AT408317B

AT408317B - Verfahren zur herstellung von schaummetall-formkörpern

Info

Publication number: AT408317B
Application number: AT0062598A
Authority: AT
Original assignee: Mepura Metallpulver
Priority date: 1998-04-09
Filing date: 1998-04-09
Publication date: 2001-10-25
Also published as: EP1352696A2; AU3126699A; DE59907205D1; US6391250B1; CA2326784C; EP1085956A1; EP1085956B1; ATA62598A; US20020127425A1; ES2209413T3; JP2002511526A; EP1352696A3; WO1999052661A1; CA2326784A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern, Werkstücken bzw Bauteilen aus Schaummetall, bevorzugt auf Basis von Aluminium bzw. Aluminium-Legierungen.

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/TreibmittelMischungen bzw. die mit diesen Metall/Treibmittel-Mischungen gebildeten Halbzeuge für den Einsatz in einem Metallschäum-Herstellungsprozess und die Herstellung des genannten Halbzeugs betreffen.

Es sei zu den bekannt gewordenen 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.

Bezüglich Relevanz für die vorliegende Erfindung ist insbesondere auf folgenden Stand der Technik zu verweisen:
Aus der EP 804 982 A2 ist ein Schaummetall-Herstellungsverfahren bekannt geworden, in dessen Verlauf das pulvermetallurgische Ausgangsmaterial in einer beheizten Kammer ausserhalb einer Schaum-Gussform erhitzt und dort zum Aufschäumen gebracht wird, wonach der in seiner Menge auf die Volumskapazität der Gussform abgestimmte Metallschaum in seiner Gesamtheit in die Gussform gedrückt wird.

Dies stellt eine an sich relativ aufwendige Technik dar, bei welcher das schaumfähige Halbzeug in einem definiert umgrenzten Raum durch Erhitzen zum Aufschäumen gebracht wird, jedoch ist der genannte Raum nicht die Schäumguss-Form selbst, sondern ein "Hilfsraum" für eine vorherige Bereitung des erst dann in die eigentliche Schaumguss-Form einzubringenden Metallschaums Es ist also keineswegs so, dass die Schäumung, ausgehend von in die endgültige Schäumguss-Kokille eingebrachtem Halbzeug, direkt in dieser final-formgebenden Kokille erfolgt.

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 ist und dort unter Erhitzen aufgeschäumt wird. Dieses Verfahren, das eine Schäum-Kokille überhaupt nicht vorsieht, ist ganz gezielt nur auf ein gewöhnliches Ausschäumen von geschlossenen Hohlkörpern beschränkt, wobei aber die Wandstärke und/oder die Gestalt des vom Schaum zu füllenden Körpers notwendigerweise so ausgelegt sein muss, dass es nicht zu durch den Schaumdruck hervorgerufenen, unerwünschten, die Endform verfälschenden Verformungen, wie insbesondere Ausbeulungen od dgl., kommt, was allein wesentliche Einschränkungen darstellt, kostenaufwendig ist und infolge der Notwendigkeit,

die Wanddicken des auszuschäumenden Hohlkörpers dem Schäumdruck entsprechend zu dimensionieren, das Gewicht des Hohlkörpers insgesamt vergrössert Darüber hinaus ist beim Verfahren gemäss dieser US-A ein Ein- und Umschäumen von Massivteilen nicht vorgesehen
Schliesslich beschreibt die DE 44 24 15 A1 Schaummetalle mit anisotropen Eigenschaften, welche durch Erhitzen des schaumfähigen Halbzeuges in der Schäum- und Gussform und danach erfolgende 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., vorgesehen sein kann, die als Rissstarter während der Deformation dienen.

Neben der Tatsache, dass die Herstellung der Schaumkorper gemäss dieser Schrift zwingend eine ganz spezielle, aufwendige Technologie erfordert, gilt auch für dieses bekannt Verfahren, dass es eine Integration von Strukturen, Körpern od.dgl., aus Massivmaterial in den Metallschaum nicht vorsieht, vielmehr geht es gemäss dieser DE-A1 bloss um die Integration von kleinen Armierungs-Partikeln in den Metallschaum
Die Zahl und Variabilität der Einsatzgebiete von Schaummetallen bzw. von daraus gefertigten Formkörpern, Werkstücken, Bauteilen od.dgl. ist hoch und steigt noch immer Es sollen an dieser Stelle insbesondere das in den Schriften des Standes der Technik häufig genannte Aussteifen von Hohlformen, alle für Schall- und Schwingungsdämpfung verschiedenster Art eingesetzten Bauteile, weiters zur Hemmung von Energieflüssen, wie z.B.

