DE19933870C1 - Verfahren zur Herstellung eines metallischen Verbundwerkstoffkörpers sowie Verbundwerkstoffkörper - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines metallischen Verbundwerkstoffkörpers sowie VerbundwerkstoffkörperInfo
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines metallischen Verbundwerkstoffkörpers (134) unter Verwendung eines aufschäumbaren Presslings aus einer verdichteten Mischung aus zumindest einem Metallpulver und zumindest einem gasabspaltenden Treibmittelpulver sowie auf einen Verbundstoffkörper selbst. Um die Festigkeit zu erhöhen und gezielt Verbindungselemente einzubringen, um den Körper mit anderen Bauelementen zu verbinden, wird vorgeschlagen, dass dem Pressling eine Armierung (138) derart zugeordnet wird, dass beim Schäumvorgang aufgeschäumtes Material die Armierung form- und/oder kraftschlüssig umgibt.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines metallischen Verbund
werkstoffkörpers unter Verwendung eines aufschäumbaren Presslings aus einer verdichteten
Mischung aus zumindest einem Metallpulver und zumindest einem gasabspaltenden Treib
mittelpulver, wobei der Pressling insbesondere in einer Aufschäumform eingebracht durch
Erwärmung aufgeschäumt wird. Ferner bezieht sich die Erfindung auf einen Verbundwerk
stoffkörper auf der Basis eines aufgeschäumten Werkstoffes wie Aluminiumschaum.
Verbundwerkstoffkörper auf Metallschaumbasis, insbesondere Aluminiumschaum, werden
insbesondere im Bereich des Kraftfahrzeugbaus umfassend genutzt, da sich entsprechende
Bauteile einerseits durch geringes Gewicht und andererseits durch hohe Energieabsorptions
eigenschaften und Druckfestigkeit auszeichnen. Um entsprechende Verbundwerkstoffkörper
herzustellen, wird zunächst ein Pressling oder Halbzeug durch Verdichten einer Mischung aus
mindestens einem Metallpulver und mindestens einem gasabspaltenden Treibmittelpulver
hergestellt, wobei eine Sandwich-Struktur dadurch erzielt werden kann, dass der Pressung mit
Deckschichten durch Kalt- oder Warmwalzen oder Diffusionsschweißen versehen wird. Ein
so hergestelltes Halbzeug kann nach gegebenenfalls durch Pressen, Biegen oder Tiefziehen
erfolgter Formgebung thermisch behandelt werden, um den Kern aufzuschäumen.
Beispiele zur Herstellung von entsprechenden aufschäumbaren Metallkörpern sind z. B. der
EP 0 460 392 B1, der DE 196 12 781 C1, der DE 196 35 734 A1 oder der DE 44 26 627 C2
zu entnehmen, wobei die DE 196 12 781 C1 gattungsbildend ist.
Aus der FR-A 615 147 ist ein Metallkörper mit Schaumkern, der von einer Verkleidung
umschlossen ist, bekannt. Bei den Bauteilen handelt es sich vorzugsweise um Träger oder
Flansche bestimmt für Fleuzeugrümpfe. Auch besteht die Möglichkeit, Leisten entspre
chenden Aufbaus mit Armierungen zu versehen, die von einem aus verdichtetem Kernmate
rial bestehenden Kopfende ausgehen. Zum Aufschäumen wird in ein Schmelzwerkzeug eine
Metallschmelze eingebracht, die sodann z. B. mit Carbonat vermischt wird, um ein Aufschäu
men zu ermöglichen.
Auch wenn entsprechende Verbundwerkstoffkörper hohe Druckkräfte aufnehmen können, ist
ein Einsatz dort, wo Zugkräfte aufgenommen werden sollen, nur begrenzt möglich, da durch
das Porenvolumen des aufgeschäumten Kerns der tragende Querschnitt deutlich verringert
wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren und einen Ver
bundwerkstoffkörper der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass die Festigkeit
insbesondere auf Zugbeanspruchung erhöht wird und außerdem die Möglichkeit besteht,
gezielt Verbindungselemente einzubringen, um den Körper mit anderen Sauelementen zu
verbinden. Gleichzeitig sollen jedoch die Vorteile von Metallschaumkörpern beibehalten
werden.
