ES2533772T3

ES2533772T3 - Procedure for the production of a lightweight molded body and molded metal foam body

Info

Publication number: ES2533772T3
Application number: ES02450137.1T
Authority: ES
Inventors: Franz Dobesberger; Herbert Flankl; Dietmar Leitlmeier; Alois Birgmann; Peter Schulz
Original assignee: Huette Klein Reichenbach GmbH
Current assignee: Huette Klein Reichenbach GmbH
Priority date: 2001-06-15
Filing date: 2002-06-14
Publication date: 2015-04-15
Anticipated expiration: 2022-06-14
Also published as: AT410103B; EP1266973A2; JP4158170B2; CA2390766A1; CZ20022035A3; PT1266973E; CA2390766C; EP1266973A3; EP1266973B1; NO20022756D0; NO20022756L; SI1266973T1; JP2003119526A; CZ304437B6; ATA9352001A

Abstract

Cuerpo moldeado de peso ligero de espuma metálica, compuesto por una matriz metálica en la que están incluidas partículas y que encierra un gran número de huecos esencialmente esféricos y/o esencialmente elipsoidales, caracterizado porque las espuma metálica del cuerpo moldeado, al observarla desde el punto de vista espacial, presenta una distribución monomodal de las extensiones longitudinales proporcionalmente máximas de los huecos en el intervalo de entre 1,0 y 30,0 mm.Lightweight molded body made of metallic foam, composed of a metallic matrix in which particles are included and which encloses a large number of essentially spherical and/or essentially ellipsoidal cavities, characterized in that the metallic foam of the molded body, when viewed from the point of view From a spatial view, it presents a monomodal distribution of the proportionally maximum longitudinal extensions of the voids in the interval between 1.0 and 30.0 mm.

Description

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DESCRIPCIÓN DESCRIPTION

Procedimiento para la producción de un cuerpo moldeado de peso ligero y cuerpo moldeado de espuma metálica Procedure for the production of a lightweight molded body and molded metal foam body

La invención se refiere a un cuerpo moldeado de peso ligero de espuma metálica compuesto por una matriz metálica, en la que están incluidas partículas y que encierra un gran número de huecos esencialmente esféricos y/o esencialmente elipsoidales. The invention relates to a lightweight molded body of metallic foam composed of a metal matrix, in which particles are included and enclosing a large number of essentially spherical and / or essentially ellipsoidal holes.

Los cuerpos moldeados de espuma metálica tienen por naturaleza una densidad reducida y, conforme a su estructura, presentan propiedades mecánicas de material particulares. Por ejemplo, a los cuerpos de este tipo, en caso de aplicación de tensiones de compresión bi o tridimensionales, se les pueden conferir grandes deformaciones con grados de compactación de hasta el 70% y más. Estos materiales de trabajo con propiedades especiales pueden utilizarse ventajosamente en el campo tecnológico, por ejemplo, como absorbedores de energía en la tecnología automovilística y similares. Molded metal foam bodies naturally have a reduced density and, according to their structure, have particular mechanical properties of material. For example, bodies of this type, in case of application of bi or three-dimensional compression stresses, can be conferred large deformations with degrees of compaction of up to 70% and more. These work materials with special properties can be used advantageously in the technological field, for example, as energy absorbers in automotive technology and the like.

En caso de usar cuerpos moldeados de este tipo para funcionales seleccionadas con determinados parámetros, es importante garantizar en cada caso características de propiedades iguales y reproducibles de los materiales de trabajo. In the case of using molded bodies of this type for selected functionalities with certain parameters, it is important to guarantee in each case characteristics of equal and reproducible properties of the work materials.

