EP1352696A2 - Verfahren zur Herstellung von Schaummetall-Verbundformkörpern - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Schaummetall-Verbundformkörpern Download PDF

Info

Publication number
EP1352696A2
EP1352696A2 EP03000266A EP03000266A EP1352696A2 EP 1352696 A2 EP1352696 A2 EP 1352696A2 EP 03000266 A EP03000266 A EP 03000266A EP 03000266 A EP03000266 A EP 03000266A EP 1352696 A2 EP1352696 A2 EP 1352696A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
metal
foam
finished
solid
semi
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03000266A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1352696A3 (de
Inventor
Eric Wolfsgruber
Helmut WÖRZ
Frantisek Simancik
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alulight International GmbH
Original Assignee
Mepura Metallpulver GmbH
Alulight International GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mepura Metallpulver GmbH, Alulight International GmbH filed Critical Mepura Metallpulver GmbH
Publication of EP1352696A2 publication Critical patent/EP1352696A2/de
Publication of EP1352696A3 publication Critical patent/EP1352696A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
    • B22F7/002—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of porous nature
    • B22F7/004—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of porous nature comprising at least one non-porous part
    • B22F7/006—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of porous nature comprising at least one non-porous part the porous part being obtained by foaming
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/10—Sintering only
    • B22F3/11—Making porous workpieces or articles
    • B22F3/1121—Making porous workpieces or articles by using decomposable, meltable or sublimatable fillers
    • B22F3/1125—Making porous workpieces or articles by using decomposable, meltable or sublimatable fillers involving a foaming process
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12479—Porous [e.g., foamed, spongy, cracked, etc.]

