EP0927591A2 - Process for forming a workpiece with a metal foam layer - Google Patents

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EP0927591A2
EP0927591A2 EP98122773A EP98122773A EP0927591A2 EP 0927591 A2 EP0927591 A2 EP 0927591A2 EP 98122773 A EP98122773 A EP 98122773A EP 98122773 A EP98122773 A EP 98122773A EP 0927591 A2 EP0927591 A2 EP 0927591A2
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EP
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foaming
semifinished product
coating
semi
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EP98122773A
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Wolfgang Seeliger
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Wilhelm Karmann GmbH
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Wilhelm Karmann GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/10—Sintering only
    • B22F3/11—Making porous workpieces or articles
    • B22F3/1121—Making porous workpieces or articles by using decomposable, meltable or sublimatable fillers
    • B22F3/1125—Making porous workpieces or articles by using decomposable, meltable or sublimatable fillers involving a foaming process
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy

Definitions

  • the invention relates to a method for the final shaping of a component according to the preamble of claim 1.
  • DE 196 12 781.5 C1 shows a method for the final shaping of such Components in which a semi-finished product is first formed into a semi-finished product, for example, deep-drawn, which is then in a foaming mold is foamed to its final thickness.
  • the invention solves this problem by a method with the features of claim 1 and / or the features of claim 6 and / or the Features of claim 11.
  • the semi-finished product is the residence time in the foaming mold, in which is heating the semi-finished product to effect the foaming of the Metal foam layer takes place, significantly reduced. If the semi-finished product is supported on the underside in the foam form and here an energy transfer takes place by heat conduction, however, the top of one Facing the radiation source, it is sufficient to coat only the top.
  • a soot coating is particularly advantageous, for example Acetylene black, either over an open flame or through a corresponding Coating process is easy to apply and after the foaming process can be removed from the finished building. Across from an untreated aluminum top layer is then the reflection during of the foaming is reduced so much that the residence time in the foaming mold is about halved.
  • the further processing of the component or its continuation for storage can be accelerated considerably if the component after foaming, what takes place in the temperature range between 500 ° C and 600 ° C a cooling medium is applied. This exposure can still take place within the foaming mold if the component is on the underside supporting support formwork air ducts are provided which are used for Coolant line serve. At the same time can be initiated by the bottom Air lift the component so that it is easier to get out of the frothing mold can be removed.
  • a further reduction in cycle times and thus the length of stay of the Molded semi-finished product in the foam form results from an inventive Preheat the semi-finished product to a temperature below the Decomposition temperature of the blowing agent is. If so preheated If semi-finished products are introduced into the foaming mold, it loses it less thermal energy than when inserting a non-preheated semi-finished product. The further heating-up time until the foaming process begins therefore be significantly reduced, the use of the frothing mold improved.
  • a component 1 according to the invention has a foamed layer 2, which is a metal powder and a Blowing agent comprises, which are homogeneous with one another by a mixing process were mixed and then under pressure, for example by axial pressing or by extrusion to a compact, foamable Semifinished product 2 '' (Fig. 1) has been compressed and solidified.
  • a foamed layer 2 which is a metal powder and a Blowing agent comprises, which are homogeneous with one another by a mixing process were mixed and then under pressure, for example by axial pressing or by extrusion to a compact, foamable Semifinished product 2 '' (Fig. 1) has been compressed and solidified.
  • the foamed layer 2 is on top and provided on the underside with a solid metal sheet 3, 4, what However, this is not mandatory and in particular when an inventive device is designed Component 1 is dispensable as a crash element. It is still possible a foamed layer 2 with only one solid metallic To connect top layer 3 or 4 or groups of several different foamed layers, possibly separated by to produce solid metallic layers, for example to impact elements create, depending on the impact speed and thus energy different number of foamed layers on the deformation participates through the impact.
  • a double-sided with solid metal sheets 3 and 4 provided foamed layer 2 is the connection between the layer 2 foamed at the end of the process and the solid metallic layer Sheets 3 and 4 came about under pressure in such a way that a metallic bond between the individual layers 2 ', 3', 4 'has been reached before the forming and foaming.
  • roll cladding a composite from the foamable Semifinished product 2 '' after extrusion or axial pressing is created, and the solid metal sheets 3 '', 4 '' between make two rollers 5, so that a composite material 6 with a sandwich structure two solid metallic cover layers 3 'and 4' and one not yet foamed porous intermediate layer 2 'is formed.