Por el documento EP-483 184 B se ha dado a conocer un procedimiento para producir una espuma metálica reforzada con partículas, según el cual se introduce gas formador de células en una masa fundida de metal con agentes de refuerzo finamente distribuidos, se forma un material compuesto metálico espumado y de la superficie del material fundido se retira la espuma acumulada y se deja que solidifique. Sin embargo, esta espuma metálica presenta burbujas con un tamaño no controlado o una distribución de tamaños no controlada, de lo que resulta un perfil de propiedades sumamente impreciso del cuerpo de espuma o moldeado y se derivan incertidumbres desde el punto de vista técnico de la funcionalidad. From EP-483 184 B a process for producing a particle reinforced metallic foam has been disclosed, according to which cell forming gas is introduced into a metal melt with finely distributed reinforcing agents, a material is formed Foamed metal compound and from the surface of the molten material the accumulated foam is removed and allowed to solidify. However, this metallic foam has bubbles with an uncontrolled size or an uncontrolled size distribution, resulting in a highly imprecise profile of the foam or molded body and uncertainties derive from the technical point of view of functionality. .

De T. Miyoshi, et al., “Aluminium Foam, “ALPORAS”: The Production Process, Properties and Applications”, Mat. Res. Soc. Symp. Proc. Vol. 521, 1998, págs. 133-137 se desprende un procedimiento para la producción de un cuerpo moldeado de espuma metálica, en el que se llena un molde de colada con aluminio fundido y se suministra TiH2 al molde de colada y se mezcla en la masa fundida. Mediante la descomposición térmica del polvo de TiH2 se libera hidrógeno, que forma burbujas en la masa fundida para la configuración de la espuma metálica. De este modo puede producirse un cuerpo moldeado con una distribución bimodal de los tamaños de célula en la espuma metálica. From T. Miyoshi, et al., "Aluminum Foam," ALPORAS ": The Production Process, Properties and Applications", Mat. Res. Soc. Symp. Proc. Vol. 521, 1998, p. 133-137 a process for the production of a molded metal foam body is detached, in which a casting mold is filled with molten aluminum and TiH2 is supplied to the casting mold and mixed in the melt. Through thermal decomposition of TiH2 powder hydrogen is released, which forms bubbles in the melt for the configuration of the metal foam. In this way a molded body can be produced with a bimodal distribution of the cell sizes in the metallic foam.

Según los documentos EP 545 957 B1 y US 5 221 234, otro cuerpo metálico de peso ligero presenta un gran número de poros cerrados y aislados, en general esféricos, con tamaños en el intervalo de desde 10 hasta 500 µm. Aunque poros tan pequeños con grandes diferencias de diámetro pueden conferir a un cuerpo metálico formado con aluminio un peso específico menor en comparación con el material macizo, en la mayoría de los casos no pueden alcanzarse una densidad inferior a 1,0 g/cm3 y un grado de compactación superior al 60% del material de trabajo en condiciones definidas. According to EP 545 957 B1 and US 5 221 234, another lightweight metal body has a large number of closed and insulated pores, generally spherical, with sizes in the range of 10 to 500 µm. Although pores so small with large differences in diameter can give a metal body formed with aluminum a lower specific gravity compared to the solid material, in most cases a density of less than 1.0 g / cm3 cannot be achieved and a degree of compaction greater than 60% of the work material under defined conditions.

Para la producción de diferentes formas de cuerpos ligeros formados a partir de espuma metálica ya se han propuesto varios dispositivos y procedimientos que se realizan de manera secuencial (US 5 281 251, DE 43 26 982 C1) y/o de manera continua (US 5 334 236, EP 544 291 A1, DE 43 26 982 C1, WO 91/03578), con los que pueden producirse objetos en principio absolutamente funcionales, aunque las propiedades mecánicas de los mismos no pueden ajustarse con la exactitud que se requiere a menudo. For the production of different forms of light bodies formed from metallic foam, several devices and procedures have been proposed that are performed sequentially (US 5 281 251, DE 43 26 982 C1) and / or continuously (US 5 334 236, EP 544 291 A1, DE 43 26 982 C1, WO 91/03578), with which in principle absolutely functional objects can be produced, although the mechanical properties thereof cannot be adjusted with the accuracy that is often required.