Definitions

  • the present invention relates generally to novel foam metal moldings, and in particular a new method for targeted and reproducible Manufacture of these new moldings.
  • the powder metallurgical starting material is in one heated chamber heated outside a foam mold and ready for foaming brought, after which the quantity matched to the volume capacity of the mold Metal foam in its entirety is pressed into the mold, one relative in itself complex technology.
  • US Pat. No. 3,087,807 A describes a method according to which one of the desired final shape of the finished foam metal body in its shape appropriately shaped semifinished product is placed in a hollow shell and heated there is foamed.
  • the individual metal foam molded body is on its own alone is not yet functional and it, e.g. in the case of noise protection components, Wall panels or the like, requires any brackets or e.g. cavities Openings or the like which should e.g. for mounting brackets, connections and / or Connecting elements are provided.
  • the invention has set itself the task of creating a method in which a subsequent attachment of components, holding elements, as described above, Cavities, recesses or the like. essentially unnecessary.
  • the new procedure should furthermore the use of costly raw material, e.g. of how Semi-finished product described above based on a compact Spare metal powder / blowing agent / cover sheet composite and with foam metal products guide integrated or integrated solid elements with precisely controllable end positioning.
  • the essence of the invention is, in particular, that the foaming process not only serves to form the metal foam itself, but also that the developing one Metal foam is in situ and integral with the solid parts, of what type they are now individual are, connects. Subsequent material weaknesses, e.g. by Drilling holes, threads or the like. for the attachment of functional parts, Holding elements or the like. can be avoided and it is due to the in-situ foaming of the Solid parts whose integration and anchoring in the finished metal foam body optimal extent reached.
  • the individual solid body to be absorbed by the developing metal foam or functional component can, as is expressed above, entirely from the foam surrounded, e.g. for a modification of the foam structure by the (Solid) insert (s) is taken care of.
  • Reinforcement elements e.g. Rods, wires, nets or the like
  • the metal foam can only do that Anchoring area or the like a functional component, e.g. a fastener, enclose, the actual functional area, for example, the surface of the Towering over the metal foam body, emerging from it or the like.
  • a functional component e.g. a fastener
  • a particularly intimate bond between the or more solid body (s) and Metal foam can be selected according to the first embodiment of the material Achieve claim 2.
  • claim 2 includes, as a third variant, a selection of for effective integration of the (solid) parts into the foam metal body in question Materials, material phases, layers or the like.
  • the support itself can advantageously be supported essential and desired material closure through measures to increase the mechanical bond between foam metal and individual solid bodies, e.g. by enlarging or by special design of its surface, like this is provided according to the third preferred embodiment of claim 3.
  • the solid bodies to be integrated into the foam can e.g. by pouring, Continuous casting, extrusion, extrusion, rolling or the like. be made.
  • the insert components have particularly high technological requirements should be sufficient, e.g. high hardness, abrasion resistance, chem. Durability or the like should have, as disclosed in claim 4, the use of Solid bodies or components made of powder technology, compacted, e.g. sintered, material possible.
  • Shaped articles or components made of materials to be foamed are preferred Melting temperatures which are above the melting temperature of the metal to be foamed Base body are used, as in the second variant of this claim intended.
  • a major advantage of the new process of in-situ foaming is the im Claim 5 specified first embodiment, which consists in that the or structures, bodies or to be integrated into the foam of the matrix metal Functional components together with foamable semi-finished bodies in the Shaping mold can be introduced, which is essentially a geometry which have the geometry of the finished composite product obtained after foaming is similar.
  • the method according to the invention has the essential advantage that it leads to for the first time an actually exact final positioning of the solid parts to the desired ones Possibility of placing the foam body in a position that is also accurate in terms of its angle or position, a procedure as it is according to the second embodiment of the Claim 5 is provided, is of particular advantage.
  • Claim 6 shows a first preferred variant of the method, in which the holding elements serving for an exact positioning of the solid parts in the foam matrix "rise” or the like, so to speak, so that they can be integrated into the same material ,
  • Holding elements in whatever form they are, are preferred with a higher melting temperature than that of the matrix metal forming the foam, see also the third embodiment according to claim 6.
  • the invention is in no way limited to "full" solid bodies, rather, as can be seen in claim 9 in its first embodiment, the installation of hollow solid bodies, that is to say hollow bodies, but with a practically solid conversion, can also be provided.
  • metal foam body with externally accessible or e.g. they also penetrating recesses, cavities or the like. to create what is one hand subsequent introduction of such empty spaces saved, but on the other hand has the advantage that the hollow body forming the boundary of the empty spaces there together with the surrounding and integrating metal foam a significant mechanical reinforcement bring.
  • metal foam body with externally accessible or e.g. they also penetrating recesses, cavities or the like.
  • the hollow body forming the boundary of the empty spaces there together with the surrounding and integrating metal foam a significant mechanical reinforcement bring.
  • the largest possible area for the contact of the foamable compacted semi-finished goods with or for heating, shaping and Dimensioning provided mold or mold base and on the other hand, to prevent undesired slipping or uncontrolled movement when the mold is manipulated Rolling away of the semi-finished body and thus an irregular or undesirable It is according to one to avoid material density distribution in the mold before foaming third variant of claim 9 cheap, a semi-finished product with bodies with at least a flat or flat surface, i.e. underside, with which this Semi-finished product body on the mold bottom or a composite sheet inserted there rest.
  • the invention relates to the composite foam body produced by the new method according to claim 10 .
  • a foamable is semi-finished product obtained by powder metallurgy.
  • a foamable is semi-finished product obtained by powder metallurgy.
  • Powder mixture made of aluminum or an aluminum alloy, mixed homogeneously with a blowing agent - preferably titanium hydride - and optionally other powdery ones
  • Additives that are on a compacting, e.g. a conforming system, by pressing, Extrusion, rolling or in a comparable way to a piece goods, that is to say rods, Plates, profiles or the like
  • Semi-finished forms is compacted, usually a density of the like available semi-finished goods is achieved, which is preferably about 95% of theoretical Density of the metal matrix is.
  • Sandwich panels with one or two sides are known Cover plates, foils or the like, which were roll-plated in a first step, in the end these cover plates with the matrix metal of the foamable semi-finished product connect, contour this layer composite if necessary and then through Heating to the melting temperature of the foamable semi-finished product Form foam body, which is then finally with the metal cover plates connects materially, see e.g. DE 196 12 781 C1.
  • FIG. 1 shows particularly preferred forms of profiles of the to be used, by compacting Foamable semi-finished product made of metal and blowing agent powder; 2 that Scheme of a mat formed with the aforementioned semi-finished bodies and FIG. 3 a Scheme of a suitable for performing the method according to the invention loaded mold.
  • FIG. 1 shows three particularly preferred within the scope of the present invention
  • Forms of foamable semi-finished bodies to be used according to the invention 60 in Oblique view, etc. one with a flat rectangular shape, one with more than semicircular and one with a square cross section.
  • At least one of the Side surfaces, designated 601 in the drawing are substantially flat and flat other surfaces can have any shape, e.g. domed or otherwise shaped his.
  • the advantage of the flat surfaces 601 is that the semi-finished bodies 60 have a large surface contact lie on the bottom of a mold or on a sandwich sheet stored there can, which increases the risk of relocation or slipping when moving or manipulation of the mold is significantly reduced.
  • Another major advantage is that also an improvement in the heat transfer from the mold bottom in the semi-finished product 60 is reached through this flat surface 601.
  • FIG. 2 shows a further, particularly preferred possibility, an undesirable one Displacement of the semi-finished body 60 both in the mold and mutually prevent.
  • a sectional view shows how the semi-finished product body 60 is also flatter here Underside 601 by means of threads, wires 605 or the like, e.g. from the same material as that Foamable matrix metal, woven into a kind of mat 600, which is essential for Stabilization of the arrangement in the mold contributes.
  • FIG. 3 shows an interior space 1112 which is advantageously charged within the scope of the invention a foaming and shaping mold 100 in a sketchy schematic form: on the - Here flat - mold bottom 11 is a lower solid bottom plate 670 for formation a foam metal-solid metal composite body, on which with its flat sides 601 semi-finished product body 60 based on extruded compact parts from one Metal, e.g. Al powder, and a blowing agent, e.g. TiH powder, which are arranged at When the foam temperature is reached, form the matrix metal foam.
  • a foaming and shaping mold 100 in a sketchy schematic form: on the - Here flat - mold bottom 11 is a lower solid bottom plate 670 for formation a foam metal-solid metal composite body, on which with its flat sides 601 semi-finished product body 60 based on extruded compact parts from one Metal, e.g. Al powder, and a blowing agent, e.g. TiH powder, which are arranged at When the foam temperature is reached, form the matrix metal
  • Hollow cylinder or the like advantageously from a metal foam that can be dissolved or contained therein rising, somewhat higher melting metal a curved composite sheet 671 in Position held, which ultimately swells with that when the mold 100 is heated Matrix metal foam 600 welded material-tight.
  • a lower one located at the bottom of a mold 100 To occupy sandwich sheet 670 with the semi-finished bodies 60, it is e.g. only necessary in each case flat pieces of the semi-finished mat 600 explained above and shown in FIG. 2 cut to length or contoured and with them e.g. to each other or partially arranged one above the other to define the base of the future foam body.