Wärmefluss, vorgesehene Bauteile, und nicht

zuletzt auch die Verwendung von Schaummetallen als wegen ihrer relativ 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 beispielsweise Schaumstruktur-Grenzen innerhalb der Bauteile der Oberfläche der Bauteile reizvolle ästhetische Aspekte bieten, welche für Dekorzwecke genutzt werden können.

In vielen Fällen ist es jedoch so, dass der einzelne Metallschaum-Formkorper für sich allein noch nicht funktionsfähig ist und er selbst, wie z. B. im Falle von Schallschutz-Bauteilen, Wandpaneelen od.dgl., in jedem Fall irgendwelcher Halterungen bedarf oder aber dass er z.B. Hohlräume, Öffnungen od.dgl. aufweisen soll, welche für die Aufnahme von Halterungs-, Anschluss- und/oder Verbindungselementen od. dgl., vorgesehen sind.

Es ist also bisher notwendig gewesen, nach Fertigstellung des Schaummetall-Körpers selbst, denselben so nachzubearbeiten, dass die z. B. für Halterungs-Elemente benötigten Ausnehmungen in denselben nachträglich eingearbeitet werden mussten, dass z.B. Halteelemente in vorher eingebrachte Bohrungen eingeschraubt werden mussten oder dass beispielsweise die Bauteilränder umfangende Klemm- und Lagehaltungselemente anzubringen waren.

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 m 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, aufwändiges nachträgliches Anbringen von Bauteilen, Halteelementen, Hohlräumen, Ausnehmungen od.dgl. im wesentlichen erübrigt Das neue Verfahren soll weiters den Einsatz von kostenaufwändig zu produzierendem, womöglich endform-ähnlich geformtes Vormaterial, wie z. B. des wie oben beschriebenen Halbzeugs auf Basis eines kompaktierten Metallpulver/Treibmittel/Deckblech-Verbunds ersparen und zu Schaummetall-Produkten mit nach beendetem Schäumprozess gleich ein- oder anintegrierten Massiv-Elementen mit exakt steuerbarer Endpositionierung führen.

Das neue Verfahren soll insbesondere die Produktion von gleich für einen technischen Einsatz und die sofortige Verwendung geeigneten, fertigen Schaummetall-Formkörpern und -Bauteilen in im wesentlichen einem Verfahrensschritt ermöglichen
Gegenstand der Erfindung ist demnach ein neues Verfahren zur Herstellung von Formkörpern, Werkstücken bzw. Bauteilen aus Schaummetall, bevorzugt auf Basis von Aluminium bzw. Aluminium-Legierungen, welches dadurch gekennzeichnet ist, - dass das schäumfähige, kompaktierte Halbzeug in Form von mindestens einem Halbzeug-Körper zusammen mit mindestens einem - aus einem bei der Schmelztemperatur des Matrix-Metalls bzw Schäumtemperatur nicht schäumfähigen massiven Material gebildeten - Massiv-Körper oder (technischen) Funktions-Bauteil, wie z.B.

Folien, Platten, Bleche, Profile, Rohre, Buchsen,
Verankerungselemente od.dgl., in die Schaum- und Formgebungs-Kokille eingebracht und gehalten wird, wonach die Erhitzung unter Ausbildung des den Massiv-Körper oder Funktions-
Bauteil zumindest teilweise, jedoch integral, umschliessenden Metallschaums in der dem
Kokillen-Innenraum entsprechenden Form bzw. Gestalt vorgenommen wird, - wobei der Massiv-Körper bzw. Funktions-Bauteil im Verein mit den aufzuschäumenden Halb- zeug-Körpern in einer Position bzw. in Positionen in der Schäum- bzw. Formgebungs-Kokille, bzw. in deren Innenraum angeordnet und in Lage gehalten wird, welcher bzw. weiche seiner gewünschten endgültigen Position (en) im fertigen Integral-Schaum-Metall-Körper bzw. -Bauteil entspricht bzw. entsprechen, - dass weiters das Material bzw.

