DE10205070A1

DE10205070A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Metallschaum-Verbundkörpern, Metallschaum-Verbundkörper und Metallschaumlaminat

Info

Publication number: DE10205070A1
Application number: DE10205070A
Authority: DE
Inventors: Reimund Neugebauer; Andrea Stoll; Thomas Hipke
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2002-02-07
Filing date: 2002-02-07
Publication date: 2003-08-21

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Metallschaum-Verbundkörpern, wobei auf einen Grundkörper aus Metallschaum eine Beschichtung zumindest teilweise aufgebracht wird, sowie derartig hergestellte Metallschaum-Verbundkörper. Mit Hilfe dieser Erfindung ist eine weitgehend werkzeugunabhängige Herstellung auch großflächiger Bauteile mit nahezu beliebigen Oberflächenkonturen möglich.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Metallschaum-Verbundkörpern sowie einem Metallschaum-Verbundkörper und ein Metallschaumlaminat.

Metallschaum hat als Werkstoff in jüngerer Zeit immer mehr an Bedeutung gewonnen, da neue Herstellungstechnologien zur Verfügung stehen, die eine reproduzierbare Herstellung von Metallschaum gestatten. Insbesondere ist es nunmehr möglich, die Eigenschaften von Metallschaum durch Wahl der Ausgangslegierung, der Schäumparameter und der Wärmebehandlung gezielt so zu beeinflussen, dass ein industrieller Einsatz dieses Werkstoffes möglich ist. Insbesondere die hohe spezifische Steife und das sehr gute Energieabsorptionsvermögen von Metallschaum machen diesen Werkstoff für die Verwendung im Leichtbau attraktiv. Außerdem eröffnet der Werkstoff Metallschaum fertigungstechnisch die Möglichkeit, endkonturnahe Bauteile herzustellen.

Üblicherweise wird Metallschaum im Verbund mit Massivteilen eingesetzt, um so das Schwingungsdämpfungsverhalten, das Crash-Verhalten oder das Energieabsorptionsverhalten derartiger Bauteile zu verbessern.

Aus der Druckschrift DE 44 16 371 A1 ist beispielsweise ein Verfahren zur Herstellung eines Metallschaum-Verbundkörpers in der Form eines mit Metallschaum ausgefüllten Hohlprofiles bekannt. Dazu wird ein gepresster Rohling, der aus einem auszuformenden, metallischen Werkstoff und einem Schäummittel besteht, abschnittsweise derart aufgeschäumt, dass die Form des erzeugten Metallschaumkörpers in etwa der Innenkontur des Hohlprofiles entspricht. Der Metallschaumkörper wird dann in das Hohlprofil eingeschoben, wobei durch eine anschließende Querschnittsreduzierung des Hohlprofils dieses mit dem Metallschaumkörper verbunden wird.

Gemäß eines von der Anmelderin vorgeschlagenen und in der DE 198 32 794 C1 offenbarten Verfahrens wird dieses bekannte Verfahren dadurch verbessert, dass das Hohlprofil bereits im Zuge seiner Herstellung mit Metallschaum bzw. aufzuschäumender Metallschmelze ausgefüllt wird. Dazu wird eine Strangpresse vorgeschlagen, die einen Dorn mit einer Bohrung zur Zuführung des Metallschaumes bzw. der aufzuschäumenden Metallschmelze aufweist. Durch die Bohrung dieses Dornes wird dem Hohlprofil beim Strangpressen gleichzeitig Metallschaum bzw. aufzuschäumende Metallschmelze zugeführt, wodurch das Hohlprofil ausgeschäumt wird.

Darüber hinaus ist es bekannt, Metallschaum-Verbundkörper durch Innenhochdruckumformen herzustellen, wobei der Metallschaum mit einem massiven Deckblech verbunden wird. Bei einem von der Anmelderin vorgeschlagenen und in der Druckschrift DE 197 53 658 A1 offenbarten Verfahren wird im Rahmen eines Umformschrittes das Deckblech durch einen über den Metallschaum als Umformdruckmedium aufgebrachten Umformdruck umgeformt. Dabei wird das Deckblech durch den im Metallschaum entstehenden Umformdruck gegen die Formwand eines Umformwerkzeuges gedrängt, so dass sich das Deckblech abschnittsweise unter bleibender plastischer Verformung an die Formwand anlegt und die Endkontur des herzustellenden Verbundkörpers erzeugt wird. Im Anschluss an den Umformvorgang härtet der Metallschaum aus und geht mit dem Deckblech eine Verbindung ein.

Auf diese Weise kann ein hochfestes Verbund-Bauteil geschaffen werden, das eine dünnwandige, massive Außenhaut mit einem tragenden und dämpfenden Metallschaumkern aufweist.

Nachteilhafterweise sind diese bekannten Verfahren unflexibel, da sie an die jeweilige Form des Umformwerkzeuges gebunden sind. So erfordert eine Änderung der Bauteilform den Wechsel oder sogar die Neukonstruktion des Umformwerkzeuges, was den Herstellungsprozess verzögert und verteuert.

Außerdem besteht gerade im Bereich des Automobilbaus, insbesondere bei der Karosserieherstellung, ein steigender Bedarf an großflächigen Bauteilen. Die Herstellung großflächiger Bauteile wird aber beim Innenhochdruckumformen durch den aufzubringenden Umformdruck begrenzt, der erforderlich ist, das Deckblech an die Formwand der Umformwerkzeuge zu drängen und plastisch zu verformen. Außerdem geht mit größeren Umformwerkzeugen eine Zunahme der zu bewegenden Massen einher, was sich sowohl bei der Fertigung im Werkzeug-Formenbau als auch beim Einsatz in der entsprechenden Pressentechnik negativ auswirkt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung, die eine flexible und möglichst größenunabhängige Herstellung von Metallschaum-Verbundkörpern gegebenenfalls mit komplexer Oberflächenkontur gestatten, sowie einen Metallschaum-Verbundkörper bzw. ein Metallschaum-Laminat anzugeben, die flexibel und möglichst größenunabhängig hergestellt werden können.