Verfahrensmäßig wird das Problem dadurch gelöst, dass der Pressling und eine Armierung
in der Aufschäumform angeordnet werden, wobei die Armierung mittels der Aufschäumform
fixiert wird, und dass anschließend das Aufschäumen derart erfolgt, dass aufgeschäumtes
Material die Armierung form- und/oder kraftschlüssig umgibt und/oder diese innig mitein
ander verbunden werden.
Pressling und Armierung werden in der Ausschäumform wie Kokille angeordnet, um beim
anschließenden Erwärmen die Armierung zu umschäumen. Dabei ist die Armierung gezielt
in der Ausschäumform positioniert, damit eine gewünschte Lage in dem aufgeschäumten
Verbundwerkstoffkörper vorliegt.
Als Material für die Armierung wird ein solches verwendet, dessen Ausdehnungskoeffizient
von dem des aufgeschäumten Materials abweicht.
Um die gewünschte Endgeometrie des mit der Armierung versehenen Verbundwerkstoff
körpers zu erzielen, können der Pressling auf die Aufschäumform und/oder die Erwärmung
derart aufeinander abgestimmt werden, dass der aufgeschäumte Verbundwerkstoffkörper die
Aufschäumform vollständig oder nahezu vollständig ausfüllt.
Des Weiteren sieht die Erfindung vor, dass die Armierung mit sich außerhalb des ausge
schäumten Verbundwerkstoffkörpers erstreckendem Fügeelement bzw. Fügeelementen ver
bunden wird bzw. als solches bzw. solche zumindest abschnittsweise ausgebildet werden.
Als Armierung können z. B. Käfige aus Aluminiumprofilen, Stahldraht, Stahlgewebe oder
sonstige bekannte Armierungen verwendet werden.
Bei der Verwendung von Armierungen mit Aluminium kann gegebenenfalls zusätzlich eine
stoffschlüssige Verbindung bei der Verwendung von Aluminiumschaummaterial erfolgen.
Allgemein ausgedrückt kann eine Armierung aus einem Metall bestehen, das in dem Schaumma
terial enthalten ist, und mit dem Schaummaterial eine innige Verbindung eingehen.
Durch die erfindungsgemäße Lehre wird ein Verbundwerkstoffkörper auf Metallschaumbasis
hergestellt, in den optimal Kräfte eingeleitet werden, wobei eine hohe Dauerfestigkeit
gewährleistet ist. Dadurch, dass die Armierung mit sich aus dem Verbundwerkstoffkörper
heraus erstreckenden Fügeelementen verbunden wird, die gegebenenfalls Abschnitte der
Armierung selbst sein können, ergibt sich eine verbesserte Festigkeit der Fügeelemente, da
ein Kraftfluss über den kompletten Körper erfolgt. Vereinfachte Fügeoptionen mittels einge
arbeiteter Hülsen, Gewinde und sonstigen geeigneten Verbindungsmitteln sind gleichfalls
möglich.
Mittels der erfindungsgemäß vorgesehenen Armierung kann bei geeigneter Auslegung die
Dauerfestigkeit zunächst durch die Armierung selbst aufgebracht werden, so dass die
Schaumstruktur des Schaumwerkstoffes erst bei Überschreiten einer Grenzenergie eine
Energieabsorption bewirkt, also erst dann, wenn z. B. bei einem Schadensfalleintritt das
Energiedissipationspotential des Schaums selbst benötigt wird. Durch die Armierung wird
erwähntermaßen die Festigkeit des Körpers selbst erhöht.
