DE102009011763B4 - Process for producing an open-pore metallic lattice structure and lightweight material consisting thereof - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Herstellung einer offenporigen metallischen Gitterstruktur, dadurch gekennzeichnet, dass die Gitterstruktur aus MMC, dessen Ausgangsmaterial eine Pulvermischung aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung sowie Keramik ist, mit dem Verfahren nach dem verlorenen Modell gegossen, die so ererzeugte Gitterstruktur homogenisiert, abgeschreckt und anschließend einer Kaltauslagerung für 1 Minute bis 3 Tage bei Raumtemperatur oder einer Stufenauslagerung, bei der die Gitterstruktur zuerst für 1 Minute bis 3 Tage kalt und anschließend für 1 Minute bis 3 Tage bei 100 bis 200°C warm ausgelagert wird, oder einer Warmauslagerung für 1 Minute bis 3 Tagen bei 100 bis 200°C unterzogen wird.A process for producing an open-pore metallic lattice structure, characterized in that the lattice structure of MMC, whose starting material is a powder mixture of aluminum or an aluminum alloy and ceramic, cast by the lost model process homogenized, quenched and subsequently cold-aged the resulting lattice structure for 1 minute to 3 days at room temperature or a stage aging in which the lattice structure is first cold-aged for 1 minute to 3 days and then hot-aged for 1 minute to 3 days at 100 to 200 ° C, or a cold aging for 1 minute to 3 Days at 100 to 200 ° C is subjected.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer offenporigen metallischen Gitterstruktur, die sich durch ein großes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht auszeichnet. Das Verfahren eignet sich besonders zur Herstellung von hochfesten Leichtbauwerkstoffen, die vorteilhaft z. B. für schnell drehende Spindeln oder Umlenkrollen sowie für Stoßabsorber eingesetzt werden können.The invention relates to a method for producing an open-pore metallic lattice structure, which is characterized by a high ratio of strength to weight. The method is particularly suitable for the production of high-strength lightweight materials, the advantageous z. B. for fast rotating spindles or pulleys and shock absorbers can be used.

Gießverfahren für offenporige Strukturen nach dem Prinzip des verlorenen Modells sind seit langem bekannt (s. z. B. DE 28 43 316 A1 , DE 32 24 265 C1 ). Offenporiger Metallschaum aus Aluminium, der mit einem Gießverfahren nach dem verlorenen Modell hergestellt wurde (s. z. B. US 3,616,841 ), zeichnet sich bekanntermaßen durch einen vergleichsweise hohen E-Modul und ein geringes spezifisches Gewicht aus. Aufgrund des relativ niedrigen Schmelzpunktes von Aluminium lässt sich der Metallschaum verhältnismäßig unkompliziert gießen. Für bestimmte Anwendungen ist jedoch der E-Modul sowie die Festigkeit dieses offenporigen Metallschaums nicht ausreichend, beispielsweise bei den o. g. Anwendungen.Casting processes for porous structures based on the principle of the lost model have been known for a long time (see eg. DE 28 43 316 A1 . DE 32 24 265 C1 ). Open-pored metal foam made of aluminum, which was produced by a casting method according to the lost model (see, for example, US Pat. US 3,616,841 ), is known to have a comparatively high modulus of elasticity and a low specific weight. Due to the relatively low melting point of aluminum, the metal foam can be cast relatively uncomplicated. For certain applications, however, the modulus of elasticity and the strength of this open-pored metal foam is not sufficient, for example in the abovementioned applications.

Offenporige Metallschäume aus Materialien, die höhere E-Moduln sowie Festigkeiten als Aluminium haben, wie z. B. aus Stählen, weisen zwar auch entsprechend höhere E-Moduln auf, die Herstellung ist jedoch aufgrund der höheren Schmelzpunkte der Ausgangsmaterialien wesentlich aufwendiger. Außerdem haben die Schäume meist ein höheres spezifisches Gewicht als solche aus Aluminium.Open-pore metal foams made of materials that have higher moduli of elasticity and strengths than aluminum, such as. As of steels, although also have correspondingly higher moduli of E, but the production is much more expensive due to the higher melting points of the starting materials. In addition, the foams usually have a higher specific gravity than those of aluminum.