  • the Retaining wires 605 can be made from metal compatible with the matrix metal or from one at the temperature of the heating and foaming to be burned decomposing or otherwise destructible material.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft Formkörper oder dergleichen aus Schaummetall auf Basis von Aluminium oder anderen Metallen, die hergestellt werden, in dem Halbzeug-Körper oder dergleichen aus schäumfähigem, durch Kompaktieren eines Gemisches mindestens eines Matrix-Metall-Pulvers mit mindestens einem Schäumgas freisetzenden Treibmittel erhaltener Halbzeug-Material in eine Schäum-Kokille (100) oder dergleichen eingebracht, in gewünschter geometrischer Anordnung dort angeordnet werden und unter Erhitzung auf eine Temperatur im Bereich der Schmelztemperatur des Matrix-Metalles gebracht werden, der Schäumvorgang nach Füllung der genannten Kokille beendet wird und die erhaltenen Schaummetall-Formkörper ausgeformt werden, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein schäumfähiger, kompaktierter Halbzeug-Körper zusammen mit mindestens einer bzw. einem - aus einem bei der Schmelztemperatur des Matrix-Metalls nicht schaumfähigen Material gebildeten Struktur- bzw. Funktions-Bauteil (671) oder dergleichen in die Schäum-Kokille eingebracht und in gewünschter Position gehalten wird, wonach die Erhitzung unter Ausbildung des die Struktur bzw.
Funktions-Bauteil berührungsbindenden oder umschließenden Metallschaums (600) in der dem Kokillen-Innenraum entsprechenden Form vorgenommen wird, wobei das Metall des gebildeten Metall-Schaumes mit der bzw. dem Struktur- bzw.
Fuktions-Bauteil oder insgesamt oder teilweise in Kontakt gebracht wird, und daß nach Abkühlung der erhaltene Verbund-Formkörper mit im Metallschaum fest gebundener Struktur bzw. Funktions-Bauteil entformt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen neuartige Schaummetall-Formkörper, und im besonderen ein neues Verfahren zur gezielten und reproduzierbaren Herstellung dieser neuen Formkörper.
Es ist in den letzten Jahren eine große Zahl von Veröffentlichungen und Schutzrechtsschriften erschienen, welche die Herstellung von Schaummetallen, Vorrichtungen für die Verfahrensdurchführung sowie weiters auch die für die Schaummetall-Produktion erforderlichen Metall/Treibmittel-Mischungen bzw. die mit diesen Metall/Treibmittel-Mischungen gebildeten Halbzeuge für den Einsatz in einem Metallschäum-Herstellungsprozeß und die Herstellung des genannten Halbzeugs selbst betreffen.
Es sei zu den bekannt gewordenen Vorschlägen und Aktivitäten auf diesem Gebiet nur beispielsweise und keineswegs vollständig auf die folgenden Druckschriften verwiesen.
DE 1 164 102 A, DE 196 12 781 C1, DE 43 40 791 A1, DE 44 26 627 A1, EP 460 392 A1, EP 588 182 A2.
Zu verweisen ist hier weiters auf eine bekannte Technik des Schäumens von Metallen, bei welcher aus kompaktierten Metallpartikel-Treibmittelpartikel-Gemischen gebildetes Halbzeug in Schäumformen, z.B. aus Stahl, eingelegt und dort durch Erhitzen zum Aufschäumen gebracht wird.
Gemäß der EP 804 982 A2 wird das pulvermetallurgische Ausgangsmaterial in einer beheizten Kammer außerhalb einer Schaum-Gußform erhitzt und zum Aufschäumen gebracht, wonach der in seiner Menge auf die Volumskapazität der Gußform abgestimmte Metallschaum in seiner Gesamtheit in die Gußform gedrückt wird, eine an sich relativ aufwendige Technik.
In der US 3 087 807 A ist ein Verfahren beschrieben, gemäß welchem ein der gewünschten Endform des fertigen Schaummetallkörpers in seiner Gestalt etwa entsprechend geformtes Halbzeug in eine hohle Hülle eingebracht und dort unter Erhitzen aufgeschäumt wird.
Die DE 44 24 15 A1 beschreibt Schaummetaile mit anisotropen Eigenschaften, welche durch Erhitzen des schäumfähigen Halbzeuges in der Schäum- und Gußform und danachfolgende Deformation hergestellt werden. Es ist dort angeführt, daß zur Zerstörung der Stege zwischen den Poren zu dem Zweck, die Anzahl derselben, über welche die an sich durch die Poren reduzierte elektrische und thermische Leitung des Schaummetalles erfolgt, weiter zu reduzieren, die Integration von kleinen Keramik- oder Hartmetallpartikeln, Kurzfasern od.dgl., die als Rißstarter während der Deformation dienen, vorgesehen sein kann.
Die Zahl und Variabilität der Einsatzmöglichkeiten von Schaummetallen bzw. von daraus gefertigten Formkörpem, Werkstücken, Bauteilen od.dgl. ist hoch. Es sollen an dieser Stelle nur als Beispiele das Aussteifen von Hohlformen, alle für Schall- und Schwingungsdämpfung verschiedenster Art eingesetzten Bauteile, weiters Energieflüsse, wie z.B. Wärmefluß hemmende Bauteile, und nicht zuletzt die Verwendung als wegen ihrer niedrigen Dichte im steigenden Maß geschätzte Dekorations- und Verkleidungs-Bauteile, wie z.B. Wandplatten, Paneele od.dgl. genannt werden, wobei unter Umständen die Schaumstruktur selbst oder auch Schaumstruktur-Grenzen innerhalb der Bauteile, ihrer Oberfläche reizvolle ästhetische Aspekte bieten, welche zu Dekorzwecken dienen können.
In vielen Fällen ist es jedoch so, daß der einzelne Metallschaum-Formköprer für sich allein noch nicht funktionsfähig ist und er, wie z.B. im Falle von Schallschutz-Bauteilen, Wandpaneelen od.dgl., irgendwelcher Halterungen bedarf oder aber z.B. Hohlräume, Öffnungen od.dgl. aufweisen soll, welche z.B. für die Aufnahme von Halterungs-, Anschlußund/oder Verbindungselementen vorgesehen sind.
Es ist also notwendig, nach Fertigstellung des Schaummetall-Körpers denselben so nachzubearbeiten, daß die benötigten Ausnehmungen in denselben eingearbeitet werden, daß z.B. Halteelemente in die vorher eingebrachten Bohrungen eingeschraubt werden müssen oder daß z.B. die Bauteilränder umfangende Klemm- und Lagehaltungselemente anzubringen sind.
Sollen z.B. etwa Schaummetall-Verbund-Bauteile, also z.B. Sandwich-Bauteile, z.B. mit unterem und oberem, massivem Deckblech und dazwischen befindlicher Metallschaum-Struktur, realisiert werden, so wurde bisher so vorgegangen, daß ein Metallpulver/Treibmittelpulver-Gemisch zwischen die beiden Bleche eingebracht wurde und daß dann z.B. durch Walzen, Pressen od.dgl. ein im wesentlichen kompakter Vorform- bzw. Halbzeugkörper mit Außen-Deckschichten hergestellt wird, welcher bei erhöhter Temperatur z.B. in einer Form aufgeschäumt wird, wobei z.B. dann das Bodenblech in Lage bleibt und das Deckblech vom sich entwickelnden Metallschaum in eine endgültige Position "gehoben" wird. Nachteil dieser, hier als Beispiel angeführten, Technologie ist, daß sich damit eine exakte Endpositionierung der Bleche nur schwierig erreichen läßt.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zu schaffen, bei welchem sich ein, wie oben beschriebenes, nachträgliches Anbringen von Bauteilen, Halteelementen, Hohlräumen, Ausnehmungen od.dgl. im wesentlichen erübrigt. Das neue Verfahren sollte weiters den Einsatz von kostenaufwendig zu produzierendem Vormaterial, wie z.B. des wie oben beschriebenen Halbzeugs auf Basis eines kompaktierten Metallpulver/Treibmittel/Deckblech-Verbunds ersparen und zu Schaummetall-Produkten mit ein- oder anintegrierten Massiv-Elementen mit exakt steuerbarer Endpositionierung führen.
Das neue Verfahren soll schließlich die Produktion von gleich für einen technischen Einsatz und die Verwendung geeigneten fertigen Schaummetall-Formkörpern und -Bauteilen in im wesentlichen einem Verfahrensschritt ermöglichen.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein neues Verfahren zur Herstellung von Formkörpern, Werkstücken bzw. Bauteilen aus bzw. mit Schaummetall auf Basis von Aluminium bzw. Aluminium-Legierungen oder anderen Metallen bzw. Legierungen, wobei Halbzeug-Körper, -Stangen, -Profile, -Platten od.dgl., aus schäumfähigem, durch Kompaktieren eines Gemisches mindestens eines Pulvers des Matrix-Metalls mit mindestens einem bei erhöhter Temperatur ein Schäumgas freisetzenden Treibmittel auf Basis mindestens eines Metallhydrids oder eines anderen Treibmittels auf pulvermetallurgischem Wege erhaltenem Halbzeug-Material in eine Schäum- und Formgebungs-Kokille od.dgl. eingebracht, dort in jeweils gewünschter geometrischer Anordnung, Flächen- und/oder Raumverteilung angeordnet werden und in der genannten Kokille unter Erhitzung auf eine Temperatur im Bereich der Schmelztemperatur des Matrix-Metalles gebracht werden, der Schäumvorgang nach Füllung des Innenraums der genannten Kokille mit dem gebildeten Schaummetall mit einem gewünschten Füllgrad beendet wird und schließlich die so erhaltenen Schaummetall-Formkörper, -Werkstücke bzw. -Bauteile ausgeformt bzw. ausgebracht werden, welches dadurch gekennzeichnet ist,
  • daß zumindest ein schäumfähiger, kompaktierter Halbzeug-Körper oder eine Mehrzahl derartiger Halbzeug-Körper zusammen mit mindestens einer bzw. einem - aus einem bei der Schmelztemperatur des Matrix-Metalls bzw. Schäumtemperatur nicht schäumfähigen, Material bzw. Massiv-Material bzw. -Metall gebildeten Struktur bzw. Körper und/oder (technischen) Funktions-Bauteil aus der Gruppe Drähte, Seile, Stangen, Netze, Gitter, Folien, Platten, Bleche, Wabenkörper, Profile, Rohre, Buchsen, Verankerungselemente, Schraubschäfte od.dgl., in die Schäum- und Formgebungs-Kokille eingebracht und in gewünschter Position gehalten wird, wonach die Erhitzung unter Ausbildung des die Struktur bzw. den (Massiv-)Körper und/oder Funktions-Bauteil integral und satt umschließenden Metallschaums in der dem Kokillen-Innenraum entsprechenden Form bzw. Gestalt vorgenommen wird,
  • wobei das Material bzw. Matrix-Metall des bei der jeweiligen Schäum-Temperatur gebildeten Metall-Schaumes mit der bzw. dem gesamten Struktur bzw. (Massiv-)Körper und/oder Funktions-Bauteil oder mit einem Teil derselben bzw. desselben in Kontakt gebracht wird, und
  • daß nach entsprechender Abkühlung der erhaltene Verbund-Formkörper bzw. -Bauteil mit im Metallschaum fest gebundener Struktur bzw. fest gebundenem (Massiv-)Körper und/oder Funktions-Bauteil entformt wird.
Das Wesen der Erfindung besteht also insbesondere darin, daß der Schäumvorgang nicht nur der Bildung des Metallschaumes selbst dient, sondem daß der sich enwickelnde Metallschaum sich in situ und integral mit den Massiv-Teilen, welcher Art sie nun im einzelnen sind, verbindet. Damit können nachträgliche Materialschwächungen, z.B. durch Einbringen von Bohrungen, Gewinden od.dgl. für die Befestigung von Funktionsteilen, Halteelementen od.dgl. vermieden werden und es wird durch die in-situ-Umschäumung der Massiv-Teile deren Einbindung und Verankerung im fertigen Metallschaum-Körper in optimalem Ausmaß erreicht.
Der einzelne, vom sich entwickelnden Metallschaum aufzunehmende Massiv-Körper bzw. Funktions-Bauteil kann, wie dies oben zum Ausdruck kommt, vom Schaum gänzlich umgeben werden, womit z.B. für eine Modifikation der Schaumstruktur durch die (Massiv-)Einlage(n) gesorgt ist. In Frage kommen dafür z.B. Armierungselemente, wie z.B. Stäbe, Drähte, Netze od.dgl. Der Metallschaum kann aber auch nur den Verankerungsbereich od.dgl. eines Funktions-Bauteiles, z.B. eines Befestigungselementes, umschließen, wobei der eigentliche Funktional-Bereich beispielsweise die Oberfläche des Schaummetall-Körpers überragt, aus ihr hervortritt od.dgl. Sind Bleche, also Massiv-Körper mit ebener oder räumlicher, jedoch überwiegend flächiger, Ausdehnung mit dem Metallschaum zu verbinden, so kommt es zu einem flächigen, integrierenden Anliegen des Metallschaumes und somit zur flächigen Anintegration an das Blech.
Ein besonders inniger Verbund zwischen dem bzw. mehreren Massiv-Körper(n) und Metallschaum läßt sich bei einer Material-Wahl gemäß der ersten Ausführungsform des Anspruches 2 erzielen.
Es muß, wie bei einer zweiten Ausführungsvariante dieses Anspruches 2 vorgesehen, der einzelne (Massiv-)Körper nicht vollständig aus einem mit dem Matrix-Metall des sich bildenden Schaumkörpers kompatiblen Metall gefertigt sein, vielmehr kann eine materialschluß-fördernde Beschichtung desselben durchaus genügen, wobei allerdings ein integraler Verbund derselben mit dem seine Unterlage bildenden Grundkörper wichtig ist.
Weiters beinhaltet der Anspruch 2 als dritte Variante eine Auswahl von für die effektive Einbindung der (Massiv-)Teile in den Schaummetall-Körper in Frage kommenden Materialien, Materialphasen, Schichten od.dgl.
Ebenfalls bevorzugte Spezialfälle für die gewünschte hochgradige Integration der Massiv-Körper bzw. massiven Funktions-Bauteile in das geschäumte Metall zeigen jeweils die vierte und die fünfte Variante gemäß diesem Anspruch auf.