  • Such an essentially flat metallic composite material 6 the in any case comprises a foamable layer 2 ', has between the metallic sheets 3 'and 4' and the foamable layer 2 ' metallic bonds and is now available for further processing.
  • This flat composite material 6 is initially more suitable in pieces Size divided, for example with the help of a saw.
  • the composite material 6 is now formed into a semi-finished product 7, the deformation being both a continuous curvature of the composite 6 can effect as well as the expression of individual areas.
  • the shaping can be carried out using known customary shaping measures, for example by deep drawing with and without hold-down devices, as is the case in body construction is known, or by a one-sided forming process, such as that Fluid cell method.
  • a semi-finished product 7 is obtained, which is either flat or contains curved surface areas and possibly formed from this Contours and a foamable for further processing Layer 2 'includes.
  • the semi-finished product thus obtained is 7 before insertion into the foam mold, in which the blowing agent decomposes and then the foaming of the metal foam layer takes place with provided with a reflection-reducing coating.
  • the semi-finished product 7 is provided for a foaming mold 9, one wall 12 of which one side 10 of the semi-finished product 7 is supported essentially over the entire surface and therefore offers one contact to heat conduction, the other is sufficient Page 11 of the semi-finished product 7 with the anti-reflective coating to be provided, since this side 11 of a radiant heat source in the foam form 9 is facing. This is especially true if without one upper boundary formwork 13 is foamed freely.
  • the coating can be easily applied when the semi-finished product 7 with its surface 11 to be coated a row of flames is exposed, with the flames 14 in contact with the surface 11 occur and a carbon layer due to the incomplete combustion Deposit the form of soot on surface 11.
  • Conventional coating processes are of course also possible both a discrete and a continuous coating in all processes is possible. Either the semi-finished product 7 or one Move row of nozzles 15, which provide surface 11 with the coating are, as indicated in the drawing by arrow 16.
  • the Cooling takes place, as shown in Fig. 4, either by a liquid or as shown in Fig. 5 by a gaseous cooling medium.
  • the cooling device 17 or 18 above the surface 11 to be cooled are moved in order to make this possible Expose evenly to exposure to coolant 19.20.
  • this coolant exposure shown from above, the component in the supporting formwork 21 can remain, it is also possible that the supporting formwork 21 is provided with air channels, so that when initiated of coolant in these channels the component simultaneously from the formwork 21st is lifted off and cooled.
  • the component 1 before introduction is already preheated to a temperature in the frothing mold, which is close to the foaming temperature.
  • This is the temperature gradient between the semi-finished product 7 to be introduced and the foaming mold 9 low, the heating of the foaming mold 9 therefore with less Achieve energy expenditure and accelerated.
  • the preheating temperature is when using the blowing agent titanium hydride at about 400 ° C, so that the Blowing agent does not yet take place and the process of foaming not yet started during preheating. For this lies the lower one Limit temperature at approx. 430 ° C for titanium hydride.
  • the formwork for what is to be heated Molded semi-finished product 7 remains in the foam form and thus a temperature suitable for foaming.
  • Molded semifinished product 7 newly introduced into the foaming mold 9 so that only this must be heated to the required temperature of almost 600 ° C.
  • the speed of the foaming process is also easily adjustable, heating too quickly or too slowly, causing the disintegration of the Foam or a diffusion of hydrogen would lead avoid yourself.
  • the preheating itself can be done according to the requirements control is not critical due to the fact that foaming has not yet started.
  • the clock rate of the foaming mold 9 is also clear from this measure increased because the residual heating process for the inserted semi-finished product 7 can be accomplished much faster than without preheating.

Abstract

Before introduction into a foaming die, the preformed blank is coated at least on one side and over certain regions with a substance reducing the degree of reflection from these component regions.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Endformen eines Bauteils nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a method for the final shaping of a component according to the preamble of claim 1.

Die DE 196 12 781.5 C1 zeigt ein Verfahren zur Endformung derartiger Bauteile, bei dem ein Halbzeug zunächst zu einem Formhalbzeug umgeformt, beispielsweise tiefgezogen, wird, das dann in einer Aufschäumform auf seine endgültige Dicke aufgeschäumt wird.DE 196 12 781.5 C1 shows a method for the final shaping of such Components in which a semi-finished product is first formed into a semi-finished product, for example, deep-drawn, which is then in a foaming mold is foamed to its final thickness.