Matrix-Metall des Schaumes bei der Schaum-Temperatur mit der gesamten oder einem jeweils gewünschten Teil der Oberfläche des bzw. der Massiv-Körper(s) bzw. Funktions-Bauteile(s) in Kontakt gebracht wird und - dass nach entsprechender Abkühlung der erhaltene Formkörper bzw. Bauteil mit dem bzw den

Massiv-Körper (n) oder Funktions-Bauteil(en), welche in der Schaumstruktur fest gebunden sind, entformt wird.

Das wesentliche Merkmal der Erfindung besteht also insbesondere darin, dass der Schäumvorgang nicht nur der Bildung des Metallschaumes selbst dient, sondern 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 m-situ-Umschäumung der Massiv-Teile deren Einbindung und Verankerung im fertigen Metallschaum-Körper in optimalem Ausmass erreicht.

Das erfindungsgemässe Verfahren bringt weiters den wesentlichen Vorteil, dass es eine tatsächlich exakte Endpositionierung der Massiv-Teile an den gewünschten Stellen des Schaumkorpers in auch winkel- bzw. raumlagegenauer Stellung ermöglicht.

Der Einsatz von im wesentlichen geschlossenen Schäum-Formen hat sich insbesondere für Schaummetall-Verbund-Bauteile mit z. B. beidseitigen Deckfolien bewahrt, womit eine oben beschriebene, vor dem Schäumvorgang durchzuführende, aufwendige, pulver-technologische Verbund-Halbzeug-Produktion unterbleiben kann. Weiters kann der einzelne, vom sich entwickelnden Metallschaum aufzunehmende Massiv-Körper bzw. Funktions-Bauteil vom Schaum gänzlich umgeben werden, womit z. B. für eine Modifikation der Schaumstruktur durch die Massiv-Einlage(n) gesorgt werden kann. In Frage kommen dafür z. B.

Armierungselemente, wie Stäbe, Drähte, Netze od.dgl Der Metallschaum kann aber auch nur einen für die Verankerung des Funktionsteiles im Metallschaum vorgesehenen Verankerungsbereich od.dgl. dieses Funktions-Bauteiles, wie insbesondere eines Befestigungselementes, umschliessen, wobei der eigentliche Funktional-Bereich des Elementes die Oberfläche des Schaummetall-Körpers überragt, aus derselben hervortritt od.dgl
Ein besonders inniger Verbund zwischen einzelnem Massiv-Körper und Metallschaum lässt sich bei einer Material-Wahl gemäss Anspruch h 2 erzielen.

Es muss der einzelne Massiv-Körper nicht vollständig aus einem mit dem Matrix-Metall des sich bildenden Schaumkörpers kompatiblen Metall gefertigt sein, vielmehr kann, wie aus Anspruch h 3 hervorgeht, eine materialschluss-fördernde Beschichtung desselben durchaus genügen, wobei allerdings ein integraler Verbund derselben mit dem seine Unterlage bildenden Grundkörper gesichert sein muss
Der Anspruch h 4 nennt einige bevorzugte Varianten der Auswahl und des Einsatzes von für die integrale Einbindung der Massiv-Teile in den Schaummetall-Körper in Frage kommenden Materialien.

Ebenfalls bevorzugte Spezialfälle für die gewünschte hochgradige Integration der Massiv-
Körper bzw. massiven Funktions-Bauteile in das geschaumte Metall bilden die Gegenstände der Ansprüche 5 und 6.

In diesem Sinne nennt der Anspruch h 7 einige, speziell auf die - im hohen Ausmass zum Einsatz kommenden Schaum-Matnx-Metalle auf Aluminiumbasis - ausgerichtete, den angesprochenen Material-Verbund fördernde Metalle bzw. Metall-Kombinationen.

Für Fälle, wo ein wie bisher ausführlich behandelter inniger Verbund zwischen Schaum und
Lagekörper nicht erwünscht ist, oder gar ein nachträgliches Entfernen der Massiv-Körper od.dgl. erfolgen soll, können die in A n s p r u c h 8 zusammengefassten Massnahmen Vorteile bringen.