In diesem Sinne sind dort als letzte Variante einige, speziell auf die - im hohen Ausmaß und bevorzugt zum Einsatz kommenden Schaum-Matrix-Metalle auf Aluminiumbasis - ausgerichtete, den angesprochenen Material-Verbund fördernde Metalle bzw. Metall-Kombinationen genannt.
Für Fälle, wo ein wie bisher ausführlich behandelter, inniger Verbund zwischen Schaum und in denselben eingebettetem Körper nicht erwünscht ist, oder gar ein nachträgliches Entfernen des Körpers erfolgen soll, können die in der ersten Ausführungsvariante des Anspruches s 3 zusammengefaßten Maßnahmen Vorteile bringen.
Den Techniken zum Aufbringen der den Material-Verbund zwischen Matrix-Metall und von demselben umschäumten Massiv-Teil fördernden oder aber hemmenden Beschichtungen sind an sich keine Grenzen gesetzt. Dementsprechend sind in der zweiten Variante gemäß diesem Anspruch 3 einige solche, im Rahmen der Erfindung besonders bevorzugte Beschichtungs-Technologien genannt.
Unterstützt werden kann in vorteilhafter Weise der an sich für die meisten Fälle wesentliche und erwünschte Materialschluß durch Maßnahmen zur Steigerung des mechanischen Verbunds zwischen Schaummetall und einzelnen Massiv-Körpern, wie z.B. durch Vergrößerung bzw. durch besondere Gestaltung von dessen Oberfläche, wie dies gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsform des Anspruches 3 vorgesehen ist.
Die in den Schaum zu integrierenden Massiv-Körper können z.B. durch Gießen, Stranggießen, Strangpressen, Extrudieren, Walzen od.dgl. hergestellt sein. Für bestimmte Fälle, z.B. wenn die Einlage-Bauteile besonders hohen technologischen Anforderungen genügen sollen, also z.B. hohe Härte, Abrasionsfestigkeit, chem. Beständigkeit od.dgl. aufweisen sollen, ist - wie im Anspruch 4 geoffenbart - auch der Einsatz von Massiv-Körpern oder -Bauteilen aus auf pulvertechnologischem Wege hergestelltem, kompaktiertem, z.B. gesintertem, Material möglich.
Bevorzugt werden zu umschäumende Formkörper bzw. Bauteile aus Materialien mit Schmelztemperaturen, die über der Schmelztemperatur des aufzuschäumenden Metalls des Grundkörpers liegen, eingesetzt, wie gemäß der zweiten Variante dieses Anspruches vorgesehen.
Einen wesentlichen Vorteil des neuen Verfahrens der in-situ-Schäumung bringt die im Anspruch 5 angegebene erste Ausführungsvariante, die darin besteht, daß die an oder in den Schaum des Matrix-Metalls zu integrierenden Strukturen, Körper bzw. Funktions-Bauteile zusammen mit schäumfähigen Halbzeug-Körpern in die Formgebungskokille eingebracht werden, welche im wesentlichen eine Geometrie aufweisen, welche der Geometrie des nach dem Aufschäumen erhaltenen, fertigen Verbund-Produkts ähnlich ist.
Die bei einem wie oben beschriebenen, bisher bekannten Einsatz von schon als Material-Verbund einzubringendem und dann mit den im Verbund vorliegenden Massiv-Elementen, z.B. Blechen, zusammen aufzuschäumendem Halbzeug auftretenden Nachteile und Probleme mit einer gezielten, der gewünschten endgültigen Positionierung im fertigen Verbund-Schaumkörper entsprechenden, Positionierung sind schon oben kurz erörtert worden. Das erfindungsgemäße Verfahren bringt hier den wesentlichen Vorteil, daß es zum ersten Mal eine tatsächlich exakte Endpositionierung der Massiv-Teile an den gewünschten Stellen des Schaumkörpers in auch winkel- bzw. raumlagegenauer Stellung ermöglicht, wobei eine Vorgehensweise, wie sie gemäß der zweiten Ausführungsform des Anspruches 5 vorgesehen ist, von besonderem Vorteil ist.
Dem Anspruch 6 ist eine erste bevorzugte Verfahrens-Variante zu entnehmen, bei welcher die für eine exakte Positionierung der Massiv-Teile dienenden Halteelemente in der Schaum-Matrix sozusagen "aufgehen" od.dgl., sie also in dieselbe echt material-integriert werden können.
Um ein unerwünschtes gegenseitiges Verlagern bzw. Verrutschen der vor dem Schäumprozeß ja an sich ganz gezielt und bevorzugt auf die Endform abgestimmt in der Kokille anzuordnenden Halbzeug-Körper im Zuge des Schäumvorganges zu vermeiden, hat es sich weiters als besonders günstig erwiesen, die Halbzeug-Körper etwa in Form von mit Metalldrähten oder mit Filamenten aus im Matrix-Metall löslichem oder z.B. im wesentlichen rückstandslos verbrennendem Material zusammengehaltenen Matten, Bündeln od.dgl. für die Schaummetall-Bildung zur Verfügung zu stellen, siehe dazu die zweite Variante des Anspruches 6, wobei dann bloß so vorgegangen werden muß, daß die Matten in entsprechender Länge und eventuell auch Breite zuzuschneiden sind, und die derart konturierten Mattenstücke direkt in die Kokille eingebracht werden können, womit die Gefahr eines gegenseitigen Veriagerns der Halbzeug-Körper nicht mehr gegeben ist. An Stellen größerer Schäumhöhe kann eine entsprechend geformte zweite Matte auf der ersten Matte angeordnet werden usw.
Bevorzugt werden Haltelemente, in welcher Form auch immer sie vorliegen, mit einer höheren Schmelztemperatur als jener des den Schaum bildenden Matrix-Metalls, siehe dazu die dritte Ausführungsform gemäß Anspruch 6.
Besteht die Absicht, besonders robuste Sandwich-Metallschaum-Körper mit den Schaummetall-Körper jeweils oben und unten bzw. beidseitig begrenzenden Blechen oder Folien herzustellen, was dem Formkörper besonders hohe mechanische Stabilität verleiht, so ist es günstig, in die Schäum- und Formgebungs-Kokille in der Art, wie im Anspruch 7 beschrieben, derartige Folien und/oder Bleche an den entsprechenden Stellen der Kokille in gewünschter Lage anzuordnen. Dabei ist der Vorteil gegeben, daß nicht, wie bisher, z.B. eine "oberseitige" Deckfolie oder ein derartiges Deckblech direkt auf die auf dem ersten Blech angeordneten Körper des kompaktierten Metallmatrix/Treibmittel-Halbzeugs aufliegend angeordnet wird, wobei dann dieses Blech bzw. diese Folie mit steigender Porenbildung und Poren-Volumsvergrößerung während der Schaumentwicklung durch das Schäummetall selbst gehoben und schließlich gegen die Decke der Kokille gedrückt wird. Vielmehr wird gleich diese obere Deckfolie bzw. das obere Deckblech in Nähe der bzw. an der Kokillendecke anliegend angeordnet, z.B. mittels entsprechenden Folienhaltern, sodaß die angestrebte Verschweißung mit dem es im Zuge des Schäumprozesses erreichenden Metallschaum gleich in gewünschter, exakter Lage erfolgt.
Um ein Minimum an Nachbearbeitungs-Aufwand erfordernde, in der Final-Form und -Dimension praktisch optimale Massiv-Körper/Schaummetall-Verbund-Formkörper zu erhalten, ist eine auf die Endform abgestellte Beschickung der Schäum- und Formgebungs-Kokille gemäß der ersten Ausführungsvariante des Anspruches 8 besonders günstig. Auf die dort angegebene Weise lassen sich weitgehend poren-homogene Integralschaum-Bauteile der neuen Art erzielen.
Für die Fertigung von lokal volumsbereich-veränderliche Porenanteile, Porendichte bzw. Porenvolumina aufweisenden Schaummetall-Formkörpern bringt die gemäß der zweiten Variante dieses Anspruches vorgesehene Art der Kokillen-Beschickung mit den Körpern des schäumfähigen Halbzeuges Vorteile.
Für die Erzielung von Formkörpern mit optimaler Einbindung der Massiv-Körper als besonders vorteilhaft hat sich die Einhaltung von Verhältnissen zwischen den Volumina bzw. dem Gesamtvolumen der in die Kokille eingebrachten kompaktierten, schäumfähigen Halbzeug-Körper und des Innenraums der Formgebungs-Kokille gemäß der dritten Ausführungsform des Anspruches 8 besonders bewährt.
Die Erfindung ist keineswegs auf "volle" Massiv-Körper beschränkt, vielmehr kann auch, wie der Anspruch 9 in dessen erster Ausführungsform zeigt, der Einbau von hohlen Massiv-Körpern, also von Hohlkörpern, allerdings mit praktisch massiver Umwandung, vorgesehen sein.
Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit besteht gemäß der zweiten Variante des Anspruches 9 darin, Metallschaum-Körper mit von außen zugänglichen oder z.B. sie auch durchsetzenden Ausnehmungen, Hohlräumen od.dgl. zu schaffen, was einerseits ein nachträgliches Einbringen solcher Leerräume erspart, anderseits aber den Vorteil hat, daß die dort die Begrenzung der Leerräume bildenden Hohlkörper zusammen mit dem sie umgebenden und integrierenden Metallschaum eine wesentliche mechanische Verstärkung bringen. Z.B. können gerade Rohrkörper von einer Wand zur gegenüberliegenden Wand der Kokille, dort dicht anschließend umschäumt werden oder z.B. gebogene Rohrkörper von einer Wand zu einer benachbarten Wand der Kokille.
Um einerseits eine möglichst hohe Fläche für den Kontakt des schäumfähigen kompaktierten Halbzeug-Gutes mit der bzw. dem für dessen Aufheizung, Formgebung und Dimensionierung vorgesehenen Kokille bzw. Kokillenboden Sorge zu tragen und anderseits, um bei Manipulation der Kokille ein unerwünschtes Verrutschen oder unkontrolliertes Wegrollen der Halbzeug-Körper und damit eine unregelmäßige oder unerwünschte Materialdichte-Verteilung in der Kokille vor dem Schäumen zu vermeiden, ist es gemäß einer dritten Variante des Anspruches 9 günstig, ein Halbzeug-Gut mit Körpern mit zumindest einer flachen bzw. ebenen Aufliege-, also Unterseite, vorzusehen, mit welcher diese Halbzeug-Körper auf dem Kokillenboden oder einem dort eingelegten Verbundblech aufliegen.
Schließlich betrifft die Erfindung die nach dem neuen Verfahren hergestellten Verbund-Schaumkörper gemäß Anspruch 10.
Zusammenfassend soll also folgendes festgehalten werden:
Wie schon erwähnt, wird erfindungsgemäß ein schäumfähiges, auf pulvermetallurgischem Fertigungsweg erhaltenes Halbzeug eingesetzt. Beispielsweise ist Ausgangsprodukt für die Herstellung von Aluminiumschaum-Formkörpern eine Pulvermischung aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung, homogen vermischt mit einem Treibmittel - bevorzugt Titanhydrid - und gegebenenfalls weiteren pulverförmigen Zusatzstoffen, die auf einer Kompaktier-, z.B. einer Conformanlage, durch Pressen, Extrudieren, Walzen oder auf eine vergleichbare Weise zu einem Stückgut, also zu Stäben, Platten, Profilen od.dgl. Halbzeugformen kompaktiert wird, wobei meist eine Dichte des so erhältlichen Halbzeug-Gutes erreicht wird, die vorzugsweise über ca. 95 % der theoretischen Dichte der Metallmatrix liegt.
Bekannt geworden sind Sandwich-Platten mit ein- oder doppelseitig angebrachten Deckblechen, -folien od.dgl., die in einem ersten Schritt walzplattiert wurden, um letztlich diese Deckbleche mit dem Matrix-Metall des aufschäumbaren Halbzeuges metallisch zu verbinden, diesen Schichtverbund gegebenenfalls zu konturieren und danach durch Erwärmung auf die Schmelztemperatur des aufschäumbaren Halbzeuges, den Schaumkörper zu bilden, der sich dann schließlich mit den metallischen Deckblechen materialschlüssig verbindet, siehe dazu z.B. die DE 196 12 781 C1.
Die Nachteile der bisher bekannt gewordenen Verfahren sind unter anderem folgende:
  • a) Das soeben kurz beschriebene Walzplattieren setzt voraus, daß auch das aufschäumbare Halbzeug von vornherein in Platten- oder Blechform vorliegt. Auf pulvermetallurgischem Weg ist eine solche Blechherstellung schwierig. An bekannten Technologien stehen zur Verfügung das Pulverwalzen, das im Zusammenhang mit aufschäumbarem Halbzeug jedoch bis heute noch nicht bis zur Serienreife entwickelt werden konnte, sowie das Strangpressen. Beim Strangpressen sind jedoch der Profilbreite relativ enge Grenzen gesetzt, die von der Innenweite des Rezipienten her bestimmt wird. Wird ein Strangpreßprofil in Längsrichtung gewalzt, ist die dabei entstehende Breitung desselben unerheblich. Sind höhere Blechbreiten erforderlich, muß das stranggepreßte Profil abgelängt und dann quer in den Walzspalt eingebracht werden. Die Herstellung größerer Mengen an Verbundplatten durch Querwalzen wird jedoch von den Walzwerken meist aus Sicherheitsgründen abgelehnt.
  • b) Bauteile mit beidseitig angebrachten Deckblechen können entweder beidseitig glatt sein oder sie weisen beispielsweise beidseitig untereinander gleichartige Konturen auf.
  • c) An Sandwich-Bauteile mit beidseitig angeordneten Deckblechen, die nach dem Walzplattieren und vor dem Aufschäumen "winkelige" Konturen bzw. Querschnitte, z.B. ähnlich einem flachen U mit beidseitig im Winkel wegstehenden Fahnen, etwa so:
    Figure 00080001
    , aufweisen, kann sich der Teil des in vertikaler Lage befindlichen aufschäumbaren Halbzeugs horizontal nicht ausweiten. Die Wandstärke des Schaumkernes ist daher nach einem Aufschäumen in den horizontalen Lagen größer und in den vertikalen Lagen geringer. Derartiges, walzplattiertes Halbzeug, also Sandwich-Verbund, mit Konturen kann nur für begrenzte Geometrien und Größen verwendet werden. Mit zunehmender Dicke des aufgeschäumten Bauteiles verändert sich die Geometrie des unteren und oberen Deckbleches wesentlich. Das zwischen den Deckblechen eingewalzte Halbzeug kann sich diesen Änderungen nicht anpassen.
    • Einige wesentliche Punkte und bevorzugte Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens sind nun global zusammengefaßt folgende:
  • 1. Deckbleche und aufschäumbare Halbzeug-Körper in Stab-, Profil- od.dgl. -Form werden neben- und übereinander in eine Schäum- und Formgebungs-Kokille eingelegt.
  • 2. Ein als mit dem Metallschaum integral zu verbindendes oberes und ein derartiges unteres Deckblech können problemlos voneinander verschiedene Formen, Querschnittsgestalten bzw. Topografien aufweisen.
  • 3. Geschäumte Sandwich-Platten sind durch Einlegen von Unterlags- und Deck-Blechen, -Folien od.dgl. in die Kokille ohne den vorbereitenden bzw. Zwischenschritt eines Walzplattierens bzw. Kompaktierens zu einem Verbund-Halbzeug, also praktisch in einem Arbeitsgang, herstellbar.
  • 4. Bei Sandwich-Schaum-Blechen bestehen die Deckbleche z.B. aus Aluminium oder anderen Metallen, wie z.B. Stahl, Ni-Basislegierungen und deren Legierungen, deren Schmelzpunkt beispielsweise um mindestens 50°C über dem Schmelzpunkt des aufzuschäumenden Halbzeug- bzw. Matrix-Metalles liegt.
  • 5. Das aufschäumbare Halbzeug ist bevorzugt durch in einer "Conform-" oder Strangpreßanlage hergestellte Profile, bevorzugt mit Flach- oder Rundabmessungen, gebildet, deren Querschnitt insgesamt dem Hohlraum der Kokille angepaßt werden kann, in der Weise, daß mehrere Profile neben- oder übereinander eingelegt werden, wobei sich die Menge, der Füllgrad und auch die Füllhöhe nach der gewünschten und angestrebten Dichte des jeweils herzustellenden Schaummetall-Bauteiles richtet.
  • 6. Für verschiedene Bauteile und unterschiedliche Dichten und Dicken können schäumbare Halbzeugkörper mit untereinander gleichen Abmessungen verwendet werden. Durch lokal unterschiedlich dichte Anordnung dieser Halbzeug-Einlagen können lokal unterschiedliche Eigenschaften im fertigen Bauteil erzielt werden. An den Grenzen zwischen den ursprünglich in die Kokille eingelegten Halbzeugkörpern bzw. -profilen entstehen am fertigen Schaummetall-Körper bzw. an dessen Oberfläche Muster, die zu dekorativen Zwecken genutzt werden können.
  • 7. Um die in der Kokille nebeneinanderliegenden Halbzeugprofile gegen Verlagern bzw. Verrutschen zu sichern, ist es günstig, entweder Profile mit zumindest einer flachen Auflageflächen zu verwenden, oder aber es werden nebeneinander zu positionierende Profile oder Stäbe mit Hilfe von dünnen Metalldrähten oder Fasern verschiedener Herkunft, die z.B. beim Aufschäumvorgang - von Gasbildung abgesehen - rückstandlos verbrennen, sich zersetzen oder in dem schmelzflüssigen Metallschaum gelöst werden, zu Matten mit beispielsweise gleichmäßigen Abständen der Stäbe voneinander verbunden, welche, - was die Beschickung der Kokille wesentlich vereinfacht - vorgefertigt und vorkonturiert in die Kokille flächig oder lokal mehrlagig eingelegt werden können.
  • 8. Der Profilquerschnitt des schäumfähigen Halbzeuges und die Lage der es bildenden Körper innerhalb der Kokille ist vorteilhaft so zu wählen, daß die an der Oberfläche der Halbzeug-Körper befindliche Oxidhaut durch den Aufschäumvorgang, bei dem sich das Halbzeug ja zuerst aufbläht, ausreichend Platz hat, aufzubrechen, sodaß sich das nicht oxidierte Metall des in diesem Zustand flüssigen Schaumkörpers ohne störende Oxidhäute insgesamt zum Schaumkörper metallisch verbinden kann.
  • 9. Die ursprüngliche Lage der eingesetzten Halbzeug-Körper ist bei der fertigen Platte an deren Oberfläche erkennbar und die in ihrer Struktur bzw. Optik sich abhebenden Grenzflächen zwischen den Halbzeugkörpern können als Designelement genutzt werden.
  • 10. Bei der Herstellung von Sandwich-Schaummetall-Platten od.dgl. wird durch die Einwirkung der schmelzflüssigen Schaumfront der Metallschaum mit einem vorher noch nicht bis zur Schmelztemperatur erwärmten massiven Deckblech diffusionsverschweißt. Um die metallische Verbindung zwischen Schaumkörper und Deckblech od.dgl. zu verbessern, kann das Deckblech entweder mit einer niedrigschmelzenden Legierung, z.B. AISi12, oder mit einem diffusionsfördernden Mittel, z. B. Zink, walzplattiert oder beschichtet sein.
    Ist zwischen dem Schaummetall und dem Deckblech keine innige Verbindung gewünscht, so werden dort günstigerweise Trennmittel aufgebracht, wie z.B. Graphit, eine Eloxalschicht od.dgl.
  • 11. Gemäß einer wichtigen Herstellungsvariante kann das obere Deckblech mit Hilfe von Distanzstücken od.dgl. an die obere Kokillenhälfte bzw. -decke anliegend angeordnet oder z.B. gedrückt werden, oder es wird dort angeklammert. Damit kann sichergestellt werden, daß sich während des Aufschäumvorganges das obere Deckblech bereits in seiner Endposition befindet und erst nicht von der Front des sich entwickelnden Schaumes angehoben wird und sich dabei z.B. falsch anordnet, verkantet od.dgl. und damit nicht in die gewünschte Endposition im fertigen Schaumkörper gelangt.
    • Alles bisher zu Blechen Ausgeführte gilt analog für alle anderen Formen von in bzw. an den Metallschaum zu integrierenden Bauteile, Strukturen, Massiv-Körper u.dgl.
    Nach dem oben beschriebenen Verfahren können die verschiedensten Integral-Schaum-Formkörper hergestellt werden:
  • i. Platten und Sandwich-Platten, die einseitige bzw. zweiseitige Deckbleche oder keine Deckbleche aufweisen, planparallel oder konturiert und Formteile mit untereinander verschiedenen Deckflächen-Topografien.
  • ii. Formteile, deren hohles Inneres mit Metallschaum "ausgesteift" ist.
  • iii. Oberes und unteres mit dem Schaum letztlich verbundes Deckblech können unterschiedlich konturiert sein, also z.B. oberseitig kann der Metallschaum/Massivteit Verbund-Körper eine Wellblechkontur aufweisen und unterseitig kann er z.B. glatt oder mit einem Wellblech mit einer anderen Kontur versehen sein.
  • iv. Durch unterschiedlich dichte Halbzeug-Einlagen untereinander gleicher oder verschiedener Abmessungen können unterschiedliche Schaumdicken bei gleicher bzw. konstanter Dichte und (lokal) verschiedene Dichten bei (lokal) unterschiedlichen Schaumdicken erzielt werden.
  • v. Für weitere Gewichtseinsparungen können in einer herzustellenden Schaumplatte durch Einlagen, z.B. mit Hohlräumen, also z.B. Rohrstücken, zwischen den Deckblechen lokale Ausparungen ausgebildet werden.
  • vi. Schaumkörper und Endplattenbleche, -folien od.dgl. können wahlweise metallisch fest miteinander verbunden sein oder wahlweise ganz oder lokal keine Verbindung mit dem Schaummetall aufweisen.
  • vii. In den Schaumkörper eingeschäumt können die verschiedensten massiven Metallteile, wie Rohre und Befestigungselemente, Wärmetausch- bzw. Kühlelemente od.dgl., sein.
  • viii. Es können Schaumplatten, umgeben mit Randleisten oder ein- oder beidseitig anintegrierten Deckblechen gefertigt werden.
    • Dabei können die umlaufenden Seitenkanten z.B. mit einer Rille ausgebildet sein, die mit Hilfe eines zweiteiligen Rahmens hergestellt werden. Nach dem Aufschäumvorgang wird der umgebende Rahmen aufgeklappt und entfernt. In die entstandene Rille wird ein Aluminium-Vollprofil verklemmt oder geklebt oder verschraubt. Das Vollprofil überlappt mit seinen Schenkeln den Rand der Schaumplatte und erlaubt damit eine saubere Ausbildung des Plattenrandes. Dieser Vollprofilrahmen kann auch als Verbindungsstück von zwei oder mehreren, am Stoß zusammengefügten Platten ausgebildet sein, wodurch sich auch großflächige Plattenkonstruktionen herstellen lassen.
    Eine an den Außenseiten der Schenkeln des Aluminium-Vollprofils angebrachte Rille kann den Rand eines Deckbleches aufnehmen, das rechtwinkelig gekantet, in die Rille geschoben wird. Die Verbindung Deckblechkante/Aluminium-Vollprofil kann durch Kleben oder Löten, Schweißen, aber auch durch andere Fügetechniken hergestellt werden.
    Anhand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen die Fig. 1 besonders bevorzugte Formen von Profilen des einzusetzenden, durch Kompaktieren von Metall- und Treibmittelpulver hergestellten schäumfähigen Halbzeugs; die Fig. 2 das Schema einer mit den genannten Halbzeug-Körpern gebildete Matte und die Fig. 3 ein Schema einer für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in geeigneter Weise beschickten Kokille.
    Die Fig. 1 zeigt drei im Rahmen der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugte Formen von erfindungsgemäß einzusetzenden, schäumfähigen Halbzeug-Körpern 60 in Schrägansicht, u.zw. einen solchen mit flach rechteckigem, einen mit mehr als halbkreisförmigem und einen mit quadratischem Querschnitt. Mindestens eine der Seitenflächen, in der Zeichnung mit 601 bezeichnet, ist im wesentlichen eben und flach, die sonstigen Flächen können jede Gestalt aufweisen, also z.B. bombiert oder sonstig geformt sein. Vorteil der ebenen Flächen 601 ist, daß die Halbzeug-Körper 60 mit großem Flächen-Kontakt an den Boden einer Kokille oder an ein dort eingelagertes Sandwich-Blech anliegen können, wodurch die Gefahr einer Orts-Verlagerung oder eines Verrutschens bei Bewegung oder Manipulation der Kokille wesentlich herabgesetzt ist. Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, daß auch eine Verbesserung des Wärmeüberganges vom Kokillenboden in das Halbzeug 60 durch diese ebene Fläche 601 erreicht wird.
    Die Fig. 2 zeigt eine weitere, besonders bevorzugte Möglichkeit, eine unerwünschte Verlagerung der Halbzeug-Körper 60 sowohl in der Kokille als auch gegenseitig zu verhindern. In Schnittansicht ist gezeigt, wie die Halbzeug-Körper 60 mit auch hier flacher Unterseite 601 mittels Fäden, Drähten 605 od.dgl., z.B. aus dem gleichen Material wie das aufzuschäumende Matrix-Metall, zu einer Art Matte 600 verwoben sind, was wesentlich zur Stabilisierung der Anordnung in der Kokille beiträgt.
    Die Fig. 3 zeigt einen im Rahmen der Erfindung vorteilhaft beschickten Innraum 1112 einer Schäum- und Formgebungs-Kokille 100 in skizzenhaft schematischer Form: Auf dem - hier flachen - Kokillenboden 11 liegt ein unteres massives Boden-Blech 670 für die Bildung eines Schaummetall-Massivmetall-Verbund-Körpers, auf welchem mit ihren flachen Seiten 601 Halbzeug-Körper 60 auf Basis von stranggepreßten Kompaktlingen aus einem Metall-, z.B. AI-Pulver, und einem Treibmittel-, z.B. TiH-Pulver, angeordnet sind, welche bei Erreichen der Schäumtemperatur dann den Matrix-Metallschaum bilden. An die konkav gekrümmte Kokillen-Decke 12 ist mittels von sich unten abstützenden Stützkörpern 620, z.B. Hohlzylinder od.dgl., vorteilhafterweise aus einem vom Metallschaum auflösbaren oder darin aufgehenden, etwas höher schmelzenden Metalls ein gekrümmtes Verbundblech 671 in Lage gehalten, welches letztlich mit dem beim Erhitzen der Kokille 100 aufquellenden Matrix-Metallschaum 600 materialschlüssig verschweißt.
    Um z.B., wie in Fig. 3 gezeigt, ein am Boden einer Kokille 100 angeordnetes unteres Sandwich-Blech 670 mit den Halbzeug-Körpern 60 zu belegen, ist es z.B. nur notwendig, jeweils flächige Stücke der oben erläuterten, in Fig. 2 gezeigten Halbzeug-Matte 600 abzulängen bzw. zu konturieren und mit ihnen z.B. aneinander oder auch teilweise übereinander angeordnet, die Grundfläche des künftigen Schaumkörpers zu definieren. Die Haltedrähte 605 können aus mit dem Matrix-Metall verträglichen Metall oder aber aus einem bei der zu erreichenden Temperatur der Erhitzung und Schäumung verbrennenden, sich zersetzenden oder sonstwie zerstörbaren Material gefertigt sein.