Um ein derartiges Verfahren in Großserienproduktion anwenden zu können, ist es erforderlich, die Bildung des Bauteils möglicht effizient und schnell durchführen zu können. Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren dahingehend zu optimieren.In order to be able to use such a method in large series production, it is necessary to form the component efficiently and quickly to be able to perform. The invention is therefore based on the problem to optimize a generic method accordingly.

Die Erfindung löst dieses Problem durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 und/oder den Merkmalen des Anspruches 6 und/oder den Merkmalen des Anspruches 11.The invention solves this problem by a method with the features of claim 1 and / or the features of claim 6 and / or the Features of claim 11.

Durch die Aufbringung einer reflektionsmindernden Schicht auf das aufzuschäumende Formhalbzeug wird die Verweilzeit in der Aufschäumform, in der ein Erhitzen des Formhalbzeugs zur Bewirkung des Aufschäumens der Metallschaumschicht stattfindet, erheblich verringert. Wenn das Formhalbzeug unterseitig in der Aufschäumform abgestützt ist und hier eine Energieübertragung durch Wärmeleitung stattfindet, hingegen die Oberseite einer Strahlungsquelle zugewandt ist, genügt es, nur die Oberseite zu beschichten. Vorteilhaft ist dabei insbesondere eine Rußbeschichtung, beispielsweise Acetylenruß, die entweder über offener Flamme oder durch ein entsprechendes Beschichtungsverfahren einfach aufzubringen ist und nach dem Aufschäumvorgang von dem fertigen Baute entfernt werden kann. Gegenüber einer unbehandelten Aluminiumdeckschicht ist dann die Reflektion während des Aufschäumens so weit vermindert, daß die Verweilzeit in der Aufschäumform etwa halbiert ist.By applying a reflection-reducing layer on the foam to be foamed The semi-finished product is the residence time in the foaming mold, in which is heating the semi-finished product to effect the foaming of the Metal foam layer takes place, significantly reduced. If the semi-finished product is supported on the underside in the foam form and here an energy transfer takes place by heat conduction, however, the top of one Facing the radiation source, it is sufficient to coat only the top. A soot coating is particularly advantageous, for example Acetylene black, either over an open flame or through a corresponding Coating process is easy to apply and after the foaming process can be removed from the finished building. Across from an untreated aluminum top layer is then the reflection during of the foaming is reduced so much that the residence time in the foaming mold is about halved.

Die Weiterbearbeitung des Bauteils bzw. dessen Weiterführung zur Lagerung kann erheblich beschleunigt werden, wenn das Bauteil nach dem Aufschäumen, was im Temperaturbereich zwischen 500°C und 600°C stattfindet, mit einem Kühlmedium beaufschlagt wird. Diese Beaufschlagung kann noch innerhalb der Aufschäumform stattfinden, wenn in einer das Bauteil unterseitig unterstützenden Abstützschalung Luftkanäle vorgesehen sind, die zur Kühlmittelleitung dienen. Gleichzeitig kann durch die von unten eingeleitete Luft das Bauteil angehoben werden, so daß es leichter aus der Aufschäumform entnommen werden kann.The further processing of the component or its continuation for storage can be accelerated considerably if the component after foaming, what takes place in the temperature range between 500 ° C and 600 ° C a cooling medium is applied. This exposure can still take place within the foaming mold if the component is on the underside supporting support formwork air ducts are provided which are used for Coolant line serve. At the same time can be initiated by the bottom Air lift the component so that it is easier to get out of the frothing mold can be removed.