Den Techniken zum Aufbringen der den Material-Verbund zwischen Matrix-Metall und von demselben umschäumten Massiv-Teil fördernden oder hemmenden Beschichtungen sind an sich keine Grenzen gesetzt. Der Anspruch h 9 nennt einige solche im Rahmen der Erfindung beson- ders bevorzugte Beschichtungs-Technologien.

Unterstützt werden kann in vorteilhafter Weise der an sich für die meisten Fälle wesentliche
Materialschluss noch durch Massnahmen zur Steigerung des mechanischen Verbunds zwischen
Schaummetall und einzelnen Massiv-Körpern durch Vergrösserung bzw. durch besondere Gestal- tung von dessen Oberfläche, wie im Anspruch h 10 näher ausgeführt
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 Harte, Abrasionsfestigkeit, chem.

Beständigkeit od.dgl. aufweisen sollen, ist - wie im Anspruch h
11 geoffenbart - auch der Einsatz von Massiv-Körpern oder -Bauteilen aus auf pulvertechnolo-

gischem Wege hergestelltem, kompaktiertem Material möglich.

Bevorzugt werden zu umschaumende Formkörper bzw. Bauteile aus Materialien mit Schmelztemperaturen, die über der Schmelztemperatur des aufzuschäumenden Metalls des Grundkörpers liegen, eingesetzt, wozu der Anspruch h 12 nähere Angaben enthält.

Einen wesentlichen Vorteil des neuen Verfahrens der in-situ-Schäumung bringt die im Anspruch h 13 angesprochene Möglichkeit, die in den Schaum des Matrix-Metalls zu integrierenden Körper bzw. Funktions-Bauteile in jener Form, Gestalt und Dimension einzubringen, welche sie nach dem Aufschäumen im fertigen Verbund-Produkt haben sollen.

Die bei einem wie oben beschriebenen, bisher bekannten Einsatz von schon als MaterialVerbund 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.

Dem Anspruch h 14 sind bevorzugte Verfahrens-Varianten zu entnehmen, bei welchen die für eine exakte Positionierung der Massiv-Teile dienenden Halteelemente in der Schaum-Matrix sozusagen "aufgehen" od.dgl., also sie in dieselbe material-integriert werden.

Besteht die Absicht, besonders robuste Sandwich-Metalischaum-Korper 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 Schaum- und Formgebungs-Kokille in der Art, wie im Anspruch h 15 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 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 angeordnet, z.B. mittels Folienhaltern, sodass die angestrebte Verschweissung mit dem es im Zuge des Schäumprozesses erreichenden Metallschaum gleich in gewünschter Lage erfolgt.

Vorteilhaft werden Haltelemente, in welcher Form auch immer sie vorliegen, mit einer höheren Schmelztemperatur als jener des den Schaum bildenden Matrix-Metalls, wozu im Detail auf Anspruch h 16 verwiesen wird.

Um ein Minimum an Nachbearbeitungs-Aufwand erfordernde, in der Fmal-Form und-Dimension praktisch optimale Massiv-Körper/Schaummetall-Verbund-Formkörper zu erhalten, ist eine Beschickung der Schäum- und Formgebungs-Kokille gemäss Anspruch h 17 besonders gunstig. Auf die im genannten Anspruch angegebene Weise lassen sich insbesondere poren-homogene Integralschaum-Bauteile der neuen Art erzielen.

Für die Fertigung von lokal volumsbereich-veränderliche Porenanteile, Porendichte bzw.

Porenvolumina aufweisenden Schaummetall-Formkörpern bringt eine wie im Anspruch h 18 näher beschriebene Art der Kokillen-Beschickung mit den Körpern des schäumfahigen 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 Anspruch 19 besonders bewährt.

Die Erfindung ist keineswegs auf "volle" Massiv-Körper beschränkt, vielmehr kann auch, wie der A n s p r u c h 20 zeigt, der Einbau von hohlen Massiv-Körpern, also Hohlkörpern mit massiver Umwandung, vorgesehen sein.

Der Anspruch h 21 zeigt eine vorteilhafte Möglichkeit auf, 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.