    Claims (10)

    1. Verfahren zur Herstellung von Formkörpern, Werkstücken bzw. Bauteilen aus bzw. mit Schaummetall auf Basis von Aluminium bzw. Aluminium-Legierungen oder anderen Metallen bzw. Legierungen, wobei Halbzeug-Körper, -Stangen, -Profile, -Platten od.dgl., aus schäumfähigem, durch Kompaktieren eines Gemisches mindestens eines Pulvers des Matrix-Metalls mit mindestens einem bei erhöhter Temperatur ein Schäumgas freisetzenden Treibmittel auf Basis mindestens eines Metallhydrids oder eines anderen Treibmittels auf pulvermetallurgischem Wege erhaltenem Halbzeug-Material in eine Schäum- und Formgebungs-Kokille od.dgl. eingebracht, dort in jeweils gewünschter geometrischer Anordnung, Flächen- und/oder Raumverteilung angeordnet werden und in der genannten Kokille unter Erhitzung auf eine Temperatur im Bereich der Schmelztemperatur des Matrix-Metalles gebracht werden, der Schäumvorgang nach Füllung des Innenraums der genannten Kokille mit dem gebildeten Schaummetall mit einem gewünschten Füllgrad beendet wird und schließlich die so erhaltenen Schaummetall-Formkörper, -Werkstücke bzw. -Bauteile ausgeformt bzw. ausgebracht werden, dadurch gekennzeichnet,
      daß zumindest ein schäumfähiger, kompaktierter Halbzeug-Körper oder eine Mehrzahl derartiger Halbzeug-Körper zusammen mit mindestens einer bzw. einem - aus einem bei der Schmelztemperatur des Matrix-Metalls bzw. Schäumtemperatur nicht schäumfähigen, Material bzw. Massiv-Material bzw. -Metall gebildeten Struktur bzw. Körper und/oder (technischen) Funktions-Bauteil aus der Gruppe Drähte, Seile, Stangen, Netze, Gitter, Folien, Platten, Bleche, Wabenkörper, Profile, Rohre, Buchsen, Verankerungselemente, Schraubschäfte od.dgl., in die Schäum- und Formgebungs-Kokille eingebracht und in gewünschter Position gehalten wird, wonach die Erhitzung unter Ausbildung des die Struktur bzw. den (Massiv-)Körper und/oder Funktions-Bauteil integral und satt berührungsbindenden oder umschließenden Metallschaums in der dem Kokillen-Innenraum entsprechenden Form bzw. Gestalt vorgenommen wird,
      wobei das Material bzw. Matrix-Metall des bei der jeweiligen Schäum-Temperatur gebildeten Metall-Schaumes mit der bzw. dem gesamten Struktur bzw. (Massiv-)Körper und/oder Funktions-Bauteil oder mit einem Teil derselben bzw. desselben in Kontakt gebracht wird, und
      daß nach entsprechender Abkühlung der erhaltene Verbund-Formkörper bzw. -Bauteil mit im Metallschaum fest gebundener Struktur bzw. fest gebundenem (Massiv-)Körper und/oder Funktions-Bauteil entformt wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
      daß beim Aufschäumen eine Metall-Matrix gebildet wird, welche sich beim Kontakt mit der bzw. den Struktur(en) bzw. mit dem bzw. den (Massiv-)Körper(n) und/oder Funktions-Bauteil(en) mit der-, dem- bzw. denselben bzw. mit dem Material, aus welchem er bzw. sie gefertigt ist bzw. sind, zumindest im wesentlichen materialschlüssig verbindet, und/oder
      daß Strukturen bzw. (Massiv-)Körper bzw. Funktions-Bauteile eingesetzt werden, welche bzw. deren Oberflächen mit einer den Materialschluß mit dem Matrix-Metall des Schaumes fördernden Beschichtung, Haftschicht, Diffusionsschicht od.dgl. versehen sind, und/oder
      daß Strukturen bzw. (Massiv-)Körper und/oder Funktions-Bauteile eingesetzt werden, deren sie bildendes Material bzw. deren Oberflächen-Beschichtungs-Material bei der Schäumtemperatur unter Bildung von chemischen und/oder intermetallischen Verbindungen, Mischkristallen, festen Lösungen od.dgl. mit dem Matrix-Metall des Metall-Schaums reagiert, und/oder
      daß Strukturen bzw. (Massiv-)Körper und/oder Funktions-Bauteile eingesetzt werden, deren Grund-Material selbst oder deren zumindest eine Beschichtung eine Diffusion zwischen dem Grund-Material und/oder Beschichtungs-Material und dem Schaum-Matrix-Metall fördert, und/oder
      daß die Strukturen bzw. (Massiv-)Körper und/oder Funktions-Bauteile aus einem Grund-Material gefertigt sind, dessen Oberfläche im wesentlichen zumindest im Bereich der Schäum-Temperatur des Matrix-Metalls der Halbzeug-Körper schmilzt, oder eine Beschichtung mit einer im wesentlichen zumindest im Bereich der Schäum-Temperatur des Matrix-Metalls der Halbzeug-Körper schmelzenden Legierung, Phase od.dgl. aufweisen, und/oder
      daß die Strukturen bzw. (Massiv-)Körper und/oder Funktions-Bauteile für den Fall des Einsatzes von Schaum-Matrix-Metallen auf Basis von Aluminium oder AI-Legierungen als diffusionsfördernde Beschichtung eine solche mit Zink, Kupfer, Magnesium u.dgl., oder deren Legierungen bzw. Intermetall-Verbindungen untereinander aufweisen.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
      daß - für den Fall, daß zwischen Strukturen bzw. (Massiv-)Körpern und/oder Funktions-Bauteilen und Schaum-Metall-Matrix ein nur teilweise bzw. lose materialschlüssiger Verbund oder ein im wesentlichen nur mechanischer, insbesondere ein formschlüssiger, Verbund erwünscht ist - dieselben mit einem mit dem Matrix-Metall des Schaumes wenig oder nicht reaktiven bzw. nichtlegierungsbildenden bzw. mit einem inerten bzw. diffusions-steuernden, -bremsenden, -hemmenden, -inhibierenden oder das Matrix-Metall gegebenenfalls sogar abstoßenden Material gefertigt sind oder aber mit einem derartigen Material, beispielsweise einem metallurgischen Trennmittel, Diffusions-Hemmittel od.dgl., wie z.B. Grafit, beschichtet bzw. oberflächenbehandelt sind, und/oder
      daß die einen materialschlüssigen Verbund zwischen Strukturen bzw. (Massiv-)Körpern und/oder Funktions-Bauteilen und dem geschäumten Matrix-Metall bewerkstelligende oder aber eine diese Art des Verbundes bremsende oder gegebenenfalls weitgehend verhindernde Beschichtung auf die Struktur bzw. (Massiv-)Körper und/oder Funktions-Bauteile durch Aufsprühen, Tauchen, Aufdampfen, Aufstreichen. Aufpressen, Aufwalzen, Plattieren, Zementation, Elektrolyse, chemische Reaktion in Lösung oder Gasphase od.dgl. aufgebracht ist, und/oder
      daß - zur Förderung des zumindest mechanischen bzw. formschlüssigen Verbundes zwischen den Strukturen bzw. (Massiv-)Körpern und/oder Funktions-Bauteilen und dem Matrix-Metall-Schaum - deren Oberflächen mit Schaum-Verankerungselementen, wie Erhebungen, Noppen, Krallen, Widerhaken od.dgl. bzw. mit Vertiefungen, Ritzen, Gewinden, Waffelungen od.dgl. versehen sind oder zumindest eine gezielt herbeigeführte Oberflächen-Rauheit aufweisen.
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
      daß Strukturen bzw. (Massiv-)Körper und/oder Funktions-Bauteile aus metallischem oder nichtmetallischem Massiv-Material, gegebenenfalls aber auch aus auf pulvermetallurgischem, pulver-keramischem bzw. pulver-technologischem Wege erhaltenem, beispielsweise gesintertem, (Kompakt-)Material, eingesetzt werden, und/oder
      daß Strukturen bzw. (Massiv-)Körper und/oder Funktions-Bauteile eingesetzt werden, deren Schmelztemperatur bzw. Schmelzbeginn mindestens 10 K, bevorzugt zumindest 50 K, über der Schmelztemperatur des aufzuschäumenden Matrix-Metalls liegt.
    5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
      daß die Strukturen bzw. (Massiv-)Körper und/oder Funktions-Bauteile zusammen mit schäumfähigen Halbzeug-Körpern in die Formgebungskokille eingebracht werden, welche im wesentlichen eine Form bzw. Gestalt aufweisen, die der Form, Gestalt und Geometrie der zu füllenden Formgebungskokille bzw. des endgültigen Verbundkörpers entspricht oder derselben ähnlich ist, und/oder
      daß die Strukturen bzw. (Massiv-)Körper und/oder Funktions-Bauteile im Verein mit den aufzuschäumenden Halbzeug-Körpern in einer Position bzw. in Positionen in der Schäum- bzw. Formgebungs-Kokille, bzw. in deren Innenraum angeordnet und in Lage gehalten werden, welche ihrer bzw. ihren gewünschten endgültigen Position(en) im fertigen Integral-Schaum-Metall-Körper bzw. -Bauteil entspricht bzw. entsprechen.
    6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
      daß die Strukturen bzw. (Massiv-)Körper und/oder Funktions-Bauteile mittels Halteelementen od.dgl. aus durch das aufschäumende Matrix-Metall "verzehrbaren", z.B. in demselben löslichen bzw. zumindest mit demselben legierungs- und/oder strukturkompatiblen oder aber im wesentlichen rückstandslos verdampfenden bzw. verbrennenden Materialien, z.B. mittels Filamenten, Drähten, Netzen, Stäben, Streben, Klammern, Krallen, od.dgl., in der bzw. den - den endgültigen Position(en) im fertigen Schaum-Metall-Formkörper bzw. -Bauteil entsprechenden - Position(en), Lage(n), Stellung(en) od.dgl. im Innenraum der Schäum- und Formgebungs-Kokille gehalten werden, und/oder
      daß die schäumfähigen Halbzeug-Körper in Form von mit flexiblen Elementen, wie insbesondere Metalldrähten, -seilen, -ketten od.dgl., bevorzugt mit einer dem Matrix-Metall entsprechenden bzw. mit demselben kompatiblen Zusammensetzung, oder mit hitze-instabilen Drähten, Fäden, Garnen od.dgl. aus bei Schäumtemperatur z.B. verbrennendem Material zu flächigen Gebilden, insbesondere zu Halbzeug-Matten od.dgl., aneinandergebundenen Halbzeug-Körpern in die Schäum- und Formgebungs-Kokille eingebracht bzw. eingelegt werden, und/oder
      daß die Halteelemente für das Halten der (Massiv-)Körper und/oder Funktions-Bauteile in ihrer bzw. ihren endgültigen Position(en) aus einem mit den Komponenten bzw. Material der schäumfähigen Halbzeug-Körper identischen Material oder mit einem erst bei zumindest 10 K oberhalb der Schmelztemperatur des Materials der schäumfähigen Matrix-Metall-Halbzeug-Körper zu schmelzen und/oder aufzuschäumen beginnenden, dem Material der Halbzeug-Körper ähnlichen bzw. mit demselben kompatiblen, kompaktierten, bevorzugt pulver-metallurgisch erhaltenen, Material gefertigt sind.
    7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erhalt eines Sandwich-Metallschaum-Verbund-Formkörpers bzw. -Bauteiles zumindest am Boden des Hohlraumes einer Schäum- und Formgebungs-Kokille, also unterhalb der in dieselbe eingebrachten, kompaktierten schäumfähigen Halbzeug-Körper, ein ebenflächiges oder eine gewünschte Topografie aufweisendes (Form-)Blech, eine Platte, eine Folie od.dgl. aus einem für einen materialschlüssigen oder zumindest formschlüssigen Verbund mit dem Matrix-Metall befähigten oder zumindest mit demselben, insbesondere legierungs-strukturell verträglichen Metall, z.B. auf Basis von Aluminium, Nickel, Titan, Stahl od.dgl. oder deren Legierungen, angeordnet wird und daß bevorzugterweise ein ebensolches, gegebenenfalls anders geformtes, (Form-)Blech, eine derartige Platte, Folie od.dgl. im wesentlichen im Bereich des Kokillendeckels, in beliebiger Relativlage zum erstgenannten (Form-)Blech oder in paralleler Lage zu demselben, angeordnet und in einer - der gewünschten Endposition im fertigen Metallschaum-Körper entsprechenden - Position gehalten wird.
    8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
      daß dem in den Innenraum der Schäum- und Formgebungs-Kokille eingebrachten, schäumfähigen Halbzeug-Körper oder - im Fall des Einsatzes einer Mehrzahl von in ihrer Form und/oder Dimension normierten oder standardisierten Halbzeug-Körpern geringerer Dimension - einem mit den genannten Halbzeug-Körpern im Kokillen-Innenraum gebildeten Stapel od.dgl. eine der Gestalt, Topografie bzw. Geometrie des auszuschäumenden Kokillen-Innenraums entsprechend ausgebildete, gegebenenfalls zu derselben im wesentlichen geometrisch-ähnliche Gestalt, Form od.dgl. verliehen wird, und/oder
      daß der Innenraum der Schäum- und Formgebungs-Kokille an jenen Stellen, wo im endgültig erhaltenen Schaummetall-Formkörper eine erhöhte Schaumdichte vorgesehen ist, mit einer höheren Zahl von schäumfähigen Halbzeug-Körpern beschickt, bestückt bzw. belegt wird, als an jenen Stellen, wo eine geringere Schaumdichte oder gar schaumfreie Volumsbereiche erwünscht ist bzw. sind, und/oder
      daß das Gesamtvolumen der (des) in die Schäum- und Formgebungs-Kokilie eingebrachten, schäumfähigen Halbzeug-Körper(s) maximal 50 % und minimal 10 % des Volumens der Kokille (minus dem Volumen eines eventuell größer dimensionierten Massiv-Körpers und/oder Funktions-Bauteiles) beträgt.
    9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
      daß durch Einbringen von geschlossene Hohlform(en) aufweisenden (Massiv-)Körpern und/oder Bauteilen in die Schäum- und Formgebungs-Kokille bzw. in deren Innenraum metallschaumfreie Zonen bzw. Volumsbereiche im fertigen Metallschaum-Formkörper geschaffen werden, und/oder
      daß metallschaumfreie Zonen bzw. Volumsbereiche im fertigen Metallschaum-Formkörper geschaffen werden, indem (Massiv-)Körper bzw. Funktions-Bauteile mit offenem Hohlraum, also in Hohlprofil- oder Rohrform, mit ihren Öffnungen gegen Metallschaum dicht an Kokillen-Boden und -Decke oder -Wänden anliegend, in der Schäum- und Formgebungs-Kokille angeordnet werden, und/oder
      daß die Körper des in die Kokille eingebrachten schäumfähigen, kompaktierten Halbzeugs mit jeweils zumindest an einer Seite ebener Außenfläche ausgebildet sind, mit welcher sie auf dem Boden der Kokille oder auf einem bzw. einer in dieselbe eingebrachten, die mit dem Metallschaum zu verbindende Struktur bzw. den (Massiv-)Körper bildenden, auf dem Kokillenboden aufliegenden Netz, Gitter, Blech, Platte, Folie od.dgl. flächig anliegen.
    10. Formkörper, Werkstücke, Bauteile od.dgl. aus bzw. mit einem Schaummetall-Verbundmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß sie nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 gefertigt sind.
    EP03000266A 1998-04-09 1999-04-09 Verfahren zur Herstellung von Schaummetall-Verbundformkörpern Withdrawn EP1352696A3 (de)