Eine weitere Verkürzung der Taktzeiten und damit der Verweildauer des Formhalbzeugs in der Aufschäumform ergibt sich durch ein erfindungsgemäßes Vorheizen des Formhalbzeugs auf eine Temperatur, die unterhalb der Zersetzungstemperatur des Treibmittels liegt. Sofern derartig vorgeheizte Formhalbzeuge in die Aufschäumform eingebracht werden, verliert diese weniger Wärmeenergie als bei Einlegen eines nicht vorgeheizten Halbzeugs. Die weitere Aufheizzeit bis zum Einsetzen des Aufschäumvorgangs kann daher erheblich verringert werden, die Ausnutzung der Aufschäumform ist verbessert.A further reduction in cycle times and thus the length of stay of the Molded semi-finished product in the foam form results from an inventive Preheat the semi-finished product to a temperature below the Decomposition temperature of the blowing agent is. If so preheated If semi-finished products are introduced into the foaming mold, it loses it less thermal energy than when inserting a non-preheated semi-finished product. The further heating-up time until the foaming process begins therefore be significantly reduced, the use of the frothing mold improved.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus in der Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispielen des Gegenstandes der Erfindung. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1
das Herstellungsverfahren eines erfindungsgemäßen Bauteils im schematischen Überblick,
Fig. 2
die Beschichtung einer Bauteilseite durch eine Flammenstrecke,
Fig. 3
die Beschichtung einer Oberfläche des Formhalbzeugs durch eine Sprühdüseneinrichtung,
Fig. 4
die oberseitige Kühlung des noch in der unteren Abstützschalung eingelegten Bauteils durch ein flüssiges Kühlmedium,
Fig. 5
eine ähnliche Ansicht wie Fig. 4 bei Kühlung durch ein gasförmiges Medium.
Further advantages and features result from exemplary embodiments of the subject matter of the invention described in the drawing. The drawing shows:
Fig. 1
the manufacturing process of a component according to the invention in a schematic overview,
Fig. 2
the coating of a component side by a flame path,
Fig. 3
the coating of a surface of the semi-finished product by a spray nozzle device,
Fig. 4
cooling of the component still inserted in the lower support formwork by means of a liquid cooling medium,
Fig. 5
a view similar to FIG. 4 when cooling by a gaseous medium.

Ein erfindungsgemäßes Bauteil 1, wie in den Figuren 4 und 5 dargestellt, weist eine aufgeschäumte Schicht 2 auf, die ein Metallpulver und ein Treibmittel umfaßt, die durch einen Mischungsvorgang homogen miteinander vermengt wurden und anschließend unter Druckeinwirkung, etwa durch axiales Pressen oder durch Strangpressen, zu einem kompakten, aufschäumbaren Halbzeug 2'' (Fig. 1) verdichtet und verfestigt worden ist.A component 1 according to the invention, as shown in FIGS. 4 and 5, has a foamed layer 2, which is a metal powder and a Blowing agent comprises, which are homogeneous with one another by a mixing process were mixed and then under pressure, for example by axial pressing or by extrusion to a compact, foamable Semifinished product 2 '' (Fig. 1) has been compressed and solidified.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die aufgeschäumte Schicht 2 ober- und unterseitig mit jeweils einem massivmetallischen Blech 3, 4 versehen, was jedoch nicht zwingend ist und insbesondere bei Ausbildung eines erfindungsgemäßen Bauteils 1 als Crashelement verzichtbar ist. Es ist weiterhin möglich, eine aufgeschäumte Schicht 2 mit nur einer massivmetallischen Deckschicht 3 bzw. 4 zu verbinden oder auch Verbünde aus mehreren unterschiedlichen aufgeschäumten Schichten, eventuell abgetrennt durch massivmetallische Schichten, herzustellen, etwa um Aufprallelemente zu schaffen, bei denen je nach Aufprallgeschwindigkeit und damit -energie eine unterschiedliche Anzahl von aufgeschäumten Schichten an der Verformung durch den Aufprall teilnimmt.In the exemplary embodiment shown, the foamed layer 2 is on top and provided on the underside with a solid metal sheet 3, 4, what However, this is not mandatory and in particular when an inventive device is designed Component 1 is dispensable as a crash element. It is still possible a foamed layer 2 with only one solid metallic To connect top layer 3 or 4 or groups of several different foamed layers, possibly separated by to produce solid metallic layers, for example to impact elements create, depending on the impact speed and thus energy different number of foamed layers on the deformation participates through the impact.