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 günstig, ein Halbzeug-Gut mit Körpern mit zumindest einer flachen bzw. ebenen (Unter-) Seite vorzusehen, mit welcher diese Halbzeug-Körper am Kokillenboden oder einem dort eingelegten Verbundblech aufliegen. Dazu wird im Detail auf den Inhalt des Anspruches 22 verwiesen.

Um ein unerwünschtes gegenseitiges Verlagern bzw. Verrutschen der vor dem Schäumprozess ja an sich ganz gezielt in der Kokille anzuordnenden Halbzeug-Gut-Körper 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 od.dgl. für die Schaummetall-Bildung zur Verfügung zu stellen, wobei dann bloss so vorgegangen werden muss, dass die Matten in entsprechender Länge und eventuell auch Breite zuzuschneiden sind, und die konturierten Mattenstücke direkt in die Kokille eingebracht werden können, womit die Gefahr eines gegenseitigen Verlagerns der Halbzeug-Körper nicht mehr gegeben ist. Näher ist darauf im Anspruch h 23 eingegangen.

Zusammenfassend soll also folgendes festgehalten werden :
Wie schon erwähnt, wird erfindungsgemäss ein schaumfähiges, auf pulvermetallurgischem Fertigungsweg erhaltenes Halbzeug eingesetzt. Beispielsweise ist Ausgangsprodukt für die Herstellung von Aluminiumschaum-Formkörpern eine Pulvermischung aus Aluminium oder aus einer Alummiumlegierung, 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 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 Erwarmung 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 Innen- weite des Rezipienten her bestimmt wird. Wird ein Strangpressprofil in Längsrichtung gewalzt, ist die dabei entstehende Breitung desselben unerheblich.

Sind höhere Blechbreiten erforder- lich, muss das stranggepresste Profil abgelangt 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: #, 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. Das als mit dem Metallschaum integral zu verbindende obere und das derartige untere Deck- blech können 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 Halb- zeug- 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 kann schäumbares Halb- zeug untereinander gleicher 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 Halbzeugprofilen entstehen am fertigen Schaummetall-Korper bzw an dessen
Oberfläche Muster, die zu dekorativen Zwecken genutzt werden können.

7. Um die in der Kokille nebeneinanderliegenden Halbzeugprofile gegen Verlagern bzw Verrut- schen 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 Aufschäum- vorgang - von Gasbildung abgesehen - rückstandslos verbrennen, sich zersetzen oder in dem schmelzflüssigen Metallschaum gelost 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
Oberflache erkennbar und die in ihrer Struktur bzw. Optik sich abhebenden Grenzflächen zwischen den Halbzeugkörpern können als Designeiement 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 Schmelz- temperatur erwärmten massiven Deckblech diffusionsverschweisst. Um die metallische Verbin- dung zwischen Schaumkörper und Deckblech od.dgl. zu verbessern, kann das Deckblech entweder mit einer niedrigschmelzenden Legierung, z.B. AISi12, oder mit einem diffusions- fördernden 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 Distanz- stücken 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
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 Deck- bleche aufweisen, planparallei oder kontunert 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/Massivteil-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. Schaumkorper und Endplattenbleche, -folien od.dgl. können wahlweise metallisch fest mitei- nander verbunden sein oder wahlweise ganz oder lokal keine Verbindung mit dem Schaum- metall 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 aufgeklebten
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 umge- bende 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 zusam- mengefügten 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, Schwei- &num;en, 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 eine mit den genannten HalbzeugKörpern 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. solche mit flach rechteckigem, mit etwa über-halbkreisförmigem und mit quadratischem Querschnitt.

Mindestens eine der Seitenflächen, in der Zeichnung mit 601 bezeichnet, ist eben und flach, die sonstigen Flächen können jede Gestalt aufweisen, also z.B. bombiert sein oder sonstige Gestalt zeigen. 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 Ortsverlagerung oder eines Verrutschens bei Bewegung oder Manipulation der Kokille wesentlich herabgesetzt ist. Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht jedoch 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 zueinander 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 schematicher Form. Auf dem - hier flachen Kokillenboden 11 liegt ein unteres massives Boden-Blech 670 für die Bildung eines SchaummetallMassivmetall-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., z.