El objetivo de la invención es crear un cuerpo moldeado de tipo genérico, cuya constitución presente un comportamiento de deformación en su mayor parte preciso en función de la tensión de compresión aplicada, en particular pluridimensional. The object of the invention is to create a molded body of the generic type, whose constitution exhibits a mostly precise deformation behavior depending on the compression stress applied, in particular multidimensional.

Este objetivo de la invención, en particular en cuanto a un comportamiento de material de trabajo deseado en caso de carga mecánica, se soluciona porque la espuma metálica del cuerpo moldeado, al observarla desde el punto de vista espacial, presenta una distribución monomodal de las extensiones longitudinales máximas de los huecos en el intervalo de entre 1,0 y 30,0 mm. This objective of the invention, in particular as regards the behavior of the desired work material in case of mechanical loading, is solved because the metal foam of the molded body, when viewed from a spatial point of view, has a single mode distribution of the extensions Maximum longitudinal gaps in the range of 1.0 to 30.0 mm.

Las ventajas de un cuerpo moldeado de peso ligero así configurado de espuma metálica se basan esencialmente en que, tal como ya se ha expuesto de manera básica anteriormente, mediante una monomodalidad se consiguen condiciones favorables en cuanto a la formación de nodos de las paredes de las burbujas de gas. En el caso de una distribución bimodal, poli o multimodal del tamaño de los huecos, en los nodos de pared hay en la mayoría de los casos engrosamientos con dado el caso poros pequeños y/o muy pequeños, así como discontinuidades de sopladura, lo que por un lado aumenta el peso específico del cuerpo de espuma y aumenta el consumo de metal para la formación del mismo, y por otro lado puede alterar la distribución de las componentes de fuerza, con lo que The advantages of a lightweight molded body thus configured of metallic foam are essentially based on the fact that, as already stated in a basic manner previously, favorable conditions are achieved by means of a single mode in terms of the formation of nodes in the walls of the walls. gas bubbles In the case of a bimodal, poly or multimodal distribution of the size of the gaps, in the wall nodes there are in most cases thickening with given case small and / or very small pores, as well as blow discontinuities, which on the one hand the specific weight of the foam body increases and the metal consumption for its formation increases, and on the other hand it can alter the distribution of the force components, thereby

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no puede determinarse de manera unívoca una flexión de las superficies de pared en caso de carga. a flexion of the wall surfaces in case of loading cannot be determined univocally.

Las ventajas según la invención del efecto de los mecanismos de acción sobre la distribución de componentes de las fuerzas de compresión pueden intensificarse si las paredes de delimitación que encierran al menos parcialmente los huecos presentan zonas de superficie plana. The advantages according to the invention of the effect of the mechanisms of action on the distribution of components of the compression forces can be intensified if the delimitation walls that at least partially enclose the gaps have flat surface areas.

Si, tal como puede estar previsto adicionalmente de manera favorable, al observar desde el punto de vista espacial la espuma metálica, la relación de las extensiones longitudinales máximas de dos huecos en cada caso diferentes es de media en al menos 20 pares inferior a 45, pueden conseguirse zonas de carga en su mayor parte estrechas, en las que comienza un colapso de los huecos de la espuma. If, as can be additionally provided favorably, when observing from a spatial point of view the metallic foam, the ratio of the maximum longitudinal extensions of two different holes in each case is on average in at least 20 pairs less than 45, narrow cargo areas can be achieved, where collapse of the foam gaps begins.

A este respecto, la exactitud de la transición de un cambio de forma elástico a una deformación plástica del material de trabajo en función de la tensión de compresión puede aumentarse adicionalmente si, al observar desde el punto de vista espacial la espuma metálica, la relación de las extensiones longitudinales máximas de dos huecos en cada caso diferentes es de media en al menos 20 pares inferior a 30, preferiblemente inferior a 15 y en particular inferior a In this regard, the accuracy of the transition from a change of elastic shape to a plastic deformation of the work material as a function of the compression stress can be further increased if, by observing from a spatial point of view the metallic foam, the ratio of the maximum longitudinal extensions of two different holes in each case on average is at least 20 pairs less than 30, preferably less than 15 and in particular less than

5. Estos valores se refieren a huecos creados ignorando las sopladuras de solidificación en el cuerpo moldeado. 5. These values refer to holes created ignoring solidification blows in the molded body.