Im Ausführungsbeispiel einer doppelseitig mit massivmetallischen Blechen 3 und 4 versehenen aufgeschäumten Schicht 2 ist die Verbindung zwischen der am Ende des Verfahrens aufgeschäumten Schicht 2 und den massivmetallischen Blechen 3 und 4 unter Druckeinwirkung derart zustandegekommen, daß eine metallische Bindung zwischen den einzelnen Schichten 2', 3', 4' vor der Umformung und Aufschäumung erreicht worden ist. Dazu bietet sich an, ein Walzplattieren eines Verbundes aus dem aufschäumbaren Halbzeug 2'', das nach dem Strangpressen bzw. axialen Pressen entstanden ist, und den massivmetallischen Blechen 3'',4'' zwischen zwei Walzen 5 vorzunehmen, so daß ein Verbundwerkstoff 6 mit Sandwichstruktur zweier massivmetallischer Deckschichten 3' und 4' und einer noch nicht aufgeschäumten porösen Zwischenschicht 2' entsteht.In the exemplary embodiment, a double-sided with solid metal sheets 3 and 4 provided foamed layer 2 is the connection between the layer 2 foamed at the end of the process and the solid metallic layer Sheets 3 and 4 came about under pressure in such a way that a metallic bond between the individual layers 2 ', 3', 4 'has been reached before the forming and foaming. For this purpose, roll cladding a composite from the foamable Semifinished product 2 '' after extrusion or axial pressing is created, and the solid metal sheets 3 '', 4 '' between make two rollers 5, so that a composite material 6 with a sandwich structure two solid metallic cover layers 3 'and 4' and one not yet foamed porous intermediate layer 2 'is formed.

Ein solcher im wesentlichen flächiger metallischer Verbundwerkstoff 6, der in jedem Fall eine noch aufschäumbare Schicht 2' umfaßt, weist zwischen den metallischen Blechen 3' und 4' und der aufschäumbaren Schicht 2' metallische Bindungen auf und steht nun zur weiteren Bearbeitung zur Verfügung. Dieser flächige Verbundwerkstoff 6 wird zunächst in Stücke geeigneter Größe zerteilt, beispielsweise mit Hilfe einer Säge.Such an essentially flat metallic composite material 6, the in any case comprises a foamable layer 2 ', has between the metallic sheets 3 'and 4' and the foamable layer 2 ' metallic bonds and is now available for further processing. This flat composite material 6 is initially more suitable in pieces Size divided, for example with the help of a saw.

Der Verbundwerkstoff 6 wird nun zu einem Formhalbzeug 7 umgeformt, wobei die Umformung sowohl eine kontinuierliche Krümmung des Verbundwerkstoffes 6 bewirken kann als auch die Ausprägung einzelner Bereiche.The composite material 6 is now formed into a semi-finished product 7, the deformation being both a continuous curvature of the composite 6 can effect as well as the expression of individual areas.

Das Umformen kann durch bekannte übliche Umformmaßnahmen erfolgen, etwa durch Tiefziehen mit und ohne Niederhalter, wie es im Karosseriebau bekannt ist, oder durch ein einseitiges Umformverfahren, wie etwa das Fluidzellverfahren.The shaping can be carried out using known customary shaping measures, for example by deep drawing with and without hold-down devices, as is the case in body construction is known, or by a one-sided forming process, such as that Fluid cell method.

In jedem Falle wird ein Formhalbzeug 7 erhalten, das entweder planebene oder gekrümmte Flächenbereiche enthält und eventuell aus diesem ausgeformte Konturen und das zur weiteren Bearbeitung eine aufschäumfähige Lage 2' umfaßt.In any case, a semi-finished product 7 is obtained, which is either flat or contains curved surface areas and possibly formed from this Contours and a foamable for further processing Layer 2 'includes.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird das so erhaltene Formhalbzeug 7 vor Einlegen in die Aufschäumform, in der die Treibmittelzersetzung und dann das Aufschäumen der Metallschaumschicht stattfindet, mit einer reflektionsmindernden Beschichtung versehen. Sofern das Formhalbzeug 7 für eine Aufschäumform 9 vorgesehen ist, deren eine Wandung 12 eine Seite 10 des Formhalbzeugs 7 im wesentlichen flächendeckend abstützt und daher einen Kontakt zur Wärmeleitung bietet, genügt es, die andere Seite 11 des Formhalbzeugs 7 mit der reflektionsmindernden Beschichtung zu versehen, da diese Seite 11 einer Strahlungswärmequlle in der Aufschäumform 9 zugewandt ist. Dieses gilt insbesondere, wenn ohne eine obere Begrenzungsschalung 13 frei geschäumt wird. Durch die reflektionsmindernde Beschichtung, insbesondere eine schwarze Rußbeschichtung, ist die Wärmeabsorbtion des metallischen Werkstoffes erhöht, wodurch zum Aufheizen weniger Energie benötigt wird und der Vorgang deutlich beschleunigt ist. Es ergeben sich Aufheizraten von ca. 150°C pro Minute, so daß das Aufschäumen nach drei bis vier Minuten beendet ist.According to one embodiment of the invention, the semi-finished product thus obtained is 7 before insertion into the foam mold, in which the blowing agent decomposes and then the foaming of the metal foam layer takes place with provided with a reflection-reducing coating. If the semi-finished product 7 is provided for a foaming mold 9, one wall 12 of which one side 10 of the semi-finished product 7 is supported essentially over the entire surface and therefore offers one contact to heat conduction, the other is sufficient Page 11 of the semi-finished product 7 with the anti-reflective coating to be provided, since this side 11 of a radiant heat source in the foam form 9 is facing. This is especially true if without one upper boundary formwork 13 is foamed freely. Due to the anti-reflection Coating, especially a black carbon black coating increases the heat absorption of the metallic material, which leads to Heating up less energy is required and the process is significantly accelerated is. There are heating rates of approx. 150 ° C per minute, see above that the foaming is finished after three to four minutes.