B aus einem vom Metallschaum auslösbaren oder darin löslichen, etwas höher schmelzenden Metalls ein entsprechend 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 vertraglichen Metall oder aber aus einem bei der zu erreichenden Temperatur der Erhitzung und Schäumung verbrennenden, sich zersetzenden oder sonstwie zerstörbaren Material gefertigt sein.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von Formkörpern, Werkstücken bzw. Bauteilen aus Schaum- metall, bevorzugt auf Basis von Aluminium bzw. Aluminium-Legierungen, wobei Körper, wie Stangen, Profile, Platten od.dgl., aus schäumfähigem, durch Kompaktieren eines Gemisches mindestens eines Pulvers eines Matrix-Metalls, bevorzugt auf Basis von Alumi- nium bzw. Aluminium-Legierungen, mit mindestens einem bei erhöhter Temperatur ein Schäumgas freisetzenden Treibmittel, beispielsweise auf Basis eines Metallhydrids, wie z. B.

Titanhydrid, auf pulvermetallurgischem Wege erhaltenem Halbzeug 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 Temperaturerhöhung 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 beendet wird und schliesslich die so erhaltenen Schaummetall-Formkörper, -Werkstücke bzw.-Bauteile ausgeformt bzw. ausgebracht werden, dadurch gekennzeichnet, - dass das schäumfähige, kompaktierte Halbzeug in Form von mindestens einem Halb- zeug-Körper zusammen mit mindestens einem - aus einem bei der Schmelztemperatur des Matrix-Metalls bzw.

Schäumtemperatur nicht schäumfähigen massiven Material gebildeten - Massiv-Körper oder (technischen) Funktions-Bauteil, wie z.B Folien, Plat- ten, Bleche, Profile, Rohre, Buchsen, Verankerungselemente od.dgl., in die Schäum- und Formgebungs-Kokille eingebracht und gehalten wird, wonach die Erhitzung unter <Desc/Clms Page number 9> Ausbildung des den Massiv-Körper oder Funktions-Bauteil zumindest teilweise, jedoch integral, umschliessenden Metallschaums in der dem Kokillen-Innenraum entsprechen- den Form bzw. Gestalt vorgenommen wird, - wobei der Massiv-Körper bzw. Funktions-Bauteil im Verein mit den aufzuschäumenden Halbzeug-Körpern in einer Position bzw. in Positionen in der Schäum- bzw.

Form- gebungs-Kokille, bzw. in deren Innenraum angeordnet und in Lage gehalten wird, welcher bzw. welche seiner gewünschten endgültigen Position (en) fertigen Integral- Schaum-Metall-Körper bzw. -Bauteil entspricht bzw. entsprechen, - dass weiters das Material bzw. Matrix-Metall des Schaumes bei der Schäum-Temperatur mit der gesamten oder einem jeweils gewünschten Teil der Oberfläche des bzw. der Massiv-Körper (s) bzw Funktions-Bauteile(s) in Kontakt gebracht wird und - dass nach entsprechender Abkühlung der erhaltene Formkörper bzw. Bauteil mit dem bzw den Massiv-Körper (n) oderFunktions-Bauteil(en), welche in der Schaumstruktur fest gebunden sind, entformt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim Aufschäumen eine Metall- Matrix gebildet wird, welche sich beim Kontakt mit dem bzw. den Massiv-Körper(n) bzw.

Funktions-Bauteil(en) mit denselben bzw. mit dem Material, aus welchem sie gefertigt sind, materialschlüssig verbindet.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Massiv-Körper bzw. Funktions- Bauteile eingesetzt werden, welche bzw. deren Oberfläche(n) mit einer den Materialschluss mit dem Matrix-Metall des Schaumes fördernden Beschichtung, Diffusionsschicht od.dgl. versehen sind.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass Massiv-Körper bzw.

Funktions-Bauteile eingesetzt werden, deren sie bildendes Material bzw. deren Ober- flächen-Beschichtungs-Material bei der Schäumtemperatur unter Bildung von chemischen und/oder intermetallischen Verbindungen, Mischkristallen, festen Lösungen od.dgl. mit dem Matrix-Metall reagiert.