In WO 01/14086 A1 , DE 197 25 210 C1 und DE 199 39 155 A1 werden Gussverfahren beschrieben, die die Herstellung von stabileren, spongiosähnlichen bzw. geometrisch definierten Strukturen sowie mit zielgerichtet aufgedickten Stegen ermöglichen. Hierdurch wird zwar die Stabilität sowie die Strukturfestigkeit der offenporigen Strukturen erhöht, jedoch vergrößert sich auch deren spezifisches Gewicht. Das Aufdicken der Stege ist außerdem mit zusätzlichem Fertigungsaufwand verbunden.In WO 01/14086 A1 . DE 197 25 210 C1 and DE 199 39 155 A1 are described casting processes that allow the production of more stable, spongy-like or geometrically defined structures as well as with targeted thickened webs. Although this increases the stability and the structural strength of the open-pore structures, but also increases their specific gravity. The thickening of the webs is also associated with additional manufacturing effort.

MMC (metal matrix composites) sind Metallmatrix-Verbundwerkstoffe, die aus einer zusammenhängenden Metallbasis bestehen, in der nichtmetallisches Material eingebettet ist. Es ist allgemein bekannt, dass MMCs aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung und Keramikpartikeln wesentlich härter als reines Aluminium bzw. reine Aluminiumlegierungen sind.MMC (metal matrix composites) are metal matrix composites that consist of a contiguous metal base embedded with non-metallic material. It is well known that MMCs made of aluminum or an aluminum alloy and ceramic particles are substantially harder than pure aluminum or pure aluminum alloys.

In DE 198 13 176 A1 wird ein Verfahren zur Herstellung von Verbundwerkstoffbauteilen beschrieben, bei dem in eine Metallschmelze pulverförmiges Material eingebracht wird. Als pulverförmiges Material werden unter anderem Keramikpartikel, wie z. B. Oxide, Carbide, Silizide, Nitride verwendet. Der Metallschmelze können außerdem auch gasabspaltende Treibmittel, wie z. B. Hydride, Carbonate oder Hydrate zugegeben werden.In DE 198 13 176 A1 describes a method for producing composite components, in which powdered material is introduced into a molten metal. As a powdery material, inter alia, ceramic particles such. As oxides, carbides, silicides, nitrides used. The molten metal can also also gas-releasing propellant such. As hydrides, carbonates or hydrates are added.

Mit denn Verfahren können zwar Schäume aus MMC hergestellt werden, diese sind jedoch verfahrensbedingt immer geschlossenporig und haben damit im Vergleich zu offenporigen Schäumen aus demselben Basismaterial prinzipiell höheres Gewicht und höhere spezifische Dichten.It is true that foams made of MMC can be produced using the method, but these are always closed-pored due to the process and thus have, in principle, higher weight and higher specific densities compared to open-cell foams made from the same base material.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfach durchzuführendes Verfahren zu finden, mit dem offenporige metallische Gitterstrukturen hergestellt werden können, die sich durch ein besonders großes Verhältnis von E-Modul sowie Festigkeit zu spezifischem Gewicht auszeichnen. Mit dem Verfahren sollen Leichtbauwerkstoffe vergleichsweise kostengünstig herstellbar sein.The object of the invention is to find an easy to carry out method, can be produced with the open-pore metallic lattice structures, which are characterized by a particularly large ratio of modulus and strength to specific gravity. With the method lightweight materials should be relatively inexpensive to produce.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 6 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungen und Verwendungen ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 5 und 7 bis 20.This object is achieved by the characterizing features of claims 1 and 6. Further advantageous embodiments and uses emerge from the claims 2 to 5 and 7 to 20.

Nach Maßgabe der Erfindung wird die Gitterstruktur aus MMC mit einem Verfahren nach dem verlorenen Modell gegossen.According to the invention, the lattice structure of MMC is cast by a lost model method.