Die Beschichtung kann einfach aufgebracht werden, wenn das Formhalbzeug 7 mit seiner zu beschichtenden Oberfläche 11 einer Flammenreihe ausgesetzt ist, wobei die Flammen 14 in Kontakt mit der Oberfläche 11 treten und durch die unvollständige Verbrennung eine Kohlenstoffschicht in Form von Ruß auf der Oberfläche 11 ablagern. Die Anwendung anderer üblicher Beschichtungsverfahren ist selbstverständlich auch möglich, wobei bei allen Verfahren sowohl eine diskrete als auch eine kontinuierliche Beschichtung möglich ist. Dabei kann entweder das Formhalbzeug 7 oder eine Düsenreihe 15, die die Oberfläche 11 mit der Beschichtung versieht, verfahren werden, wie in der Zeichnung durch den Pfeil 16 angedeutet. The coating can be easily applied when the semi-finished product 7 with its surface 11 to be coated a row of flames is exposed, with the flames 14 in contact with the surface 11 occur and a carbon layer due to the incomplete combustion Deposit the form of soot on surface 11. The application of others Conventional coating processes are of course also possible both a discrete and a continuous coating in all processes is possible. Either the semi-finished product 7 or one Move row of nozzles 15, which provide surface 11 with the coating are, as indicated in the drawing by arrow 16.

Gemäß einer weiteren Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens, das zusätzlich zur Beschichtung durchgeführt werden kan, ist vorgesehen, daß das Bauteil 1 nach Durchführung des Aufschäumvorgangs gekühlt wird. Die Kühlung erfolgt, wie in Fig. 4 gezeigt, entweder durch ein flüssiges oder, wie in Fig. 5 gezeigt, durch ein gasförmiges Kühlmedium. Auch hier ist sowohl ein diskretes als auch ein kontinuierliches Verfahren möglich. Beim kontinuierlichen Verfahren kann die Kühleinrichtung 17 bzw. 18 oberhalb der zu kühlenden Oberfläche 11 verfahren werden, um diese möglichst gleichmäßig der Beaufschlagung durch Kühlmittel 19,20 auszusetzen. Neben dieser gezeigten Kühlmittelbeaufschlagung von oben, wobei das Bauteil in der abstützenden Schalung 21 verbleiben kann, ist auch möglich, daß die abstützende Schalung 21 mit Luftkanälen versehen ist, so daß bei Einleitung von Kühlmittel in diese Kanäle das Bauteil gleichzeitig von der Schalung 21 abgehoben und gekühlt wird.According to a further embodiment of the method according to the invention, the can be carried out in addition to the coating, it is provided that the component 1 is cooled after the foaming process has been carried out. The Cooling takes place, as shown in Fig. 4, either by a liquid or as shown in Fig. 5 by a gaseous cooling medium. Here too is both a discrete as well as a continuous process possible. At the continuous process, the cooling device 17 or 18 above the surface 11 to be cooled are moved in order to make this possible Expose evenly to exposure to coolant 19.20. Next this coolant exposure shown from above, the component in the supporting formwork 21 can remain, it is also possible that the supporting formwork 21 is provided with air channels, so that when initiated of coolant in these channels the component simultaneously from the formwork 21st is lifted off and cooled.