In Weiterbildung der Erfindung sieht ein Verfahren unter Verwendung einer Ecken auf
weisenden Aufschäumform vor, dass Armierungselemente auf die Ecken der Aufschäumform
ausgerichtet werden bzw. von diesen ausgehen und mittelbar oder unmittelbar vorzugsweise
im Mittenbereich der Aufschäumform verbunden werden oder sind, wobei vorzugsweise die
von den Ecken ausgehenden Armierungselemente wie Stäbe über ein flächiges oder ein
Raumelement wie Kugelelement oder ein eine entsprechende Fläche oder ein entsprechendes
Raumelement aufspannendes Element verbunden werden. Hierdurch ergibt sich der Vorteil,
dass Krafteinleitungen in den Verbundwerkstoffkörper zunächst von der Armierung gleich
mäßig auf das Verbindungselement wie dem Flächenelement bzw. dem Raumelement über
tragen werden, so dass eine Vergleichmäßigung der Kraftaufnahme erfolgt. Hierdurch werden
insbesondere die Eckbereiche eines entsprechenden Verbundwerkstoffkörpers geschont.
Ein Verbundwerkstoffkörper auf der Basis eines aufgeschäumten Werkstoffes wie Alumini
umschaum selbst zeichnet sich dadurch aus, dass der aufgeschäumte Werkstoff eine Armie
rung form- und kraftschlüssig umgibt, wobei die Armierung selbst einen von dem aufge
schäumten Werkstoff abweichenden thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist. Dabei
kann gegebenenfalls das Material der Armierung auf das des aufzuschäumenden Materials
derart abgestimmt werden, dass teilweise eine innige Verbindung erfolgt.
Die Armierung kann die Form eines Käfigs aufweisen oder ein Gitter oder durch Drähte
gebildet sein, ohne dass hierdurch eine Beschränkung der erfindungsgemäßen Lehre erfolgt.
Des Weiteren kann die Armierung zumindest eine aus dem aufgeschäumten Verbundwerk
stoffkörper vorstehendes Fügeelement aufweisen oder dieses ein Abschnitt der Armierung
sein.
In Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass der aufgeschäumte Verbundwerkstoffkörper ein
Mehrkantkörper mit Ecken ist, von denen stabförmige Armierungselemente ausgehen, die
sich ins Innere des Mehrkantkörpers erstrecken und über ein flächiges Element oder ein
Raumelement miteinander verbunden sind.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den
Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in Kombination -,
sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung von der Zeichnung zu entnehmenden
bevorzugten Ausführungsbeispielen.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines in einer Aufschäumform eingebrachten
Presslings mit auf diesem angeordneter Armierung,
Fig. 2 einen in einer Aufschäumform eingebrachten Pressling mit Armierung
sowie Fügeelementen, die in einem Kammerofen angeordnet sind,
Fig. 3 einen Verbundwerkstoffkörper nach dem Aufschäumen,
Fig. 4 eine Prinzipdarstellung eines in einer Aufschäumform angeordneten
Presslings mit auf diesem angeordneten eine Armierung bildenden
Fügeelementen,
Fig. 5 eine weitere Ausführungsform eines Verbundwerkstoffkörpers mit
Armierung,
Fig. 6 einen Verbundwerkstoffkörper mit Blechen und Zugstangen im Quer
schnitt,
Fig. 7 den Verbundwerkstoffkörper nach Fig. 6 im Längsschnitt,
Fig. 8 eine weitere Ausführungsform eines Verbundwerkstoffkörpers im
Schnitt,
Fig. 9 den Verbundwerkstoffkörper nach Fig. 8 in Draufsicht,
Fig. 10 ein Ausführungsbeispiel eines mit einer Armierung versehenen Ver
bundwerkstoffkörpers zur Erhöhung der Stabilität,
Fig. 11 den Verbundwerkstoffkörper nach Fig. 10 in Draufsicht,
Fig. 12 einen erfindungsgemäß armierten Verbundwerkstoffkörper mit mit
diesem verbundenem Teil,
Fig. 13 einen Schnitt der Linie XIII/XIII in Fig. 12,
Fig. 14 einen Verbundwerkstoffkörper mit über gegenüberliegenden Seiten
vorstehenden Armierungsabschnitten und
Fig. 15 den Verbundwerkstoffkörper gemäß Fig. 14 als Kupplungsstück.
