLOGIEFÜHRERN
Das innovative Potenzial der METAKER Surface Technologie hat uns sehr beeindruckt. Wir sind davon überzeugt, dass dieses Verfahren in den nächsten Jahren noch in vielen Bereichen Anwendung findet und Schlüssel zur erfolgreichen Umsetzung neuer Technologien sein wird.
Dr. P. P., Fraunhofer Gesellschaft.
Ich kenne dieses Verfahren seit Jahren. Ihre Weiterentwicklung (METAKER Surface) ergibt durchaus Sinn Ihre Technologie für Serienanwendungen näher zu betrachten.
Dr. R.S: Head of R&D, Automotive Tier-1.
Wir sind zufrieden mit den ersten Tests von offenporigen Aluminum-Polymer-Hybriden und wollen eine Serienanwendung entwickeln.
J.O. CEO, Hersteller von Antriebskomponenten.
Früher war es für uns unvorstellbar bei unserem Produkt Aluminium einzusetzen. Jetzt ist es möglich.
R.K., Head of Prozess Development, Automotive Tier-1.
Es ist sehr interessant, welche neue Leichtbau-Ansätze mit dem offenporigen Aluminiumguss denkbar sind.
Dr. B.O., Leiter Leichtbau, Automotive OEM
Unsere Mitarbeiter sind von METAKER Surface sehr überzeugt. Diese Technologie ist wirklich etwas besonderes.
R.G., Head of Product Development, Hersteller von Antriebskomponenten.
METAHYBRID ist ein sehr breites Technologieportfolio mit vielen neuen Möglichkeiten. Wir haben bereits mehrere gesuchten Lösungen entdeckt.
R. S., Leiter Produktentwicklung, Hersteller von Design-Produkten.
Das METAHYBRID Technologieportfolio bietet sehr viele neue Ansätze für unsere Produkte. Wir würden die ersten davon gerne so schnell wie möglich untersuchen.
M.W., Head of Advanced Engineering, Automotive Tier-1.
Erfreulicherweise sind die Tests mit ihren Platten immer noch sehr positiv. Deswegen möchten wir direkt 300 Platten bestellen.
T.B., Senior Operations Engineer, Weltmarktführer Logistik.
Die Vorstellung, einen Kühlkörper in der Größe einer Tafel Schokolade zu haben, ist wirklich sehr verlockend. Wir wollen Muster bestellen.
Dr. M. H. / Geschäftsführer, Hersteller Leistungselektronik.
Wir sehen eine Chance für unsere Produkte strategisch neue Märkte zu erschließen. Lassen Sie uns ein Testmuster herstellen.
A. H. / CTO, Hersteller Wärmetauscher.
Das war sehr interessant. Wir müssen Ihre Ideen unbedingt an Prototypen ausprobieren.
M. M. / F&E Hardware, Automotive Tier-1.
BEKANNT AUS DER PRESSE