Hierzu kann ein an sich bekanntes Gießverfahren verwendet werden, bei dem eine Schaum-Vorstruktur in einen aufklappbaren Behälter gebracht und mit einem feuerfesten Material infiltriert wird, nach Aushärten des feuerfesten Materials die Schaum-Vorstruktur, z. B. durch Verbrennen, aus dem Block aus feuerfestem Material entfernt, der so entstandene Raum mit einer Schmelze aus MMC ausgegossen und nach Erstarren der Schmelze der Block aus feuerfestem Material, z. B. durch Zertrümmern, entfernt wird.For this purpose, a casting method known per se can be used in which a foam preliminary structure is placed in a hinged container and infiltrated with a refractory material, after curing of the refractory material, the foam pre-structure, for. B. by burning, removed from the block of refractory material, the resulting space with a melt of MMC poured and after solidification of the melt, the block of refractory material, eg. B. by smashing, is removed.

Als Ausgangsmaterial für die Schmelze werden erfindungsgemäß Pulvermischungen aus Metall und Keramik eingesetzt, die mechanisch vermischt oder legiert sind.As starting material for the melt powder mixtures of metal and ceramic are used according to the invention, which are mechanically mixed or alloyed.

Bevorzugt wird zum Gießen MMC mit einer Basis aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung verwendet, die 0,1 bis 30 Vol.-% nichtmetallische Partikel enthält. MMCs aus Aluminium/Aluminiumlegierungen mit einem Anteil nichtmetallischer Partikel von bis zu 30 Vol.-% lassen sich aufgrund der vergleichsweise niedrigen Schmelztemperatur und des guten Fließverhaltens von Aluminium besonders unkompliziert gießen. Höhere Anteile von nichtmetallischen Partikeln wirken sich nachteilig auf das Gießverhalten aus, da dann die Schmelze nicht mehr dünnflüssig ist, sondern mit steigendem Anteil der Partikel eine ”breiartige” Konsistenz annimmt.Preferably, for casting, MMC having a base of aluminum or an aluminum alloy containing 0.1 to 30% by volume of non-metallic particles is used. Aluminum / aluminum alloy MMCs with a proportion of non-metallic particles of up to 30% by volume can be cast in a particularly uncomplicated manner because of the comparatively low melting temperature and the good flow behavior of aluminum. Higher levels of non-metallic particles have a detrimental effect on the casting behavior, since then the melt is no longer is thin, but with increasing proportion of particles assumes a "mushy" consistency.

Da auf Aluminium/einer Aluminiumlegierung basierende MMCs höhere E-Moduln als reines Aluminium bzw. die reinen Aluminiumslegierungen haben, ist entsprechend das Verhältnis von E-Modul zu spezifischem Gewicht von Schäumen aus MMC höher als das von Schäumen aus Aluminium/Aluminiumlegierungen.Accordingly, since MMCs based on aluminum / aluminum alloy have higher moduli of elasticity than pure aluminum or the pure aluminum alloys, the ratio of modulus of elasticity to specific gravity of foams of MMC is higher than that of foams of aluminum / aluminum alloys.

Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, der Metall-Basis der MMCs nichtmetallische Partikel mit einer Korngröße von 0,8 bis 2000 μm oder Nanopartikel mit Korngrößen von 1 bis 500 nm zuzugeben. Es ist zu erwarten, dass durch Zugabe von Partikeln, deren Korngröße im Mikrometerbereich liegt, die Erhöhung des E-Moduls vor allem durch die Härte der Partikel selbst erreicht wird, während durch die Zugabe von Nanopartikeln eine Erhöhung des E-Moduls des Basismaterials bewirkt wird.It is provided according to the invention to add to the metal base of the MMCs non-metallic particles having a particle size of 0.8 to 2000 μm or nanoparticles having particle sizes of 1 to 500 nm. It can be expected that by adding particles whose particle size is in the micrometer range, the increase of the modulus of elasticity is achieved above all by the hardness of the particles themselves, while the addition of nanoparticles causes an increase in the modulus of elasticity of the base material ,

Besonders bewährt hat sich die Verwendung von MMC mit nichtmetallischen Partikeln aus TiB2, TiC, SiC, Glas oder einem Gemisch aus Al2O3 und TiC bzw. TiB2.The use of MMC with non-metallic particles made of TiB 2 , TiC, SiC, glass or a mixture of Al 2 O 3 and TiC or TiB 2 has proven particularly useful.