Um einen Verbundwerkstoffkörper hoher Festigkeit sowohl gegenüber Druck als auch Zug
zur Verfügung zu stellen, wobei eine hohe Energieabsorption gewährleistet ist, wird erfin
dungsgemäß ein Verbundwerkstoffkörper auf Metallschaumbasis vorgeschlagen, der gezielt
mit einer Armierung gewünschter Geometrie und vorgegebenen Verlaufs versehen ist.
Hierzu wird zunächst ein Pressling aus einer verdichteten Mischung aus mindestens einem
Metallpulver und mindestens einem gasabspaltenden Treibmittelpulver hergestellt. Als
Treibmittelpulver in der Mischung kommen übliche Treibmittel wie Metallhydride wie z. B.
Titanhydrid oder Carbonate wie Calziumcarbonat, Kaliumcarbonat, Natriumcarbonat, Natri
umbicarbonat oder Hydrate wie z. B. Aluminiumsulfathydrat, Alaun, Aluminiumhydroxid
oder leicht verdampfende Stoffe wie z. B. Quecksilberverbindungen oder pulverisierte
organische Substanzen in Frage. Als Metallpulver sind Aluminiumpulver, Aluminiumpulver
mit Si und/oder Cu, Si-Pulver oder jegliche verdüste Aluminium-Basislegierungen in Betracht
zu ziehen, ohne dass hierdurch eine Beschränkung der erfindungsgemäßen Lehre erfolgt. Ein
entsprechender so hergestellter Pressling kann in gewohnter Weise durch Wärmebehandlung
z. B. in einem Kammerofen aufgeschäumt werden. Der Pressling wird dabei weich und
entwickelt durch die Zersetzung des Treibmittels seine schaumige Konsistenz.
Erfindungsgemäß wird einem entsprechenden Pressling 10 vor dessen Aufschäumen, also
Wärmebehandlung, eine Armierung 12 in gewünschter räumlicher Ausrichtung zugeordnet
wie z. B. auf diesem angeordnet (Fig. 1), um diese Einheit sodann z. B. in einem Kammer
ofen 14 zu erwärmen. Dabei kann der Pressling 10 mit der diesem zugeordneten Armierung
12 in einer Aufschäumform 16 eingebracht werden, die im Ausführungsbeispiel gemäß Fig.
1 geschlossen ist. Somit gibt die Innengeometrie der Aufschäumform 16 die Endgeometrie
des aufgeschäumten Verbundwerkstoffkörpers vor.
In Fig. 2 ist ein Pressling 18 in einer geschlossenen Aufschäumform oder Kokille 20
angeordnet, wobei dem Pressling 18 eine Armierung 22 sowie von dieser ausgehende
Fügeelemente 24, 26 zugeordnet sind, die derart aus der Aufschäumform 20 vorstehen, dass
bei aufgeschäumtem Verbundwerkstoffkörper 28 gemäß Fig. 3 Enden der Fügeelemente 24,
26 vorstehen, um somit auf einfache Weise den Körper 28 mit anderen Elementen bzw.
Bauteilen verbinden zu können. Die Fügeelemente 24, 26 können in ihren Endbereichen
Gewinde, Ösen oder sonstige bekannte Fügeteile aufweisen.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 ist ein Pressung 30 in einer Aufschäumform 20
entsprechend der Fig. 2 angeordnet, ohne dass hierdurch die erfindungsgemäße Lehre
beschränkt wird. Dem Pressling 30 sind Fügeelemente 32, 34 zugeordnet, die selbst als
Armierungen wirken. Hierzu weisen die Fügeelemente 32, 34 in ihren von dem aufzuschäu
menden Material umgebenen Enden 36, 38 Verstärkungen auf.