5 Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Massiv- Körper bzw Funktions-Bauteile eingesetzt werden, die zumindest eine Beschichtung aufweisen, welche eine Diffusion zwischen dem Beschichtungs-Material und dem Schaum- Matrix-Metall fördert.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Massiv- Körper bzw. Funktions-Bauteile eine Beschichtung mit einer im wesentlichen zumindest im Bereich der Schaum-Temperatur des Matrix-Metalls der Halbzeug-Körper schmelzenden Legierung od.dgl. aufweisen.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Massiv- Körper bzw. Funktions-Bauteile für den Fall von Schaum-Matrix-Metallen auf Basis von Aluminium oder AI-Legierungen - insbesondere als diffusionsförderndes Mittel - eine Be- schichtung mit Zink, Kupfer, Magnesium oder deren Legierungen untereinander aufweisen 8.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass - für den Fall, dass zwischen Massiv-Körpern, Funktions-Bauteilen und Schaum-Metall-Matrix ein materialschlüssiger Verbund nur lose oder nicht erwünscht ist - dieselben mit einem mit dem Matrix-Metall des Schaumes nicht reaktiven bzw. mit einem inerten bzw. diffusions-steuernden,-bremsen- den,-hemmenden, -inhibierenden oder dasselbe praktisch abstossenden Material gefertigt sind oder aber mit einem derartigen Material, beispielsweise einem metallurgischen Trenn- mittel, Diffusions-Hemmittel od.dgl., wie z. B. Grafit, beschichtet bzw. oberflächenbehandelt sind 9.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die einen matenalschlussigen Verbund zwischen Massiv-Körpern bzw Funktions-Bauteilen und dem geschäumten Matrix-Metall bewerkstelligende oder aber eine diesen Verbund bremsende oder gegebenenfalls weitgehend verhindernde Beschichtung auf die Massiv-Körper bzw.

Funktions-Bauteiie durch Aufwalzen, Aufsprühen, Tauchen, Aufdampfen, Aufstreichen.

Aufpressen, Aufwalzen, Plattieren, Zementation, Elektrolyse, chemische Reaktion in Lösung oder Gasphase od.dgl. vorgenommen ist.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass - zur <Desc/Clms Page number 10> Förderung des mechanischen Verbundes zwischen den Massiv-Körpern bzw. Funktions- Bauteilen und dem Matrix-Metall-Schaum - deren Oberfläche(n) mit Schaumverankerungs- elementen, wie Erhebungen, Noppen, Krallen, Widerhaken od.dgl. bzw. mit Vertiefungen, Ritzen, Waffelungen od.dgl. versehen sind oder zumindest eine gesteigerte Rauheit aufweisen 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Massiv- Körper bzw. Funktions-Bauteile aus metallischem oder nichtmetallischem Massiv-Material, gegebenenfalls aber auch aus auf pulver-metallurgischem, pulver-keramischem bzw. pulver-technologischem Wege erhaltenem, beispielsweise gesintertem, Kompakt-Material, eingesetzt werden.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass Massiv- Körper bzw. Funktions-Bauteile eingesetzt werden, deren Schmelztemperatur mindestens 10 K, bevorzugt zumindest 50 K, über der Schmelztemperatur des aufzuschäumenden Matrix-Metalls liegt.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass Massiv- Körper bzw. Funktions-Bauteile mit einer jeweils vorgesehenen, endgültigen Form, Gestalt bzw. Geometrie und Dimension eingesetzt werden bzw. zusammen mit den in Position gehaltenen, schäumfähigen Halbzeug-Körpern in die Schäum- und Formgebungs-Kokille eingebracht werden.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Massiv- Körper bzw. Funktions-Bauteile mittels Halteelementen aus durch das aufschäumende Matrix-Metall "verzehrbaren", z. B. in demselben löslichen bzw. zumindest mit demselben kompatiblen oder aber im wesentlichen rückstandslos verbrennenden Materialen, z. B. mittels Filamenten, Drähten, Stäben, Streben, Klammern, Krallen, od.dgl., in die der bzw. den endgültigen Position (en) im fertigen Schaum-Metall-Formkörper bzw. -Bauteil entspre- chende bzw. entsprechenden Position (en) imInnenraum der Schäum- und Formgebungs- Kokille gehalten werden.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erhalt eines Sandwich-Metallschaum-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 mit gewünschter Topografie versehenes, geformtes (Form-)Blech, eine Platte, eine Folie od.dgl. aus einem für einen materiaischlüssigen Verbund mit dem Matrix-Metall befähigten oder zumindest mit demselben verträglichen Metall, z.