Zur weiteren Erhöhung der Festigkeit von Gitterstrukturen aus MMC mit einer Basis aus Aluminium/einer Aluminiumlegierung ist vorgesehen, die Gitterstrukturen sofort nach dem Entfernen der Gussform aus feuerfestem Material entweder durch Eintauchen in Flüssigkeiten, wie z. B. Wasser, Öl oder flüssigen Stickstoff, oder durch Abkühlen in einem Gasstrom (z. B. mit Druckluft) abzuschrecken. Das Material muss vor dem Abschrecken noch homogenisiert werden, z. B. bei 480°C und dann blitzartig abgekühlt werden. Das geschieht am besten ohne Gussform nach vollständiger Fertigstellung der Struktur. Die Struktur wird dann kalt oder warm ausgelagert.To further increase the strength of MMC grid structures having an aluminum / aluminum alloy base, it is contemplated that the grid structures may be removed immediately after removal of the cast refractory material, either by immersion in liquids such as glass. As water, oil or liquid nitrogen, or by cooling in a gas stream (eg., Compressed air) to quench. The material must still be homogenized before quenching, z. B. at 480 ° C and then flashed. This is best done without a mold after complete completion of the structure. The structure is then cold or warm outsourced.

Bei der Kaltauslagerung werden die Gitterstrukturen für eine Zeit von 1 Minute bis 3 Tagen auf Raumtemperatur gehalten. Die Kaltauslagerung ist am einfachsten durchzuführen, da sie quasi ”von selbst” erfolgt. Bei geeigneter Wahl der Komponenten und deren Anteile im MMC können dennoch beträchtliche Steigerungen der Festigkeit der Gitterstrukturen erzielt werden.During cold aging, the grid structures are kept at room temperature for a period of 1 minute to 3 days. The cold outsourcing is the easiest to perform, since it is almost "by itself". Nevertheless, with a suitable choice of components and their proportions in the MMC, considerable increases in the strength of the lattice structures can be achieved.

Wesentlich höhere Festigkeit können mit einer Stufenauslagerung erzielt werden. Hierzu wird die Gitterstruktur zuerst für eine Zeit von 1 Minute bis 3 Tagen „kalt”, d. h. bei Raumtemperatur, und danach für eine Zeit von 1 Minute bis 3 Tagen bei einer Temperatur 100 bis 200°C „warm” gelagert.Much higher strength can be achieved with a stage outsourcing. For this, the lattice structure is first "cold" for a period of 1 minute to 3 days, i. H. at room temperature, and then stored for a period of 1 minute to 3 days at a temperature 100 to 200 ° C "warm".

Durch die Warmauslagerung, bei der die Gitterstruktur direkt nach dem Abschrecken für eine Zeit von 1 Minute bis 3 Tagen bei einer Temperatur 100 bis 200°C gelagert wird, können bereits nach kurzen Zeiten von typischerweise wenigen Stunden Festigkeit erreicht werden, die höher als die bei der Kaltauslagerung, jedoch geringer als die bei der Stufenauslagerung sind.By hot aging, in which the grid structure is stored directly after quenching for a period of 1 minute to 3 days at a temperature 100 to 200 ° C, can be achieved after short periods of typically a few hours strength, higher than that at the cold aging, but less than those at the stage outsourcing are.

Eine zusätzliche Steigerung der Festigkeit von Gitterstrukturen aus MMC (mit beliebiger Basis) wird dadurch erreicht, dass diese (ggf. vor dem Abschrecken) zusätzlich für 1 Minute bis 4 Stunden bei 350 Grad bis 500 Grad homogenisiert werden. Das MMC der Gitterstrukturen wird fester, da in diesem einerseits Spannungen und Fehlstellen abgebaut werden und andererseits eine Homogenisierung der Komponenten erfolgt.An additional increase in the strength of lattice structures made of MMC (with arbitrary basis) is achieved by additionally homogenizing them (optionally before quenching) for 1 minute to 4 hours at 350 degrees to 500 degrees. The MMC of the lattice structures becomes stronger because in this one hand tensions and defects are reduced and on the other hand, a homogenization of the components takes place.