Werden nun die Presslinge 10, 18, 30 in üblicher Weise thermisch behandelt, entwickelt sich
durch die Zersetzung des in dem Pressling vorhandenen Treibmittelpulvers eine schaumige
Konsistenz derart, dass diese die Armierung 12, 22, 36, 38 sowie Abschnitte der Fügeelemen
te 24, 26, 32, 34 kraft- und formschlüssig umgibt, so dass in Folge dessen der aufgeschäumte
und sodann abgekühlte Verbundwerkstoffkörper - in Fig. 3 der Körper 28 - eine hohe Festig
keit aufweist, wobei die Armierung derart innerhalb des Verbundwerkstoffkörpers gezielt an
geordnet werden kann, dass erstere zunächst Kräfte aufnimmt, bevor das Energiedissipations
potential des Schaumwerkstoffes selbst benötigt wird.
In Fig. 5 ist ein weiteres Beispiel eines erfindungsgemäß hergestellten Verbundwerkstoff
körpers 40 auf Metallschaumbasis dargestellt, der eine Mehrkantgeometrie, im Ausführungs
beispiel eine Quaderform aufweist. Dabei gehen von jeweiligen Ecken 42, 44, 46, 48, 50, 52
sich zum Zentrum hin erstreckende stabförmige Armierungselemente 54, 56, 58, 60, 62, 64
aus, die im Ausführungsbeispiel über ein flächiges Element 66 verbunden sind. Wirken nun
auf die Kanten 42, 44, 46, 48, 50, 52 Kräfte, so werden diese über die stabförmigen Armie
rungselemente 54, 56, 58, 60, 62, 64 auf das zentrale flächige Element 66 übertragen.
Anstelle eines flächigen Element kann auch ein gebogenes oder ein solches mit Raum- wie
Kugelgeometrie benutzt werden, um die eingeleiteten Kräfte im erforderlichen Umfang
aufzunehmen, ohne dass es zu einer Belastung des Verbundwerkstoffkörpers selbst kommt
und ohne dass zwingender Weise der Metallschaum selbst zur Absorption von Energie
benutzt wird. Gleichzeitig erfolgt eine Schonung der Kanten und Ecken des Schaumkörpers
40 bei entsprechenden starken Belastungen dieser Bereiche.
Nachstehend werden an Hand von Beispielen verschiedene Formen von Verbundwerkstoff
körpern mit Armierungen erläutert:
So sind in den Fig. 6 bis 15 rein beispielhaft Ausgestaltungen von Verbundwerkstoffkörpern
dargestellt, die mit einer Armierung sowie Fügeelementen versehen sind, um einen entspre
chenden erfindungsgemäß ausgebildeten Verbundwerkstoffkörper mit anderen Elementen zu
verbinden bzw. den Verbundwerkstoffkörper selbst in seiner Stabilität bzw. Zug- und
Druckfestigkeit zu erhöhen.
So ist in den Fig. 6 und 7 ein Verbundwerkstoffkörper 68 mit einem Metallschaumkörper 70
und innerhalb von diesem parallel zueinander verlaufenden Blechelementen 72, 74 dargestellt,
die ihrerseits über Stäbe wie Gewindestangen 76, 78 miteinander verbunden sind, die den
Metallschaumkörper 70 überragen. Dabei erfolgt eine Krafteinleitung nach einer Strecke Δs
über die Blechelemente 72, 74, um eine größere Flächenverteilung zu erzielen. Ferner werden
die Stäbe 76, 78 bei der Knicklast mit einbezogen.
Ein den Fig. 8 und 9 zu entnehmender Verbundwerkstoffkörper 80 weist einen Metall
schaumkörper 82 zylindrischer Geometrie auf, der von Stäben wie Zugstangen 84, 86, 88, 90
durchsetzt ist, die mit ihren Enden gegenüberliegende Flächen des Metallschaumkörpers 82
überragen. In den jeweiligen Enden sind rein beispielhaft mit den Bezugszeichen 92 ver
sehene Bohrungen vorhanden, um eine Verbindung mit anderen Elementen zu ermöglichen.