Hinsichtlich des Verfahrens wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass auf einen Grundkörper aus Metallschaum zumindest teilweise eine Beschichtung aufgebracht wird.

Hinsichtlich der Vorrichtung wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung mit einer Halteeinrichtung für den Grundkörper aus Metallschaum, einer Zufuhreinrichtung, mit der ein Zusatzwerkstoff einer Oberfläche des Grundkörpers aus Metallschaum zuführbar ist, und einer Energieeintrageinrichtung zur Energiebeaufschlagung des Zusatzwerkstoffes und/oder des Grundkörpers aus Metallschaum.

Hinsichtlich des Metallschaum-Verbundkörpers bzw. des Metallschaumlaminats wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch einen Metallschaum-Verbundkörper mit einem Grundkörper aus Metallschaum und einer zumindest teilweise auf den Grundkörper aufgebrachten Beschichtung bzw. durch ein Metallschaumlaminat, bei dem mehrere derartige Metallschaum-Verbundkörper lagenweise aufeinander verbunden sind.

Die vorliegende Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass der Grundkörper aus Metallschaum im Verbund mit einem Massivteil ohne den bisher erforderlichen Einsatz von Umformwerkzeugen hergestellt werden kann. Es genügt, wenn der Metallschaum mit einer endformnahen Kontur hergestellt wird, was ohne Umformwerkzeuge, beispielsweise durch Ausschäumen eines Formwerkzeuges auf einfache Weise möglich ist. Da das Massivteil durch das Aufbringen der Beschichtung automatisch einer beliebigen Oberflächenkontur des Grundkörpers nachgeformt wird, weist der fertige Metallschaum-Verbundkörper die gewünschte endformnahe Kontur auf. Durch den dadurch ermöglichten Verzicht auf Umformwerkzeuge kann die Produktion beliebig geformter Metallschaum-Verbundkörper nahezu werkzeugunabhängig durchgeführt werden, was die Flexibilität der Produktion erhöht. Beispielsweise ist es nun nicht mehr erforderlich, bei einer Änderung der Form des Deckbleches eines herzustellenden Verbund-Bauteiles einen zeitaufwendigen Werkzeugwechsel vorzunehmen. Es genügt vielmehr, die Prozeßparameter des Beschichtungsvorganges der geänderten Bauteilform entsprechend anzupassen, um eine endformnahe Herstellung des gewünschten Bauteiles zu erreichen.

Vorteilhafterweise erlaubt die Erfindung die Herstellung von Metallschaum- Verbundkörpern auch mit komplizierten Freiformflächen.

Ein weiterer mit der Erfindung erzielter Vorteil liegt darin, dass die Größe der zu fertigenden Verbundkörper nicht durch einen maximal aufbringbaren Umformdruck oder durch eine einzuhaltende Obergrenze des Werkzeuggewichtes beschränkt ist. Insofern kann mit der vorliegenden Erfindung dem Bedarf an grossflächigen Verbund-Bauteilen nachgekommen werden, wobei gleichzeitig die Forderung erfüllt wird, die eingesetzten Bauteile bei minimaler Masse hinsichtlich ihrer statischen und dynamischen Eigenschaften weiter zu verbessern.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Beschichtung eine massive Schicht, wodurch die Festigkeit der Beschichtung erhöht wird, wenn der Metallschaum-Verbundkörper größeren Belastungen ausgesetzt werden soll. Diese massive Schicht ist im Gegensatz zum Grundkörper aus Metallschaum nicht porös, sondern besteht aus Vollmaterial und bildet eine feste Deckschicht, die mit dem Metallschaumkern verbunden ist. Die Schichtdichte kann 1 mm bis 50 mm betragen.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Beschichtung durch lageweises Aufbringen mehrerer Einzelschichten ausgebildet. Dadurch kann eine beliebige Kontur des Grundkörpers flexibel nachgeformt und gleichzeitig die gewünschte Dicke der Beschichtung eingestellt werden, indem eine entsprechende Anzahl von Einzelschichten aufgebracht wird.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Beschichtung mittels eines Rapid-Prototyping-Verfahrens aufgebracht.

Rapid-Prototyping-Verfahren werden üblicherweise in einem anderen Fachgebiet eingesetzt, nämlich zur Herstellung von Prototypen oder Werkzeugen. Gemeinsames Merkmal dieser Verfahren ist der schichtweise Aufbau beliebig geformter Werkstücke. Die dafür erforderliche hochflexible Verfahrensführung macht diese Verfahren besonders geeignet für die Aufbringung der Beschichtung auf den Grundkörper aus Metallschaum, insbesondere, wenn der Grundkörper eine komplizierte Oberflächenkontur aufweist.

Bevorzugterweise wird die Beschichtung durch selektives Energiestrahlsintern, insbesondere durch selektives Laserstrahlsintern, aufgebracht. Dies gestattet die Verwendung auch metallischer oder keramischer Werkstoffe für die Ausbildung der Beschichtung.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Zusatzwerkstoff auf dem Metallschaum schichtweise aufgetragen, durch einen Energiestrahl zumindest bereichsweise erhitzt und auf eine Sintertemperatur oder Schmelztemperatur gebracht. Vorteilhafterweise kann damit eine beliebig große Fläche des Metallschaumes mit dem Zusatzwerkstoff bedeckt werden, der durch Einwirkung des Energiestrahles erhitzt und in die gewünschte Beschichtung umgewandelt wird. Der Energiestrahl umfasst vorzugsweise einen Laserstrahl oder einen Elektronenstrahl, wobei der Energiestrahl und der Grundkörper aus Metallschaum relativ zueinander bewegt werden. Durch die Relativbewegung zwischen Energiestrahl und Grundkörper wird erreicht, dass der Energiestrahl eine beliebige Fläche des Grundkörpers überstreicht und bestrahlt. Durch eine entsprechende Steuerung der Relativbewegung zwischen Energiestrahl und Grundkörper können die Form und die Größe der bestrahlten Fläche variiert werden.