Es wurde überraschend gefunden, dass durch den Einsatz von TiB2- und TiC-Partikeln in Verbindung mit einer Basis von thermisch aushärtbaren Aluminiumlegierungen, wie z. B. dem als 7075-Legierung bekannten AlZnMgCuCr, einerseits die erforderlichen Auslagerungszeiten gegenüber denen der reinen Legierungen wesentlich verkürzt werden können und andererseits die Festigkeit des Basismaterials nachhaltig erhöht wird, wobei die Festigkeit des Basismaterials, das im direkten Kontakt mit den Partikeln steht, am größten ist. Mit zunehmendem Abstand zu den Partikeln verringert sich die Festigkeit des Basismaterials und erreicht schließlich die Festigkeit des Basismaterials ohne Partikel.It has surprisingly been found that through the use of TiB 2 and TiC particles in conjunction with a base of thermally curable aluminum alloys, such as. As the known as 7075 alloy AlZnMgCuCr, on the one hand, the required removal times compared to those of the pure alloys can be significantly shortened and on the other hand, the strength of the base material is increased sustainably, the strength of the base material, which is in direct contact with the particles largest is. As the distance to the particles increases, the strength of the base material decreases, and eventually reaches the strength of the base material without particles.

Obwohl reines Aluminium als nicht aushärtbar gilt, bewirken die TiB2- und TiC-Partikel auch bei diesem durch sog. Kornfeinung (Verringerung der Korngröße) eine, wenn auch wesentlich geringere, Erhöhung der Festigkeit.Although pure aluminum is considered to be non-hardenable, the TiB 2 and TiC particles also cause an increase, albeit significantly lower, in the strength due to so-called grain refining (reduction of grain size).

Da die Festigkeit des Basismaterials in der Nähe der TiB2- bzw. TiC-Partikel am größten ist, ist der mittlere E-Modul des Basismaterials umso höher, je mehr Partikel im MMC enthalten sind. Aus geometrischen Gründen nimmt jedoch die Stabilität der Aluminiumbasis mit steigendem Anteil der Partikel ab, da immer weniger Partikel vollständig von einer hinreichend dicken Schicht des Basismaterials umgeben sind. Der größte E-Modul und die höchste Festigkeit der Gitterstrukturen wird deshalb bei einem Anteil der Partikel von 10–30 Vol-% erreicht.Since the strength of the base material is greatest in the vicinity of the TiB 2 or TiC particles, the more particles are contained in the MMC, the higher the mean modulus of elasticity of the base material. For geometric reasons, however, the stability of the aluminum base decreases with increasing proportion of the particles, since fewer and fewer particles are completely surrounded by a sufficiently thick layer of the base material. The largest modulus of elasticity and the highest strength of the lattice structures is therefore achieved with a proportion of particles of 10-30% by volume.

Eine weitere Möglichkeit die Festigkeit der Gitterstruktur zu erhöhen sowie deren Form zu gestalten, besteht darin, die Gitterstruktur kalt zu verformen, sie zu schmieden, abzuwalzen oder tiefzuziehen.Another way to increase the strength of the lattice structure and to shape the shape is to cold deform the grid structure, forging, rolling or deep drawing.

Zum Schutz vor mechanischen und/oder chemischen Einwirkungen können auf der Gitterstruktur metallische, keramische oder polymere Schichten sowie Nanopartikel aufgebracht werden. Denkbar sind auch Beschichtungen mit biologisch kompatiblen Materialien wie Titan, Hydroxylapathit oder CaO.For protection against mechanical and / or chemical effects, metallic, ceramic or polymeric layers and nanoparticles can be applied to the lattice structure. Also conceivable are coatings with biologically compatible materials such as titanium, hydroxylapathite or CaO.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können also unkompliziert offenporige Gitterstrukturen bevorzugt aus Aluminium-MMC mit TiB2- bzw. TiC-Partikeln hergestellt werden, die im Vergleich zu den rein metallischen Strukturen wesentlich höhere E-Moduln sowie Festigkeiten aufweisen. Die Gitterstrukturen sind damit zur Herstellung von Leichtbauwerkstoffen geeignet, die typischerweise mittlere Porengrößen von 0,1 bis 50 mm haben.Thus, with the method according to the invention, it is possible to produce open-pore lattice structures, preferably made of aluminum MMC with TiB 2 or TiC particles, which have significantly higher moduli of elasticity and strengths in comparison to purely metallic structures. The lattice structures are thus suitable for the production of lightweight materials, which typically have average pore sizes of 0.1 to 50 mm.