Durch einen entsprechenden Verbundwerkstoffkörper 80 mit Armierung erfolgt eine Druck
übertragung sowohl über den Metallschaumkörper 82 als auch über die Zugstäbe 84, 86, 88,
90. Die Zugübertragung selbst erfolgt jedoch ausschließlich über letztere, also die Stäbe 84,
86, 88, 90.
Dem Ausführungsbeispiel der Fig. 10 und 11 ist ein Verbundwerkstoffkörper 94 mit Me
tallschaumkörper 96 sowie in diesen in Längsrichtung des Metallschaumkörpers 96 ver
laufenden Zugstäben 98, 100, 102, 104 zu entnehmen, die ihrerseits über Querarmierungen
verbunden sind, die beispielhaft mit dem Bezugszeichen 106 versehen sind. Mit einer
entsprechenden Armierung wird die Stabilität des Verbundwerkstoffkörpers 94 erhöht, wobei
in hinreichendem Umfang Druck- und Zugkräfte aufnehmbar sind.
In der Fig. 12 ist ein Verbundwerkstoffkörper 108 mit Metallschaumkörper 110 und in
diesem verlaufenden eine Armierung bildenden Zugstangen 112, 114 dargestellt, die mit
einem Ende 116, 118 den Metallschaumkörper 110 in einer Stirnfläche 122 überragen und in
einer stufenförmigen Aussparung 124 verlaufen. In die entsprechende der Geometrie eines
Zylinderabschnitts entsprechende Aussparung 124 ist ein zylindrischer Körper 126 einsetzbar,
der über z. B. eine Gewindestange 128 mit den Zugstangen 118, 120 verbunden würde.
Hierzu weisen die freien Enden der Zugstangen 118, 120 Bohrungen auf, die von der
Gewindestange 128 durchsetzt sind, die ihrerseits in dem zylindrischen Körper 126 über
Schrauben bzw. Muttern 130, 132 fixierbar ist.
Der Metallschaumkörper 110 kann im vorliegenden Fall als Kupplungselement oder Zwi
schenstück zwischen dem z. B. als Zug- und Druckstempel ausgebildeten Körper 126 und
einem weiteren nicht dargestellten Element dienen.
Ein in den Fig. 14 und 15 rein prinzipiell dargestellter Verbundwerkstoffkörper 134 weist
einen Metallschaumkörper 136 mit in diesem eingeschäumter eine V-Geometrie aufweisender
Armierung 138 auf, wobei zwei Schenkelenden 140, 142 eine Fläche und verbleibender
weiterer Schenkel 144 gegenüberliegende Fläche des Metallschaumkörpers 136 durchsetzen.
Durch die Pfeile 144 wird der Kraftfluss durch den Verbundwerkstoffkörper symbolisiert.
Ein entsprechender Verbundwerkstoffkörper kann entsprechend der Fig. 15 als Kupplungs
stück zur Querschnittsüberbrückung zwischen Elementen 146, 148 verwendet werden, die
ihrerseits mit den Abschnitten 140, 142 bzw. 144 verbunden werden.
Claims (12)
1. Verfahren zur Herstellung eines metallischen Verbundwerkstoffkörpers unter Ver
wendung eines aufschäumbaren Presslings aus einer verdichteten Mischung aus
zumindest einem Metallpulver und zumindest einem gasabspaltenden Treibmittelpul
ver, wobei der Pressling in einer Aufschäumform eingebracht durch Erwärmung
aufgeschäumt wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Pressung und eine Armierung in der Aufschäumform angeordnet werden,
wobei die Armierung mittels der Aufschäumform fixiert wird, und dass anschließend
das Aufschäumen derart erfolgt, dass aufgeschäumtes Material die Armierung form-
und/oder kraftschlüssig umgibt und/oder diese innig miteinander verbunden werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Material für die Armierung ein solches verwendet wird, dessen Ausdeh
nungskoeffizienten von dem des aufgeschäumten Materials unterschiedlich ist.