Vorzugsweise weist der Energiestrahl einen mit dem Zusatzwerkstoff in Wechselwirkung stehenden Einwirkbereich auf, der entlang der Oberflächenkontur des Grundkörpers aus Metallschaum geführt wird. Durch die gezielte Führung des Einwirkbereiches entlang der Oberflächenkontur des Grundkörpers bleibt die relative Lage des Einwirkbereiches zur Oberfläche des Grundkörpers auch bei komplexen Oberflächenkonturen im Wesentlichen konstant. Dadurch wird eine kontinuierliche und gleichbleibende Wechselwirkung des Einwirkbereiches des Energiestrahls und dem Zusatzwerkstoff erreicht, so dass eine gleichmäßige Beschichtung auf dem Grundkörper aufgebracht werden kann, auch wenn dieser eine komplexe Oberflächenkontur aufweist.

In einer weiter bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Energiestrahl mittels eines Bearbeitungskopfes auf eine Oberfläche des Grundkörpers gerichtet, wobei in Abhängigkeit von der Kontur dieser Oberfläche des Grundkörpers der Bearbeitungskopf und/oder der Grundkörper verstellt werden, derart, dass der Abstand zwischen Bearbeitungskopf und dieser Oberfläche des Grundkörpers im Wesentlichen konstant bleibt. Durch entsprechende Verstellung des Bearbeitungskopfes und/oder des Grundkörpers unter Beibehaltung eines konstanten Abstandes zwischen Bearbeitungskopf und Grundkörper wird vorteilhafterweise der Einwirkbereich des Energiestrahles im Bereich der Oberfläche des Grundkörpers gehalten, um kontinuierlich mit dem Zusatzwerkstoff in Wechselwirkung treten zu können. Auf diese Weise kann der Einwirkbereich des Energiestrahles die Oberflächenkontur des Grundkörpers abfahren und den Zusatzwerkstoff zur Beschichtung gleichmäßig erhitzen.

Bevorzugterweise wird der Zusatzwerkstoff aus einem Vorratsbehälter mittels einer Transport- und Aufbringeinrichtung, insbesondere einer rotierenden Walze, einer Rakel oder einer Düse, dem Grundkörper aus Metallschaum zugeführt und auf dem Metallschaum schichtweise aufgetragen. Durch den Einsatz der Transport- und Aufbringeinrichtung können große Bereiche des Grundkörpers mit dem Zusatzwerkstoff gleichmäßig versorgt werden, wobei sich insbesondere die Düse als Transport- und Aufbringeinrichtung für Grundkörper mit komplexen Oberflächenkonturen eignet.

Der Grundkörper aus Metallschaum kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vor dem Aufbringen eines Zusatzwerkstoffes um eine Strecke abgesenkt werden, die im Wesentlichen der Dicke der aufzubringenden Schicht aus Zusatzwerkstoff entspricht. Diese Ausgestaltung eignet sich insbesondere für den Einsatz einer rotierenden Walze oder Rakel als Transport- und Aufbringeinrichtung.

In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Beschichtung durch dreidimensionales Auftragsschweißen aufgebracht. Ebenso wie das selektive Laserstrahlsintern gehört das dreidimensionale Auftragsschweißen zu den Rapid-Prototyping-Verfahren und wird zur Prototypenherstellung eingesetzt. Vorteilhafterweise eignet sich dieses Verfahren zum Aufbringen von Beschichtungen insbesondere auf Grundkörpern mit komplizierter Oberflächenkontur, wobei dieses Verfahren die Verwendung metallischer oder keramischer Werkstoffe für die Ausbildung der Beschichtung gestattet. Darüber hinaus können mit Hilfe des dreidimensionalen Auftragsschweißens insbesondere Beschichtungen mit größeren Schichtdicken aufgebracht werden.

Bevorzugterweise wird ein lokal begrenztes und seine Ortslage veränderndes Schmelzbad in der Oberfläche des Metallschaumes erzeugt, ein Zusatzwerkstoff dem Schmelzbad zugeführt und der Zusatzwerkstoff in dem Schmelzbad aufgeschmolzen. Das in seiner Ortslage veränderliche Schmelzbad kann vorteilhafterweise über beliebige Bereiche der Oberfläche des Grundkörpers geführt werden, so dass eine in ihrer Größe und Form variable Beschichtung als Auftragsschicht auf dem Grundkörper ausgebildet werden kann.