Gemäß einer weiteren Ausführung ist vorgesehen, daß das Bauteil 1 vor Einbringen in die Aufschäumform bereits auf eine Temperatur vorgeheizt wird, die nahe an der Aufschäumtemperatur liegt. Dadurch ist der Temperaturgradient zwischen dem einzubringenden Formhalbzeug 7 und der Aufschäumform 9 gering, das Aufheizen der Aufschäumform 9 deswegen mit weniger Energieaufwand und beschleunigt zu erreichen. Die Vorheiztemperatur liegt bei Verwendung des Treibmittels Titanhydrid bei etwa 400°C, so daß die Treibmittelspaltung noch nicht stattfindet und der Vorgang des Aufschäumens während des Vorheizens noch nicht einsetzt. Hierfür liegt die untere Grenztemperatur bei ca. 430°C für Titanhydrid. Die Schalung für das aufzuheizende Formhalbzeug 7 verbleibt in der Aufschäumform und damit bei einer für das Aufschäumen geeigneten Temperatur. Es wird jeweils nur das Formhalbzeug 7 neu in die Aufschäumform 9 eingebracht, so daß nur dieses auf die erforderliche Temperatur von nahezu 600°C aufgeheizt werden muß. Auch ist damit die Geschwindigkeit des Aufschäumvorgangs gut einstellbar, ein zu schnelles oder zu langsames Erhitzen, was zu einem Zerfallen des Schaums bzw. einem Ausdiffundieren des Wasserstoffs führen würde, läßt sich vermeiden. Das Vorheizen selbst läßt sich gemäß den Anforderungen steuern, ist aufgrund des noch nicht einsetzenden Aufschäumens unkritisch. Die Taktrate der Aufschäumform 9 ist auch durch diese Maßnahme deutlich gesteigert, da der Restaufheizvorgang für das eingelegte Formhalbzeug 7 jeweils sehr viel schneller zu bewerkstelligen ist als ohne ein Vorheizen.According to a further embodiment it is provided that the component 1 before introduction is already preheated to a temperature in the frothing mold, which is close to the foaming temperature. This is the temperature gradient between the semi-finished product 7 to be introduced and the foaming mold 9 low, the heating of the foaming mold 9 therefore with less Achieve energy expenditure and accelerated. The preheating temperature is when using the blowing agent titanium hydride at about 400 ° C, so that the Blowing agent does not yet take place and the process of foaming not yet started during preheating. For this lies the lower one Limit temperature at approx. 430 ° C for titanium hydride. The formwork for what is to be heated Molded semi-finished product 7 remains in the foam form and thus a temperature suitable for foaming. It’s just that Molded semifinished product 7 newly introduced into the foaming mold 9, so that only this must be heated to the required temperature of almost 600 ° C. The speed of the foaming process is also easily adjustable, heating too quickly or too slowly, causing the disintegration of the Foam or a diffusion of hydrogen would lead avoid yourself. The preheating itself can be done according to the requirements control is not critical due to the fact that foaming has not yet started. The clock rate of the foaming mold 9 is also clear from this measure increased because the residual heating process for the inserted semi-finished product 7 can be accomplished much faster than without preheating.

Es versteht sich, daß die genannten Maßnahmen sowohl einzeln als auch ganz oder teilweise in Kombination durchgeführt werden können, was insbesondere bei Großserienfertigung vorteilhaft sein kann.It is understood that the measures mentioned both individually and can be carried out in whole or in part in combination, which in particular can be advantageous for large series production.

Claims (13)