3. Verfahren nach Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Pressung auf die Aufschäumform und/oder die Erwärmung derart aufeinander
abgestimmt werden, dass das aufgeschäumte Material die Aufschäumform vollständig
ausfüllt.
4. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Armierung mit sich außerhalb des aufgeschäumten Materials erstreckendem
Fügeelement und/oder Fügeelementen verbunden und/oder als solches und/oder solche zumindest
abschnittsweise ausgebildet wird.
5. Verfahren unter Verwendung einer Ecken aufweisenden Aufschäumform,
dadurch gekennzeichnet,
dass Armierungselemente auf die Ecken der Aufschäumform ausgerichtet werden
und/oder von diesen ausgehen und mittelbar oder unmittelbar vorzugsweise im Mitten
bereich der Aufschäumform verbunden werden oder sind.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die von den Ecken ausgehenden Armierungselemente wie Stäbe über ein flächi
ges Element oder ein Raumelement oder ein die Fläche oder das Raumelement
aufspannende Elemente verbunden werden.
7. Verbundwerkstoffkörper (28, 49) auf der Basis eines aufgeschäumten Metallwerk
stoffes wie Aluminiumschaum,
dadurch gekennzeichnet,
dass der aufgeschäumte Metallwerkstoff eine Armierung (12, 22, 36, 38, 54, 56, 58,
60, 62, 64, 66) form- und kraftschlüssig umgibt, wobei die Armierung einen von dem
aufgeschäumten Metallwerkstoff abweichenden thermischen Ausdehnungskoeffizienten
aufweist.
8. Verbundwerkstoffkörper nach zumindest Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Armierung (22, 36, 38) als Käfig, Stäbe, Drähte oder Gewebe ausgebildet und mit zumindest
einem aus dem aufgeschäumten Werkstoff vorstehenden Fügeelement (24, 26, 32, 34)
verbunden ist oder dieses ein Abschnitt der Armierung ist.
9. Verbundwerkstoffkörper nach zumindest einem der Ansprüche 7 und 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Verbundwerkstoffkörper (40) ein Mehrkantkörper mit Ecken (42, 44, 46, 48,
50, 52) ist, von dem Armierungselemente, insbesondere stabförmige Armierungs
elemente (54, 56, 58, 60, 62, 64) ausgehen und sich bis zum Inneren des Mehr
kantkörpers erstrecken.
10. Verbundwerkstoffkörper nach zumindest einem der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die von den Ecken (42, 44, 46, 48, 50, 52) ausgehenden Armierungen (54, 56,
58, 60, 62, 64) körperinnenseitig verbunden oder mit einem flächigen Element wie
Blechelement oder einem eine Fläche aufspannenden Element (66) oder einem
Raumelement oder einem einen Raumkörper bildenden Element wie Gitterelement
verbunden sind.
11. Verbundwerkstoffkörper nach zumindest einem der Ansprüche 7 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Armierung auf den Metallschaumwerkstoff derart abgestimmt ist, dass die
Armierung auf den Verbundwerkstoffkörper eingeleitete Kräfte zunächst verzehrt.
12. Verbundwerkstoffkörper nach zumindest einem der Ansprüche 7 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Verbundwerkstoffkörper (134) ein querschnittsüberbrückendes Kupplungsele
ment ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999133870 DE19933870C1 (de) | 1999-07-23 | 1999-07-23 | Verfahren zur Herstellung eines metallischen Verbundwerkstoffkörpers sowie Verbundwerkstoffkörper |
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DE1999133870 Expired - Fee Related DE19933870C1 (de) | 1999-07-23 | 1999-07-23 | Verfahren zur Herstellung eines metallischen Verbundwerkstoffkörpers sowie Verbundwerkstoffkörper |
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