    Applications Claiming Priority (3)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    AT62598 1998-04-09
    AT0062598A AT408317B (de) 1998-04-09 1998-04-09 Verfahren zur herstellung von schaummetall-formkörpern
    EP99912961A EP1085956B1 (de) 1998-04-09 1999-04-09 Verfahren zur herstellung von schaummetall-verbundformkörpern

    Related Parent Applications (1)

    Application Number Title Priority Date Filing Date
    EP99912961A Division EP1085956B1 (de) 1998-04-09 1999-04-09 Verfahren zur herstellung von schaummetall-verbundformkörpern

    Publications (2)

    Publication Number Publication Date
    EP1352696A2 true EP1352696A2 (de) 2003-10-15
    EP1352696A3 EP1352696A3 (de) 2005-04-27

    Family

    ID=3495550

    Family Applications (2)

    Application Number Title Priority Date Filing Date
    EP99912961A Expired - Lifetime EP1085956B1 (de) 1998-04-09 1999-04-09 Verfahren zur herstellung von schaummetall-verbundformkörpern
    EP03000266A Withdrawn EP1352696A3 (de) 1998-04-09 1999-04-09 Verfahren zur Herstellung von Schaummetall-Verbundformkörpern

    Family Applications Before (1)

    Application Number Title Priority Date Filing Date
    EP99912961A Expired - Lifetime EP1085956B1 (de) 1998-04-09 1999-04-09 Verfahren zur herstellung von schaummetall-verbundformkörpern

    Country Status (9)

    Country Link
    US (2) US6391250B1 (de)
    EP (2) EP1085956B1 (de)
    JP (1) JP2002511526A (de)
    AT (1) AT408317B (de)
    AU (1) AU3126699A (de)
    CA (1) CA2326784C (de)
    DE (1) DE59907205D1 (de)
    ES (1) ES2209413T3 (de)
    WO (1) WO1999052661A1 (de)

    Families Citing this family (50)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    DE19911213C1 (de) * 1999-03-12 2000-11-09 Zf Lemfoerder Metallwaren Ag Verbundbauteil und Verfahren zur Herstellung des Verbundbauteiles
    NL1014116C2 (nl) * 2000-01-19 2001-07-20 Corus Aluminium Walzprod Gmbh Werkwijze en inrichting voor het vormen van een laminaat van gecomprimeerd metaalpoeder met een schuimmiddel tussen twee metaallagen, en daarmee gevormd produkt.
    CN1314533C (zh) * 2000-11-30 2007-05-09 北京有色金属研究总院 一种复合泡沫金属及其制备方法
    CA2344088A1 (en) * 2001-01-16 2002-07-16 Unknown A method and an apparatus for production of a foam metal
    US6706239B2 (en) 2001-02-05 2004-03-16 Porvair Plc Method of co-forming metal foam articles and the articles formed by the method thereof
    US7108828B2 (en) * 2001-08-27 2006-09-19 National Research Council Of Canada Method of making open cell material
    US7312985B2 (en) * 2002-03-08 2007-12-25 Lg Electronics Inc. Cooler of notebook personal computer and fabrication method thereof
    DE10253382B4 (de) * 2002-11-15 2006-03-09 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung metallischer Schaumkörper sowie Schüttgut hierfür
    JP4233018B2 (ja) * 2003-01-17 2009-03-04 本田技研工業株式会社 発泡体を充填した閉断面構造体の製造方法
    DE10313321B3 (de) * 2003-03-25 2004-07-15 Alulight International Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von maßgenauem Schaum
    EP1468765A1 (de) * 2003-04-16 2004-10-20 Corus Technology BV Vorform für geschäumtes Platteprodukt und daraus hergestellte geschäumter Gegenstand
    AT412876B (de) * 2003-08-05 2005-08-25 Arc Leichtmetallkompetenzzentrum Ranshofen Gmbh Schäumbares halbzeug und verfahren zur herstellung von metallteilen mit innerer porosität
    US7328831B1 (en) 2004-06-25 2008-02-12 Porvair Plc Method of making a brazed metal article and the article formed thereby
    US20070154731A1 (en) * 2005-12-29 2007-07-05 Serguei Vatchiants Aluminum-based composite materials and methods of preparation thereof
    DE102006004622B4 (de) * 2006-02-01 2008-11-13 Alulight International Gmbh Kontinuierliches Strangpressverfahren
    JP5398260B2 (ja) * 2006-07-06 2014-01-29 ロータスアロイ株式会社 多孔質体の製造方法
    AT503824B1 (de) * 2006-07-13 2009-07-15 Huette Klein Reichenbach Gmbh Metallformkörper und verfahren zu dessen herstellung
    AT504305B1 (de) * 2006-10-05 2009-09-15 H Tte Klein Reichenbach Ges M Mehrschichtiger metallformkírper mit einer metallschaummatrix und dessen verwendung
    US9403213B2 (en) * 2006-11-13 2016-08-02 Howmedica Osteonics Corp. Preparation of formed orthopedic articles
    EP2110089A1 (de) 2008-04-18 2009-10-21 Stryker Trauma SA Orthopädische Fixierungsplatte
    EP2110090A1 (de) * 2008-04-18 2009-10-21 Stryker Trauma SA Strahlendurchlässige orthopädische Fixierungsplatte
    JP2010209374A (ja) * 2009-03-09 2010-09-24 Nippon Light Metal Co Ltd 外表面皮付き発泡アルミニウム及びその製造方法
    EP2417924B1 (de) 2010-08-11 2015-07-01 Stryker Trauma SA Externes Befestigungssystem
    US11141196B2 (en) 2010-08-11 2021-10-12 Stryker European Operations Holdings Llc External fixator system
    US8945128B2 (en) 2010-08-11 2015-02-03 Stryker Trauma Sa External fixator system
    RU2450892C1 (ru) * 2010-11-11 2012-05-20 Владимир Сергеевич Колеров Способ получения пористых материалов на основе пеноалюминия (изделий) из алюминиевых сплавов
    EP2502688A1 (de) * 2011-03-23 2012-09-26 ADMATIS Kft. Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung partikelstabilisierter, geschlossenzelliger Formmetallschaumprodukte mit einem Metallschauminjektor
    WO2014012187A1 (en) * 2012-07-20 2014-01-23 Dalhousie University Die compaction powder metallurgy
    RU2540061C2 (ru) * 2012-08-01 2015-01-27 Дмитрий Александрович Юстус Способ получения объемного декоративно-художественного изделия (варианты) и объемное декоративно-художественное изделие (варианты)
    US9101398B2 (en) 2012-08-23 2015-08-11 Stryker Trauma Sa Bone transport external fixation frame
    US20160339537A1 (en) * 2014-02-12 2016-11-24 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Forming a Casing of an Electronics Device
    JP6477254B2 (ja) 2014-05-30 2019-03-06 三菱マテリアル株式会社 多孔質アルミニウム複合体及び多孔質アルミニウム複合体の製造方法
    CN104087779A (zh) * 2014-07-03 2014-10-08 南通志邦新材料科技有限公司 一种香味金属
    JP6405892B2 (ja) 2014-10-30 2018-10-17 三菱マテリアル株式会社 多孔質アルミニウム焼結体及び多孔質アルミニウム焼結体の製造方法
    RU2598306C1 (ru) * 2015-06-02 2016-09-20 Юрий Иванович Литницкий Способ изготовления декоративно-художественных изделий и декоративно-художественное изделие
    DE102015114500A1 (de) * 2015-06-03 2016-12-08 HAVEL metal foam GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Metallschaumverbundkörpern und Metallschaumverbundkörper
    RU2598292C1 (ru) * 2015-06-30 2016-09-20 Юрий Иванович Литницкий Способ изготовления декоративно-художественных изделий
    CN108136494B (zh) * 2015-08-28 2020-07-07 斯洛伐克科学院机械工程材料研究所 由金属泡沫制备部件的方法、由所述方法制备的部件和用于实现所述方法的模具
    WO2017097512A1 (en) * 2015-12-07 2017-06-15 Dynaenergetics Gmbh & Co. Kg Shaped charge metal foam package
    WO2018026300A1 (ru) * 2016-08-05 2018-02-08 Юрий Иванович ЛИТНИЦКИЙ Способ изготовления декоративно-художественных изделий и декоративно-художественное изделие
    DE102017121511A1 (de) 2017-09-15 2019-03-21 Pohltec Metalfoam Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Halbzeuges für einen Verbundwerkstoff
    DE102017121513A1 (de) 2017-09-15 2019-03-21 Pohltec Metalfoam Gmbh Verfahren zum Schäumen von Metall im Flüssigkeitsbad
    WO2019053181A1 (de) 2017-09-15 2019-03-21 Pohltec Metalfoam Gmbh Verfahren zum schäumen von metall mit wärmekontakt
    DE102017121512A1 (de) 2017-09-15 2019-03-21 Pohltec Metalfoam Gmbh Verfahren zum Schäumen von Metall mit Wärmekontakt
    JP7025013B2 (ja) * 2018-04-24 2022-02-24 国立大学法人群馬大学 発泡金属の製造方法
    RU2739796C1 (ru) * 2020-03-13 2020-12-28 Дмитрий Андреевич Крюков Способ изготовления облицовочной плитки и облицовочная плитка
    CN112201893A (zh) * 2020-10-13 2021-01-08 浙江吉利控股集团有限公司 一种泡沫铝复合防爆结构、防爆装置及锂电池
    US12221275B2 (en) 2021-10-29 2025-02-11 DynaEnergetics Europe GmbH Mobile perforating bank unit and modular storage container
    CN114406029B (zh) * 2022-01-25 2022-11-04 东北大学 一种连续密度梯度泡沫铝夹芯板的轧制制备方法
    CN119114943B (zh) * 2024-11-12 2025-03-04 陕西鼎基能源科技有限公司 一种制氢用泡沫金属催化床的粉末冶金法制备装置及方法