Das Schmelzbad wird bevorzugter Weise mittels eines Energiestrahles erzeugt, der einen Laserstrahl, einen Elektronenstrahl oder einen Lichtbogen umfasst, wobei der Energiestrahl und der Grundkörper aus Metallschaum relativ zueinander bewegt werden. Durch die Relativbewegung zwischen dem Grundkörper und dem Energiestrahl kann der Energiestrahl und damit das durch den Energiestrahl erzeugte Schmelzbad über große Oberflächenbereiche des Grundkörpers aus Metallschaum geführt werden. Durch Zuführung und Aufschmelzen des Zusatzwerkstoffes in dem Schmelzbad kann auf diese Weise großflächig eine Beschichtung auf dem Grundkörper aus Metallschaum aufgetragen werden, wobei die Auftragung der Beschichtung im Wesentlichen unabhängig von der Oberflächenkontur des Grundkörpers aus Metallschaum ist.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist der Energiestrahl einen das Schmelzbad erzeugenden Einwirkbereich auf, der entlang einer Oberflächenkontur des Grundkörpers aus Metallschaum geführt wird, wobei die Zuführung des Zusatzwerkstoffes der sich ändernden Ortslage des Schmelzbades angepasst wird. Durch die Führung des Einwirkbereiches entlang der Oberflächenkontur des Grundkörpers wird in vorteilhafter Weise ein gleichmäßiger Energieeintrag in die Oberfläche erreicht, so dass die gewünschten Eigenschaften des Schmelzbades, wie beispielsweise die Größe oder Tiefe des Schmelzbades, bei sich ändernder Ortslage konstant bleiben. Durch Anpassung der Zuführung des Zusatzwerkstoffes an die sich ändernden Ortslage des Schmelzbades wird ein gleichmäßiger Auftrag der Beschichtung erreicht.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Energiestrahl, insbesondere der Laserstrahl oder der Elektronenstrahl, mittels eines Bearbeitungskopfes auf eine Oberfläche des Grundkörpers gerichtet. Der Zusatzwerkstoff, insbesondere ein Pulver, wird durch eine kontinuierlich auf das in dieser Oberfläche erzeugte Schmelzbad gerichtete Düse zugeführt, wobei in Abhängigkeit von der Kontur dieser Oberfläche des Grundkörpers der Bearbeitungskopf und/oder der Grundkörper verstellt werden derart, dass der Abstand zwischen Bearbeitungskopf und dieser Oberfläche des Grundkörpers im Wesentlichen konstant bleibt. Die Verstellung des Bearbeitungskopfes und des Grundkörpers zur Einhaltung eines konstanten Abstandes führt dazu, dass bei einer Relativbewegung zwischen Bearbeitungskopf und Grundkörper der Einwirkbereich des Energiestrahles der Oberflächenkontur des Grundkörpers nachgeführt wird. Dadurch wird erreicht, dass der Energieeintrag, der über den Einwirkbereich des Energiestrahles in der Oberfläche des Grundkörpers aus Metallschaum stattfindet, auch bei einer Relativbewegung zwischen Bearbeitungskopf und Grundkörper konstant bleibt.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst die Einrichtung zur Erzeugung eines Energiestrahles einen Bearbeitungskopf, durch den der Energiestrahl auf die Oberfläche des Metallschaumes lenkbar ist, wobei der Bearbeitungskopf einen konischen Ringspalt aufweist, durch den ein koaxialer Hohlstrahl des Zusatzwerkstoffes, insbesondere eines Pulvers, auf die Oberfläche des Metallschaumes lenkbar ist. Durch die Integration der Zufuhreinrichtung für den Zusatzwerkstoff in den Bearbeitungskopf als konischer Ringspalt wird vorteilhafterweise erreicht, dass der koaxiale Hohlstrahl des Zusatzwerkstoffes und der Energiestrahl zusammen über die Oberfläche des Grundkörpers geführt werden können und gleichzeitig gewährleistet ist, dass der Hohlstrahl des Zusatzwerkstoffes kontinuierlich auf das Schmelzbad gerichtet ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen dargelegt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen und der zugehörigen Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt die einzige Figur einen Querschnitt durch einen Metallschaum-Verbundkörper nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Der in der einzigen Figur im Querschnitt gezeigte Metallschaum-Verbundkörper umfasst einen Grundkörper 1 aus einem Metallschaum, dessen Oberfläche eine bestimmte Kontur, im vorliegenden Fall eine Freiformfläche, aufweist. Auf dieser als Freiformfläche ausgeführten Oberfläche ist eine Beschichtung 2 aufgebracht.
Der Grundkörper aus Metallschaum kann auf an sich bekannte Weise hergestellt werden. Beispielsweise kann zur Herstellung des Grundkörpers ein beheizbares Formwerkzeug verwendet werden, das entsprechend der gewünschten Oberflächenkontur des Grundkörpers profiliert ist und in dem ein metallisches Ausgangsmaterial mit einem Schäummittel erhitzt und aufgeschäumt wird. Alternativ könnte der in der einzigen Figur gezeigte Grundkörper auch durch lasergestütztes Schäumen eines metallischen Ausgangswerkstoffes, der ein Schäummittel enthält, hergestellt werden. Mit Hilfe eines Energiestrahles, insbesondere eines Laserstrahles, wird dabei schichtweise das Ausgangsmaterial aufgeschäumt, wodurch die Bildung eines dreidimensionalen Körpers mit einer beliebigen Oberflächenkontur möglich ist. Durch Wahl geeigneter Prozessparameter kann dem Grundkörper ein gewünschtes Eigenschaftsprofil, beispielsweise hinsichtlich der Porosität des Grundkörpers, aufgeprägt werden.
Wie in der einzigen Figur gezeigt, passt sich die Beschichtung 2 der Oberflächenkontur des Grundkörpers 1 aus Metallschaum an, so dass der resultierende Metallschaum- Verbundkörper die Oberflächenkontur des Grundkörpers 1 beibehält. Die Dicke der Beschichtung 2 sowie der für die Beschichtung 2 verwendete Werkstoff richten sich nach dem Anforderungsprofil, das der in der Figur gezeigte Metallschaum-Verbundkörper im Einsatz erfüllen muss. In dem in der einzigen Figur gezeigten Beispiel umfasst die Beschichtung 2 eine massive Schicht, die eine mit dem schwingungsdämpfenden Metallschaumkern verbundene, belastbare Außenhaut darstellt. Auf dieser massiven Schicht kann eine weitere, beispielsweise eine korossionshemmende Beschichtung aufgebracht werden. Es ist weiterhin denkbar, den in der einzigen Figur dargestellten Metallschaum- Verbundkörper zusammen mit weiteren Verbundkörper der gleichen Art in Sandwich- Bauweise zu einem Laminat zu verbinden, wobei einzelne Bereiche des Laminatquerschnittes ihrer Funktion entsprechend unterschiedliche Eigenschaften aufweisen.
Zur Aufbringung der in der einzigen Figur gezeigten Beschichtung 2 auf den Grundkörper 1 aus Metallschaum haben sich die unter die Begriffe "rapid prototyping" und "rapid tooling" fallenden Verfahren als besonders geeignet erwiesen, die bei der Herstellung von Prototypen bzw. Werkzeugen Verwendung finden. Diesen Verfahren ist gemeinsam, dass der herzustellende Prototyp bzw. das herzustellende Werkzeug schichtweise unter Heranziehung von 3D-CAD-Daten aufgebaut wird. Diese 3D-CAD-Daten werden in Querschnitte zerlegt, anhand derer im eigentlichen Herstellungsprozess das herzustellende Werkstück aufgebaut wird. Diese so genannten Rapid-Prototyping- oder Rapid- Tooling-Verfahren erlauben die Herstellung nahezu beliebig geformter Prototypen oder Werkzeuge, ohne auf beispielsweise Gießwerkzeuge oder Umformwerkzeuge zurückgreifen zu müssen. Die hohe Flexibilität dieser Verfahren gerade im Hinblick auf die Bildung von Werkstücken mit Freiformflächen wird für die Aufbringung der Beschichtung 2 auf dem Grundkörper 1 aus Metallschaum im Rahmen der Verfahren nach den Ausführungsbeispielen dieser Erfindung genutzt.