Verfahren zum Endformen eines aus einem im wesentlichen flächigen Halbzeug gebildeten Bauteils, das zumindest eine Schicht aus metallischem Schaumwerkstoff aufweist, wobei das Halbzeug durch einseitige oder beidseitige Formgebung in ein dreidimensionales Formhalbzeug umgeformt wird und anschließend in eine Aufschäumform eingebracht und darin aufgeschäumt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Formhalbzeug vor Einbringen in die Aufschäumform zumindest einseitig bereichsweise mit einer reflektionsmindernden Beschichtung versehen wird.Process for the final shaping of a component which is formed from an essentially flat semifinished product and which has at least one layer of metallic foam material, the semifinished product being formed into a three-dimensional shaped semifinished product by one-sided or bilateral shaping and then introduced into a foaming mold and foamed therein, characterized in that that the semifinished product is provided with a reflection-reducing coating at least on one side in regions before being introduced into the foaming mold. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektionsmindernde Beschichtung auf derjenigen Seite des Formhalbzeugs aufgebracht wird, die während des Aufschäumens einer Strahlungswärmequelle zugewandt ist.A method according to claim 1, characterized in that the reflection- reducing coating is applied to that side of the semi-finished product which faces a radiation heat source during the foaming. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung eine Rußbeschichtung ist.Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that the coating is a soot coating. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung in einem Durchlaufverfahren auf das Formhalbzeug aufgebracht wird. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the coating is applied to the semi-finished product in a continuous process. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung durch einseitige Flammenbeaufschlagung des Formhalbzeugs erfolgt.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the coating is carried out by one-sided flame exposure to the semi-finished product. Verfahren zum Endformen eines aus einem im wesentlichen flächigen Halbzeug gebildeten Bauteils, das zumindest eine Schicht aus metallischem Schaumwerkstoff umfaßt, wobei das Halbzeug durch einseitige oder beidseitige Formgebung in ein dreidimensionales Formhalbzeug umgeformt und in eine Aufschäumform eingebracht und darin aufgeschäumt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil nach dem Aufschäumen einer Kühlung durch ein zumindest eine Oberfläche des Bauteils beaufschlagendes Kühlmedium ausgesetzt wird.A process for the final shaping of a component formed from a substantially flat semifinished product, which comprises at least one layer of metallic foam material, the semifinished product being shaped into a three-dimensional shaped semifinished product by one-sided or bilateral shaping and introduced into a foaming mold and foamed therein, characterized in that Component after the foaming is exposed to cooling by a cooling medium acting on at least one surface of the component. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmittel gasförmig, insbesondere Luft ist.A method according to claim 6, characterized in that the coolant is gaseous, in particular air. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil während des Aufschäumens unterseitig unterstützt ist und nach oben hin frei schäumt und die Beaufschlagung mit Kühlmittel zumindest von oben erfolgt.Method according to one of claims 6 or 7, characterized in that the component is supported on the underside during the foaming and foams freely upwards and the application of coolant takes place at least from above. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil über unterseitige Beaufschlagung mit Luft von der Aufschäumform angehoben und dabei gleichzeitig gekühlt wird.Method according to one of claims 6 to 8, characterized in that the component is raised from the foaming mold by air being applied to the underside and is simultaneously cooled. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 9, wobei die Vorrichtung eine Aufschäumform (9) mit zumindest einer unterseitigen Abstützschalung (21) für das eingelegte Bauteil (1) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützschalung (21) Gasführungskanäle mit dem aufliegenden Bauteil (1) zugewandten Mündungsöffnungen aufweist.Device for carrying out the method according to one or more of claims 6 to 9, the device having a foaming mold (9) with at least one support formwork (21) on the underside for the inserted component (1), characterized in that the support formwork (21) has gas guiding channels with the overlying component (1) facing mouth openings. Verfahren zum Endformen eines aus einem im wesentlichen flächigen Halbzeug gebildeten Bauteils, das zumindest eine Schicht aus metallischem Schaumwerkstoff umfaßt, wobei das Halbzeug durch einseitige oder beidseitige Formgebung in ein dreidimensionales Formhalbzeug umgeformt und in eine Aufschäumform eingebracht und darin aufgeschäumt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Formhalbzeug vor Einbringen in die Aufschäumform vorgeheizt wird.A process for the final shaping of a component formed from a substantially flat semifinished product, which comprises at least one layer of metallic foam material, the semifinished product being shaped into a three-dimensional shaped semifinished product by one-sided or bilateral shaping and introduced into a foaming mold and foamed therein, characterized in that Molded semi-finished products are preheated before being introduced into the foaming mold. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorheizen auf eine unterhalb der Aufschäumtemperatur des Treibmittels liegende Temperatur erfolgt.Method according to claim 11, characterized in that the preheating is carried out to a temperature below the foaming temperature of the blowing agent. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorheizen auf eine Temperatur zwischen 380°C und 420°C erfolgt.A method according to claim 12, characterized in that the preheating is carried out to a temperature between 380 ° C and 420 ° C.
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