    Family Cites Families (23)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    US1642348A (en) * 1923-01-19 1927-09-13 Gen Motors Res Corp Alloy structure
    DE442415C (de) * 1925-05-17 1927-03-30 I G Farbenindustrie Akt Ges Verfahren zur Darstellung von Benzanthronylsulfiden
    US2935396A (en) * 1957-03-07 1960-05-03 Dow Chemical Co Cellularized light metal
    US2979392A (en) * 1957-12-12 1961-04-11 Lor Corp Foaming of granulated metal
    US3087807A (en) * 1959-12-04 1963-04-30 United Aircraft Corp Method of making foamed metal
    US3711363A (en) * 1970-04-21 1973-01-16 Ethyl Corp Foamed core sandwich construction
    US3848666A (en) * 1970-11-19 1974-11-19 Ethyl Corp Foamed metal bodies
    US3758291A (en) * 1971-10-29 1973-09-11 Gen Motors Corp Method for producing metal alloy foams
    US3941182A (en) * 1971-10-29 1976-03-02 Johan Bjorksten Continuous process for preparing unidirectionally reinforced metal foam
    US3834881A (en) * 1971-11-24 1974-09-10 Ethyl Corp Foamed metal article
    DE4101630A1 (de) * 1990-06-08 1991-12-12 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren zur herstellung aufschaeumbarer metallkoerper und verwendung derselben
    DE4124591C1 (en) * 1991-01-21 1993-02-11 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung Ev, 8000 Muenchen, De Foamable metal body prodn. with reduced density differences - by charging hollow section with mixt. of powder contg. expanding agent and metal powder, and precompacting
    DE4206303C1 (de) * 1992-02-28 1993-06-17 Mepura Metallpulver Ges.M.B.H., Ranshofen, At
    US5482533A (en) * 1993-01-12 1996-01-09 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Method for manufacturing foam aluminum product and product
    EP0744586B1 (de) 1993-12-27 2004-03-17 Hitachi Chemical Co., Ltd. Verfahren zur Hestellung eines wärmeleitenden Gerätes und ein wärmeleitendes Gerätes
    US5564064A (en) * 1995-02-03 1996-10-08 Mcdonnell Douglas Corporation Integral porous-core metal bodies and in situ method of manufacture thereof
    US5632319A (en) * 1995-10-04 1997-05-27 Industrial Technology Research Institute Method for manufacturing environmentally conscious foamed aluminum materials
    DE19612781C1 (de) * 1996-03-29 1997-08-21 Karmann Gmbh W Bauteil aus metallischem Schaumwerkstoff, Verfahren zum Endformen dieses Bauteils und Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens
    AT406027B (de) * 1996-04-19 2000-01-25 Leichtmetallguss Kokillenbau W Verfahren zur herstellung von formteilen aus metallschaum
    US5888600A (en) * 1996-07-03 1999-03-30 Henkel Corporation Reinforced channel-shaped structural member
    DE19648164C2 (de) * 1996-11-21 2000-01-27 Karmann Gmbh W Karosserieteil, insbesondere Profilrahmenträger
    ES2193439T3 (es) * 1997-06-10 2003-11-01 Goldschmidt Ag Th Cuerpo metalico espumable.
    KR100592533B1 (ko) * 2002-01-07 2006-06-23 조순형 연속식 발포금속 제조방법 및 장치

    Also Published As

    Publication number Publication date
    US6391250B1 (en) 2002-05-21
    AU3126699A (en) 1999-11-01
    JP2002511526A (ja) 2002-04-16
    ES2209413T3 (es) 2004-06-16
    CA2326784A1 (en) 1999-10-21
    EP1085956B1 (de) 2003-10-01
    AT408317B (de) 2001-10-25
    ATA62598A (de) 2001-03-15
    EP1085956A1 (de) 2001-03-28
    CA2326784C (en) 2009-12-22
    WO1999052661A1 (de) 1999-10-21
    EP1352696A3 (de) 2005-04-27
    US20020127425A1 (en) 2002-09-12
    DE59907205D1 (de) 2003-11-06

    Similar Documents

    Publication Publication Date Title
    AT408317B (de) Verfahren zur herstellung von schaummetall-formkörpern
    EP2794152B1 (de) Verfahren zur fertigung eines kompakten bauteils sowie mit dem verfahren herstellbares bauteil
    DE19612781C1 (de) Bauteil aus metallischem Schaumwerkstoff, Verfahren zum Endformen dieses Bauteils und Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens
    EP0588182B1 (de) Thermisch und akustisch isolierende Verbundbaukörper sowie Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung desselben
    AT509981B1 (de) Verfahren zur herstellung von verbundkörpern sowie danach hergestellte verbundkörper
    AT512442B1 (de) Verfahren zur herstellung eines gleitlagers
    DE10346281B4 (de) Verfahren zur Herstellung von Bauteilen mit einer Nickel-Basislegierung sowie damit hergestellte Bauteile
    EP1086012B1 (de) Verfahren zur herstellung einer verstärkung in einem hohlraum eines kfz-bauteils
    EP2468436A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Metallformkörpern mit strukturierter Oberfläche
    EP3165307A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung von metallschaumverbundkörpern und metallschaumverbundkörper
    DE19912618C2 (de) Bauteil mit partieller Verstärkung und Verfahren zu dessen Herstellung
    DE19852277C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines metallischen Verbundwerkstoffes sowie Halbzeug für einen solchen
    AT503824B1 (de) Metallformkörper und verfahren zu dessen herstellung
    DE102015205829B4 (de) Verfahren zur Herstellung von geschäumten Sandwichelementen
    DE10024004A1 (de) Bauteil aus Verbundwerkstoff und Verfahren zu seiner Herstellung
    DE102017121511A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Halbzeuges für einen Verbundwerkstoff
    DE102012017135A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Stoffverbundes für eine Panzerung sowie Panzerung
    DE19911213C1 (de) Verbundbauteil und Verfahren zur Herstellung des Verbundbauteiles
    DE102017207823B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines aufschäumbaren Halbzeugs
    DE10338109B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Verbundbauteils
    EP1611262A2 (de) Verfahren zur versteifung eines bauteils aus verformbarem zellularmaterial, der bauteil und seine verwendung
    WO2005000502A1 (de) Aus metallschaumbausteinen aufgebautes bauteil und verfahren zu seiner herstellung
    DE102021117969B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus mindestens zwei Materialien
    WO2018019586A1 (de) Verfahren zur herstellung eines stromsammlers für eine brennstoffzelle und brennstoffzelle
    DE19825603A1 (de) Verfahren zum Einbringen einer Verstärkung in einen Hohlraum eines Kfz-Bauteils und Trägerstruktur für Kfz-Bauteil

    Legal Events

    Date Code Title Description
    PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

    AC Divisional application: reference to earlier application

    Ref document number: 1085956

    Country of ref document: EP

    Kind code of ref document: P

    AK Designated contracting states

    Kind code of ref document: A2

    Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

    RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

    Owner name: ALULIGHT INTERNATIONAL GMBH

    PUAL Search report despatched

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

    AK Designated contracting states

    Kind code of ref document: A3

    Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

    17P Request for examination filed

    Effective date: 20051021

    AKX Designation fees paid

    Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

    17Q First examination report despatched

    Effective date: 20070301

    STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

    Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

    18D Application deemed to be withdrawn

    Effective date: 20110329