B. auf Basis von Aluminium, Nickel, Titan, Stahl od.dgl. und 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, gegebenenfalls im wesent- lichen parallel zu demselben, angeordnet und in einer der gewünschten Endposition im fertigen Metallschaum-Körper entsprechenden Position gehalten wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Halte- elemente für das Halten der Massiv-Körper bzw. Funktions-Bauteile in ihrer bzw. ihren endgültigen Position(en) aus einem mit den Komponenten bzw. Material der schäum- fähigen Halbzeug-Körper identischen Material oder mit einem erst bei zumindest 10 K oberhalb der Schmelztemperatur des Materials der schäumfähigen Matrix-Metall-Halb- zeug-Körper zu schmelzen und aufzuschäumen beginnenden, dem Material der Halbzeug- Körper ähnlichen oder mit demselben kompatiblen, kompaktierten, bevorzugt pulver-metal- lurgisch erhaltenen, Material gefertigt sind.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Geome- trie eines in den Innenraum der Schäum- und Formgebungs-Kokille eingebrachten, schäumfähigen Halbzeug-Körpers bzw. - im Fall des Einsatzes normierter oder standardi- sierter Halbzeug-Körper geringerer Dimension - eines mit den genannten Halbzeug- Körpern im Kokillen-Innenraum gebildeten Stapels od.dgi. der Gestalt, Topografie bzw Geometrie des Kokillen-Innenraums entsprechend ausgebildet und zu derselben im wesentlichen ähnlich ist.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Innen- <Desc/Clms Page number 11> raum der Schäum- und Formgebungs-Kokille an jenen Stellen, wo im endgültig erhaltenen Schaummetall-Formkörper der Erhalt einer höheren 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 Volums- bereiche erwünscht ist bzw. sind.

19 Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Gesamt- volumen der in die Schaum- und Formgebungs-Kokille eingebrachten, schäumfähigen Halbzeug-Körper maximal 50% und minimal 10% des Volumens der Kokille (minus Volu- men eines eventuell grösser dimensionierten Massiv-Körpers bzw. Funktions-Bauteiles) beträgt.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass durch Einbringen von hohlen, geschlossenen Massiv-Körpern in die Schäum- und Formgebungs- Kokille bzw. in deren Innenraum metallschaumfreie Zonen bzw. Volumsbereiche im ferti- gen Metallschaum-Formkörper geschaffen werden.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass metall- schaumfreie Zonen bzw. Volumsbereiche im fertigen Metallschaum-Formkörper geschaf- fen werden, indem Massiv-Korper bzw. Funktions-Bauteile mit offenem Hohlraum, z. B in Hohlprofil- oder Rohrform, mit ihren Öffnungen gegen Metallschaum dicht, z. B. an Kokil- len-Boden und-Decke anliegend, in der Schäum- und Formgebungs-Kokille angeordnet werden.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Körper des in die Kokille eingebrachten schäumfähigen, kompaktierten Halbzeugs mit jeweils zumindest an einer Seite ebener Aussenfläche gebildet sind, mit welchen sie in der Kokille bzw auf einem bzw. einer in dieselbe eingebrachten, als Massiv-Körper vorgesehenen, unteren Blech, Platte, Folie od.dgl. jeweils am Boden der Kokille oder aber an der kokillen- hohlraumseitigen Fläche des bzw. der dort angeordneten für den Verbund mit dem Schaummetall vorgesehenen Bleches, Platte, Folie od dgl. flächig anliegen.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die schäum- fähigen Halbzeug-Körper in Form von mit flexiblen Elementen, wie insbesondere Metall- drähten, bevorzugt mit einer dem Matrix-Metall entsprechenden bzw. mit denselben kompatiblen Zusammensetzung, oder mit hitze-instabilen Fäden, Garnen od.dgl. aus bei Schäumtemperatur z B. verbrennendem Material zu flächigen Gebilden, insbesondere Halbzeug-Matten od.dgl., aneinandergebundenen Halbzeug-Körpern in die Schäum- und Formgebungs-Kokille eingebracht bzw. eingelegt werden.