Zwischen offenporigen Gitterstrukturen, die als Leichtbauwerkstoff eingesetzt sind, und anderen Bauteilen können oft nur mit großem Aufwand mechanisch belastbare Verbindungen hergestellt werden. Um das Verbinden mit anderen Bauteilen zu erleichtern, ist es vorgesehen, dass in die Gitterstrukturen Verbindungselemente, wie z. B. Gewindeplatten, Steckverbinder, Haken oder Ösen impliziert sind. Die Verbindungselemente können entweder zusätzlich eingeschweißt oder von vornherein gusstechnisch erzeugt worden sein.Between open-pored grid structures, which are used as lightweight material, and other components can often be made only with great effort mechanically strong connections. In order to facilitate the connection with other components, it is provided that in the grid structures connecting elements, such as. B. threaded plates, connectors, hooks or eyes are implied. The connecting elements can either be additionally welded or produced from the outset by casting technology.

Beim Einsatz des Leichtbauwerkstoffs für schnell bewegte Bauteile, wie z. B. für Spindeln, Umlenkrollen oder Träger von Festplatten, werden die Bauteile zur Verringerung ihres Strömungswiderstands mit Folien oder dünnen Platten aus Keramik, Metall oder Kunststoff verkleidet.When using the lightweight material for fast moving components, such. As for spindles, pulleys or carriers of hard drives, the components are coated to reduce their flow resistance with films or thin plates made of ceramic, metal or plastic.

Der Leichtbauwerkstoff kann auch vorteilhaft als Stoßabsorber, z. B. als Träger für Stoßstangen, eingesetzt werden.The lightweight material can also be advantageous as a shock absorber, z. B. used as a carrier for bumpers.

Claims (20)