Als besonders geeignet zur Aufbringung der Beschichtung 2 auf den Grundkörper aus Metallschaum haben sich das selektive Lasersintern und das 3D-Auftragsschweißen, die nachstehend im Zusammenhang mit der Herstellung des in der einzigen Figur gezeigten Bauteils erläutert werden, erwiesen. Daneben ist aber auch der Einsatz anderer Rapid- Prototyping-Verfahren, wie beispielsweise die lasergestützte Stereolithographie möglich.
Beim selektiven Lasersintern wird zunächst ein Zusatzwerkstoff, insbesondere in pulverförmiger Zusatzwerkstoff, auf der zu beschichtenden Oberfläche des Grundkörpers 1 aus Metallschaum schichtweise und gleichmäßig aufgetragen. Mit Hilfe eines Laserstrahles oder auch eines anderen Energiestrahles, beispielsweise eines Elektronenstrahles, wird der schichtweise aufgetragene Zusatzwerkstoff zumindest bereichsweise erhitzt und auf eine Sintertemperatur oder Schmelztemperatur gebracht. Dadurch wird das Zusatzmaterial teilweise oder vollständig aufgeschmolzen und verfestigt nach dem Erkalten zu einer mit der Oberfläche des Grundkörpers 1 aus Metallschaum verbundenen Schicht. Zur Herstellung einer Beschichtung 2 mit einer größeren Dicke wird eine weitere Schicht des Zusatzmaterials auf der verfestigten Beschichtung des Grundkörpers aus Metallschaum aufgebracht und mit dem Laserstrahl bestrahlt. Das Aufbringen und Bestrahlen des Zusatzwerkstoffes wird solange wiederholt, bis die gewünschte Schichtdicke erreicht ist.
Die Aufbringung des Zusatzwerkstoffes auf der zu beschichtenden Oberfläche des Grundkörpers 1 aus Metallschaum erfolgt mittels einer Transport- und Aufbringeinrichtung. Diese Transport- und Aufbringeinrichtung kann beispielsweise eine rotierende Walze, eine Rakel oder eine Düse sein. Mit Hilfe der Transport- und Aufbringeinrichtung wird der Zusatzwerkstoff, beispielsweise ein Pulver, aus einem Vorratsbehälter entnommen und dem Grundkörper aus Metallschaum zugeführt. Zum schichtweisen Auftragen des Zusatzwerkstoffes rollt die Walze über der zu beschichtenden Oberfläche des Grundkörpers 1 aus Metallschaum mit einem bestimmten konstanten Abstand zu dieser Oberfläche ab und trägt dadurch den pulverförmigen Zusatzwerkstoff auf der zu beschichtenden Oberfläche des Grundkörpers 1 aus Metallschaum auf. Nach dem gleichen Prinzip arbeitet die Rakel, die die zu beschichtende Oberfläche des Grundkörpers 1 in gleichbleibendem Abstand überstreicht.
Die Auftragung des pulverförmigen Werkstoffes auf einen Grundkörper 1 aus Metallschaum, der eine komplexere Oberflächenkontur aufweist, erfolgt vorteilhafterweise mit Hilfe einer Düse, die zur Aufbringung einer Schicht aus Zusatzwerkstoff mit konstanter Dicke flexibler handhabbar ist als die Walze bzw. die Rakel, welche sich im Zusammenhang mit der Herstellung von plattenförmigen oder rotationssymmetrischen Bauteilen besonders eignen.
Bei der Verwendung der Walze oder der Rakel als Transport- und Aufbringeinrichtung wird zur Einstellung des Abstandes zwischen der Walze bzw. der Rakel und der zu beschichtenden Oberfläche des Grundkörpers 1 aus Metallschaum der Grundkörper 1 vor dem Aufbringen des Zusatzwerkstoffes um eine Strecke abgesenkt, die im Wesentlichen der Dicke der aufzubringenden Schicht aus Zusatzwerkstoff entspricht. Nach dem Aufbringen der Schicht aus Zusatzwerkstoff und dem Bestrahlen und Aushärten dieser Schicht wird der Grundkörper 1 aus Metallschaum wiederum um eine Strecke abgesenkt, die im Wesentlichen der Dicke der aufzubringenden nächsten Schicht aus Zusatzwerkstoff entspricht. Auf diese Weise kann sukzessive durch Aufbringen mehrerer Einzelschichten die Beschichtung 2, insbesondere als massive Schicht, ausgebildet werden.
Das Bestrahlen und Erhitzen der Schicht aus Zusatzwerkstoff erfolgt mit Hilfe eines Energiestrahles, der beispielsweise ein Laserstrahl oder ein Elektronenstrahl sein kann. Dazu wird der Energiestrahl derart auf die Schicht aus Zusatzwerkstoff fokussiert, dass der Einwirkbereich des Laserstrahles in Wechselwirkung mit dem Zusatzwerkstoff treten kann. Unter dem Einwirkbereich des Energiestrahles wird der Bereich des Energiestrahles verstanden, in dem die Leistungsdichte ausreichend hoch ist, um den Zusatzwerkstoff auf die gewünschte Temperatur, beispielsweise die Sinter- oder die Schmelztemperatur, zu bringen.
Um beim selektiven Laserstrahlsintern eine gleichmäßige Bestrahlung des zu beschichtenden Bereiches des Grundkörpers 1 aus Metallschaum mit Hilfe des Laserstrahles zu erreichen, ist es nicht nur erforderlich, dass sich der Laserstrahl und der Grundkörper 1 aus Metallschaum relativ zueinander in einer x-y-Ebene horizontal bewegen, sondern es ist auch erforderlich, dass der Einwirkbereich gerade bei Grundkörpern mit einer Oberflächenkontur entlang dieser Oberflächenkontur geführt wird und somit auch eine vertikale Bewegung ausführt. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass der Energiestrahl mittels eines Bearbeitungskopfes auf die Oberfläche des Grundkörpers gerichtet wird, wobei in Abhängigkeit von der Kontur dieser Oberfläche der Bearbeitungskopf und/oder der Grundkörper so verstellt werden, dass der Abstand zwischen Bearbeitungskopf und dieser Oberfläche des Grundkörpers im Wesentlichen konstant bleibt.
Dazu kann beispielsweise der Bearbeitungskopf mit einem hierfür geeigneten Manipulator, wie z. B. einem Industrieroboter, vorzugsweise einem Gelenkarmroboter, verbunden sein. Der Roboter ermöglicht dabei eine Bewegung des Bearbeitungskopfes in den drei zumindest erforderlichen Freiheitsgraden. Weiterhin ist es möglich, dass die erforderliche dreidimensionale Relativbewegung zwischen der Oberfläche des Grundkörpers und dem Bearbeitungskopf durch eine kombinierte Bewegung des Grundkörpers, also der den Grundkörper abstützenden Halteeinrichtung und dem Bearbeitungskopf erreicht wird. Zu diesem Zwecke kann der Bearbeitungskopf an einer Portallagerungseinrichtung angebracht sein, mittels derer der Bearbeitungskopf in einer vertikal angeordneten Ebene verfahrbar ist. Die den Grundkörper 1 abstützende Halteeinrichtung ist unter bzw. zwischen der Portallagerungseinrichtung vorgesehen und horizontal, d. h. in einer senkrecht zur vertikal angeordneten Ebene des Bearbeitungskopfes stehenden Ebene verfahrbar. Weiterhin ist es denkbar, den Bearbeitungskopf stationär anzuordnen und nur die Halteeinrichtung für den Grundkörper 1 in den drei zumindest erforderlichen Freiheitsgraden zu verfahren.