Verfahren zur Herstellung einer offenporigen metallischen Gitterstruktur, dadurch gekennzeichnet, dass die Gitterstruktur aus MMC, dessen Ausgangsmaterial eine Pulvermischung aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung sowie Keramik ist, mit dem Verfahren nach dem verlorenen Modell gegossen, die so ererzeugte Gitterstruktur homogenisiert, abgeschreckt und anschließend einer Kaltauslagerung für 1 Minute bis 3 Tage bei Raumtemperatur oder einer Stufenauslagerung, bei der die Gitterstruktur zuerst für 1 Minute bis 3 Tage kalt und anschließend für 1 Minute bis 3 Tage bei 100 bis 200°C warm ausgelagert wird, oder einer Warmauslagerung für 1 Minute bis 3 Tagen bei 100 bis 200°C unterzogen wird.A process for producing an open-pore metallic lattice structure, characterized in that the lattice structure of MMC, whose starting material is a powder mixture of aluminum or an aluminum alloy and ceramic, cast by the lost model process homogenized, quenched and subsequently cold-aged the resulting lattice structure for 1 minute to 3 days at room temperature or a stage aging in which the lattice structure is first cold-aged for 1 minute to 3 days and then hot-aged for 1 minute to 3 days at 100 to 200 ° C, or a cold aging for 1 minute to 3 Days at 100 to 200 ° C is subjected. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gitterstruktur vor dem Abschrecken für 1 Minute bis 4 Stunden bei 350 bis 500°C homogenisiert wird.A method according to claim 1, characterized in that the lattice structure is homogenized before quenching for 1 minute to 4 hours at 350 to 500 ° C. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gitterstruktur kalt verformt wird.A method according to claim 1 and 2, characterized in that the grid structure is cold-formed. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gitterstruktur geschmiedet, gewalzt oder tiefgezogen wird.A method according to claim 1 and 2, characterized in that the grid structure is forged, rolled or deep-drawn. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Gitterstruktur eine metallische, keramische oder polymere Schicht aufgebracht wird.A method according to claim 1 to 4, characterized in that on the lattice structure, a metallic, ceramic or polymeric layer is applied. Leichtbauwerkstoff hergestellt mit dem Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Gitterstruktur mit einer mittleren Porengröße von 0,1 bis 50 mm aufweist.Lightweight material produced by the method according to claim 1, characterized in that it has a grid structure with an average pore size of 0.1 to 50 mm. Leichtbauwerkstoff nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass er aus einer Basis aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, die mit 0,1 bis 30 Vol.-% nichtmetallischen Partikeln versetzt ist, besteht.Lightweight construction material according to claim 6, characterized in that it consists of a base of aluminum or an aluminum alloy, which is mixed with 0.1 to 30 vol .-% of non-metallic particles. Leichtbauwerkstoff nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass seine Basis eine wärmebehandelbare Aluminiumlegierung ist.Lightweight construction material according to claim 7, characterized in that its base is a heat-treatable aluminum alloy. Leichtbauwerkstoff nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass seine Basis Basis eine aushärtbare Aluminiumlegierung ist.Lightweight construction material according to claim 7, characterized in that its base base is a hardenable aluminum alloy. Leichtbauwerkstoff nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass seine Basis AlZnMgCuCr ist.Lightweight construction material according to claim 9, characterized in that its base is AlZnMgCuCr. Leichtbauwerkstoff nach Anspruch 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Korngröße der in ihm enthaltenen nichtmetallischen Partikel 0,8 bis 2000 μm beträgt.Lightweight material according to claim 6 to 10, characterized in that the grain size of the non-metallic particles contained in it is 0.8 to 2000 microns. Leichtbauwerkstoff nach Anspruch 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die in ihm enthaltenen nichtmetallischen Partikel Nanopartikel mit Korngrößen von 1 bis 500 nm sind.Lightweight material according to claim 6 to 10, characterized in that the non-metallic particles contained in it are nanoparticles with grain sizes of 1 to 500 nm. Leichtbauwerkstoff nach Anspruch 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die in ihm enthaltenen nichtmetallischen Partikel aus TiB2, TiC, SiC, Glas oder einem Gemisch aus Al2O3 und TiC oder TiB2 bestehen.Lightweight material according to claim 6 to 12, characterized in that the non-metallic particles contained in it consist of TiB 2 , TiC, SiC, glass or a mixture of Al 2 O 3 and TiC or TiB 2 . Leichtbauwerkstoff nach Anspruch 10 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass er aus AlZnMgCuCr und 10–20 Vol.-% TiB2 bestehtLightweight material according to claim 10 and 13, characterized in that it consists of AlZnMgCuCr and 10-20 vol .-% TiB 2 Leichtbauwerkstoff nach einen der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Gitterstruktur mit Folien oder dünnen Platten aus Keramik, Metall oder Kunststoff verkleidet ist. Lightweight material according to one of claims 6 to 14, characterized in that the surface of the grid structure is covered with films or thin plates made of ceramic, metal or plastic. Leichtbauwerkstoff nach einen der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass in der Gitterstruktur Elemente für lösbare Verbindungen impliziert sind.Lightweight material according to one of claims 6 to 15, characterized in that elements for releasable connections are implied in the lattice structure. Leichtbauwerkstoff nach einen der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Gitterstruktur mit Nanopartikeln beschichtet ist.Lightweight material according to one of claims 6 to 14, characterized in that the lattice structure is coated with nanoparticles. Leichtbauwerkstoff nach einen der Ansprüche 6 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Gitterstruktur auf der gesamten Oberfläche 0,2 bis 5 μm dick mit Titan, tan, Hydroxylapathit oder CaO beschichtet ist.Lightweight material according to one of claims 6 to 17, characterized in that the grid structure is coated on the entire surface 0.2 to 5 microns thick with titanium, tan, hydroxylapathite or CaO. Verwendung des Leichtbauwerkstoffs nach einen der Ansprüche 6 bis 18 als Hochgeschwindigkeits-Leichtbauteil, beispielsweise als schnell drehende Spindel oder Umlenkrolle.Use of the lightweight material according to one of claims 6 to 18 as a high-speed lightweight component, for example as a high-speed spindle or deflection roller. Verwendung des Leichtbauwerkstoffs nach einen der Ansprüche 6 bis 18 als Stoßabsorber.Use of the lightweight material according to one of claims 6 to 18 as a shock absorber.
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