In jedem Fall muss gewährleistet sein, dass der Einwirkbereich des Laserstrahles bei einer die Fläche des Grundkörpers überstreichenden Bewegung der Oberflächenkontur des Grundkörpers folgt, um dadurch einen konstanten Energieeintrag in den Zusatzwerkstoff und somit eine konstante gleichmäßige Erhitzung des Zusatzwerkstoffes sicherzustellen. Die Steuerung des Einwirkbereiches des Laserstrahles hängt auch von der Art des verwendeten Zusatzes des Werkstoffes, insbesondere von der Teilchengröße eines pulverförmigen Werkstoffes, ab. Vorteilhafterweise wird der Durchmesser des Brennfleckes an den durchschnittlichen Teilchendurchmesser angepasst, um so einen optimierten Energieeintrag in die Teilchen zu erzielen.
Als Zusatzwerkstoff eignen sich pulverförmige und granulatförmige Werkstoffe. Darüber hinaus ermöglicht das selektive Lasersintern den Einsatz metallischer oder keramischer Werkstoffe, so dass Verbundwerkstoffe mit einer metallischen oder keramischen Beschichtung auf einem Metallschaumkern hergestellt werden können.
Alternativ zum selektiven Lasersintern ist es auch möglich, die Beschichtung durch dreidimensionales Auftragschweißen aufzubringen.
Beim dreidimensionalen Auftragsschweißen werden nebeneinander angeordnete Schweißbahnen zumindest bereichsweise auf der Oberfläche des Grundkörpers 1 aus Metallschaum aufgetragen. Zur Erhöhung der Schichtdicke werden auf den bereits aufgetragenen Schweißbahnen weitere, ebenfalls nebeneinander angeordnete Schweißbahnen aufgetragen. Dazu wird in der zu beschichtenden Oberfläche des Grundkörpers 1 aus Metallschaum ein lokal begrenztes und seine Ortslage verändertes Schmelzbad erzeugt. Gleichzeitig wird diesem Schmelzbad ein Zusatzwerkstoff zugeführt, der beispielsweise ein Draht oder ein Pulver sein kann, und in dem Schmelzbad aufgeschmolzen. Durch Erstarren des Schmelzbades bilden sich die Schweißbahnen.
Das Schmelzbad wird mit Hilfe eines Laserstrahles, eines Elektronenstrahles oder eines Lichtbogens erzeugt, wobei der jeweilige Strahl bzw. Bogen und der Grundkörper 1 aus Metallschaum relativ zueinander bewegt werden, so dass der Strahl bzw. der Bogen die zu beschichtenden Fläche überstreicht. Diese Relativbewegung kann entweder durch Verfahren des Grundkörpers 1 aus Metallschaum in einer horizontalen Ebene oder durch Verfahren der den Energiestrahl erzeugenden Einrichtung bzw. durch eine kombinierte Bewegung des Grundkörpers 1 und des Energiestrahles bewirkt werden. Auch hier kommt es, ebenso wie beim selektiven Lasersintern, darauf an, dass der Einwirkbereich des Energiestrahles, der das Schmelzbad in der Oberfläche des Grundkörpers 1 erzeugt, entlang einer Oberflächenkontur des Grundkörpers 1 geführt wird. Hinzu kommt, dass auch die Zuführung des Zusatzwerkstoffes sowie gegebenenfalls die Zuführung eines Schutzgases der sich ändernden Ortslage des Schmelzbades angepasst werden muss.
Eine einfache Möglichkeit, die Anpassung der Zuführung des Zusatzwerkstoffes an die sich verändernde Ortslage des Schmelzbades zu verwirklichen, besteht darin, die Zuführung des Zusatzwerkstoffes in den Bearbeitungskopf zu integrieren, der den Energiestrahl, insbesondere den Laserstrahl oder den Elektronenstrahl auf die zu beschichtende Oberfläche des Grundkörpers 1 richtet. Soll der Einwirkbereich des Energiestrahles einer Oberflächenkontur des Grundkörpers 1 aus Metallschaum nachgeführt werden, wird mit der dazu erforderlichen Verstellung des Bearbeitungskopfes automatisch die integrierte Zuführung des Zusatzwerkstoffes mitverstellt, so dass sich die Lage der Zuführung des Zusatzwerkstoffes bezüglich der sich ändernden Ortslage des Schmelzbades nicht ändert.
Die Zuführung des Zusatzwerkstoffes, insbesondere eines pulverförmigen Zusatzwerkstoffes, kann mit Hilfe einer kontinuierlichen, auf das Schmelzbad gerichteten Düse erfolgen. Diese Düse kann derart in dem Bearbeitungskopf integriert sein, dass ein Pulverhohlstrahl erzeugt wird, der koaxial zu dem Energie- bzw. dem Laserstrahl verläuft. Der Brennfleck dieses fokussierten Pulver-Hohlstrahles befindet sich im Bereich der Einwirkstelle des Laserstrahles. Alternativ ist es möglich, den pulverförmigen Zusatzwerkstoff seitlich durch ein auf das Schmelzbad gerichtetes Rohr zuzuführen, dass in geneigter Stellung am Gehäuse des Bearbeitungskopfes befestigt ist.
Zur Verstellung des Bearbeitungskopfes kann ein Industrieroboter vorgesehen sein, der den Bearbeitungskopf entlang dreier orthogonaler Raumachsen verfährt. Daneben kann auch die Halteeinrichtung, die den Grundkörper 1 abstützt, linear verschieblich gelagert und angetrieben sein. Die im Zusammenhang mit dem selektiven Lasersintern näher beschriebenen Verstellmöglichkeiten lassen sich selbstverständlich auch auf das dreidimensionale Auftragsschweißen anwenden.
Neben den vorstehend beschriebenen Rapid-Prototyping-Verfahren können auch andere Rapid-Prototyping-Verfahren zum Einsatz kommen, die geeignet sind, eine Beschichtung auf einen Grundkörper 1 eines Metallschaums aufzubringen, der gegebenenfalls eine komplexe Oberflächenkontur aufweist. In diesem Zusammenhang ist beispielsweise die lasergestützte Stereolithographie zu nennen, die allerdings auf die Verarbeitung von lichtempfindlichen Photopolymeren beschränkt ist. Dabei wird die auf dem Grundkörper 1 aus Metallschaum aufzubringende, gewünschte Schicht durch lokales Aushärten eines UV-lichtempfindlichen, flüssigen Photopolymers hergestellt. Indem die Oberflächenkontur des zu beschichtenden Grundkörpers 1 aus Metallschaum mit Hilfe eines im UV- Bereich arbeitenden Lasers nachgefahren wird, härtet der flüssige Photopolymer im Bereich der Oberfläche des Grundkörpers 1 aus und bildet dadurch die angestrebte Beschichtung 2. Zur Aufbringung mehrerer Einzelschichten, um eine Beschichtung 2 mit einer größeren Dicke bzw. eine massive Schicht auszubilden, kann der Grundkörper 1 entweder auf einer absenkbaren Plattform in einem Photopolymerbad aufgebaut oder auf einer stationären Plattform mit einem Außenkasten aus ausgehärtetem Photopolymer umgeben sein.
Die vorstehend beschriebenen Verfahren und Bauteile vergrößern den Einsatzbereich von Metallschäumen im Zusammenhang mit Metallschaum-Verbundkörpern und schaffen weiterhin auch die Voraussetzungen für neue effektive Prozessketten.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen von Metallschaum-Verbundkörpern, dadurch gekennzeichnet, dass auf einen Grundkörper (1) aus Metallschaum eine Beschichtung (2) zumindest teilweise aufgebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (2) eine massive Schicht umfasst.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (2) eine Dicke von 1 mm bis 50 mm aufweist.

4. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (2) aus einem oder mehreren metallischen Werkstoffen, keramischen Werkstoffen oder Kunststoffwerkstoffen oder durch Kombination vorgenannter Werkstoffe gebildet wird.

5. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (2) durch lageweises Aufbringen mehrerer Einzelschichten ausgebildet wird.

6. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (2) mittels eines Rapid-Prototyping-Verfahrens aufgebracht wird.

7. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (2) durch selektives Energiestrahlsintern, insbesondere selektives Laserstrahlsintern aufgebracht wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass ein Zusatzwerkstoff auf den Grundkörper (1) aus Metallschaum schichtweise aufgetragen wird und der Zusatzwerkstoff durch einen Energiestrahl zumindest bereichsweise erhitzt und auf eine Sintertemperatur oder Schmelztemperatur gebracht wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zum Aufbringen mehrerer Einzelschichten der Zusatzwerkstoff abwechselnd schichtweise aufgetragen und erhitzt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiestrahl einen Laserstrahl oder einen Elektronenstrahl umfasst, wobei der Energiestrahl und der Grundkörper (1) aus Metallschaum relativ zueinander bewegt werden.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiestrahl einen mit dem Zusatzwerkstoff in Wechselwirkung stehenden Einwirkbereich aufweist, der entlang einer Oberflächenkontur des Grundkörpers (1) aus Metallschaum geführt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiestrahl mittels eines Bearbeitungskopfes auf eine Oberfläche des Grundkörpers (1) gerichtet wird, wobei in Abhängigkeit von der Kontur dieser Oberfläche des Grundkörpers (1) der Bearbeitungskopf und/oder der Grundkörper (1) verstellt werden, derart, dass der Abstand zwischen Bearbeitungskopf und dieser Oberfläche des Grundkörpers (1) im Wesentlichen konstant bleibt.

13. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzwerkstoff aus einem Vorratsbehälter mittels einer Transport- und Aufbringeinrichtung, insbesondere einer rotierenden Walze, einer Rakel oder einer Düse, dem Grundkörper (1) aus Metallschaum zugeführt und auf dem Metallschaum schichtweise aufgetragen wird.

14. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (1) aus Metallschaum vor dem Aufbringen des Zusatzwerkstoffes um eine Strecke abgesenkt wird, die im Wesentlichen der Dicke der aufzubringenden Schicht aus Zusatzwerkstoff entspricht.

15. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzwerkstoff ein Pulver oder ein Granulat umfasst.

16. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzwerkstoff einen oder mehrere metallische Werkstoffe, keramische Werkstoffe oder Kunststoffwerkstoffe umfasst oder durch Kombination vorgenannter Werkstoffe gebildet wird.

17. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (2) durch dreidimensionales Auftragsschweißen aufgebracht wird.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein lokal begrenztes und seine Ortslage veränderndes Schmelzbad in einer Oberfläche des Grundkörpers (1) aus Metallschaum erzeugt wird, ein Zusatzwerkstoff dem Schmelzbad zugeführt wird und der Zusatzwerkstoff in dem Schmelzbad aufgeschmolzen wird.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass zum Aufbringen mehrerer Einzelschichten nebeneinander angeordnete Schweißbahnen zumindest bereichsweise auf der Oberfläche des Grundkörpers (1) aus Metallschaum aufgetragen werden und nebeneinander angeordnete, weitere Schweißbahnen schichtweise auf bereits aufgetragenen Schweißbahnen aufgetragen werden.

20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmelzbad mittels eines Energiestrahles erzeugt wird, der einen Laserstrahl, einen Elektronenstrahl oder einen Lichtbogen umfasst, wobei der Energiestrahl und der Grundkörper (1) aus Metallschaum relativ zueinander bewegt werden.

21. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzwerkstoff ein Pulver oder einen Draht umfasst.

22. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzwerkstoff einen oder mehrere metallische Werkstoffe, keramische Werkstoffe oder Kunststoffwerkstoffe umfasst oder durch Kombination vorgenannter Werkstoffe gebildet wird.

23. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiestrahl einen das Schmelzbad erzeugenden Einwirkbereich aufweist, der entlang einer Oberflächenkontur des Grundkörpers (1) aus Metallschaum geführt wird, wobei die Zuführung des Zusatzwerkstoffes der sich ändernden Ortslage des Schmelzbades angepasst wird.

24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiestrahl, insbesondere der Laserstrahl oder der Elektronenstrahl, mittels eines Bearbeitungskopfes auf eine Oberfläche des Grundkörpers (1) gerichtet wird und der Zusatzwerkstoff, insbesondere das Pulver, durch eine kontinuierlich auf das in dieser Oberfläche erzeugte Schmelzbad gerichtete Düse zugeführt wird, wobei in Abhängigkeit von der Kontur der Oberfläche des Grundkörpers (1) der Bearbeitungskopf und/oder der Grundkörper (1) verstellt werden, derart, dass der Abstand zwischen Bearbeitungskopf und dieser Oberfläche des Grundkörpers (1) im Wesentlichen konstant bleibt.

25. Vorrichtung zur Herstellung von Metallschaum-Verbundkörpern mit einer Halteeinrichtung für einen Grundkörper (1) aus Metallschaum, einer Zufuhreinrichtung, mit der ein Zusatzwerkstoff einer Oberfläche des Grundkörpers (1) aus Metallschaum zuführbar ist, und einer Energieeintrageinrichtung zur Energiebeaufschlagung des Zusatzwerkstoffes und/oder des Grundkörpers (1) aus Metallschaum.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25 dadurch gekennzeichnet, dass die Energieeintrageinrichtung eine Einrichtung zur Erzeugung eines Energiestrahles, insbesondere eines Laserstrahles oder eines Elektronenstrahles, umfasst.

27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Erzeugung eines Energiestrahles einen Bearbeitungskopf umfasst, durch den der Energiestrahl auf die Oberfläche des Metallschaumes lenkbar ist, wobei der Bearbeitungskopf einen konischen Ringspalt aufweist, durch den ein koaxialer Hohlstrahl des Zusatzwerkstoffes, insbesondere eines Pulvers, auf die Oberfläche des Metallschaumes lenkbar ist.

28. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Bearbeitungskopf und die Halteeinrichtung zumindest entlang dreier orthogonaler Raumachsen relativ zueinander bewegbar sind.

29. Metallschaum-Verbundkörper mit einem Grundkörper (1) aus Metallschaum und einer auf den Grundkörper (1) zumindest teilweise aufgebrachten Beschichtung (2).

30. Metallschaum-Verbundkörper nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (2) eine massive Schicht umfasst.

31. Metallschaum-Verbundkörper nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (2) eine Dicke von 1 mm bis 50 mm aufweist.

32. Metallschaum-Verbundkörper nach zumindest einem der Ansprüche 29 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (2) aus einem oder mehreren metallischen Werkstoffen, keramischen Werkstoffen oder Kunststoffwerkstoffen oder durch Kombination vorgenannter Werkstoffe gebildet ist.

33. Metallschaum-Verbundkörper nach zumindest einem der Ansprüche 29 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Beschichtung (2) eine Funktionsschicht, insbesondere eine korrosionshemmende Schicht, vorgesehen ist.

34. Metallschaumlaminat, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Metallschaum- Verbundkörper nach einem der Ansprüche 29 bis 33, lagenweise miteinander verbunden sind.