Igualmente importante para una producción de espuma metálica y para el comportamiento del cuerpo moldeado en caso de carga mecánica es la composición y la constitución del metal líquido y la de o las de las paredes de delimitación de los huecos. Equally important for a production of metallic foam and for the behavior of the molded body in case of mechanical loading is the composition and constitution of the liquid metal and that of or those of the walls delimiting the gaps.

Si las partículas para la armadura están incluidas distribuidas de manera uniforme en la matriz metálica, se obtiene un refuerzo elevado e isotrópico del metal de base en cuanto a la carga mecánica. A este respecto, también es favorable que huecos adyacentes entre sí estén separados completamente unos de otros mediante la matriz metálica. Grietas individuales, que pueden generarse por tensiones mecánicas durante el enfriamiento, no son activas en caso de cargas de compactación. If the particles for the reinforcement are included evenly distributed in the metal matrix, a high and isotropic reinforcement of the base metal in terms of mechanical loading is obtained. In this regard, it is also favorable that gaps adjacent to each other be completely separated from each other by the metal matrix. Individual cracks, which can be generated by mechanical stresses during cooling, are not active in case of compaction loads.

Según la invención pueden crearse per se cuerpos moldeados particularmente ligeros si la matriz metálica está compuesta por un metal ligero, preferiblemente por aluminio o una aleación de aluminio. According to the invention, particularly light molded bodies can be created per se if the metal matrix is composed of a light metal, preferably aluminum or an aluminum alloy.

Cuando adicionalmente las partículas incluidas en la matriz metálica presentan un tamaño de desde 1 hasta 50 µm, preferiblemente de 3 a 20 µm, puede conseguirse una relación peso/propiedades particularmente ventajosa. When additionally the particles included in the metal matrix have a size of from 1 to 50 µm, preferably from 3 to 20 µm, a particularly advantageous weight / properties ratio can be achieved.

Como armadura o refuerzo del metal de base para una espumación y un endurecimiento del mismo o para una constitución de paredes de separación de burbujas reforzadas frente a la flexión, inclusiones de partículas no metálicas, preferiblemente partículas de SiC y/o partículas de Al2O3 y/o aquéllas de fases intermetálicas han demostrado ser inesperadamente favorables. As reinforcement or reinforcement of the base metal for a foaming and hardening thereof or for a constitution of reinforced separation walls of bubbles against flexion, inclusions of non-metallic particles, preferably SiC particles and / or Al2O3 particles and / or those of intermetallic phases have proved unexpectedly favorable.

A este respecto, ha resultado ser especialmente ventajoso que el porcentaje en volumen de las partículas incluidas en la matriz metálica ascienda a entre el 10% en volumen y el 30% en volumen, preferiblemente entre el 15% en volumen y el 30% en volumen. In this regard, it has proved particularly advantageous that the volume percentage of the particles included in the metal matrix amounts to between 10% by volume and 30% by volume, preferably between 15% by volume and 30% by volume .

La relación de peso/propiedades favorable de un cuerpo moldeado de peso ligero del tipo según la invención puede aumentarse cuando la densidad de la espuma metálica asciende a menos de 1,05 g/cm3, preferiblemente menos de 0,7 g/cm3, en particular menos de 0,3 g/cm3. The favorable weight / properties ratio of a lightweight molded body of the type according to the invention can be increased when the density of the metal foam amounts to less than 1.05 g / cm3, preferably less than 0.7 g / cm3, in particular less than 0.3 g / cm3.

Un cuerpo moldeado de peso ligero según la invención se produce con un procedimiento en el que, a partir de una masa fundida de metal que presenta partículas, se produce mediante la introducción de gas o mezclas de gases en la misma una espuma metálica y ésta se introduce al menos parcialmente en una coquilla y se deja que su fase líquida se solidifique en la misma y se produce una espuma metálica poco viscosa con una distribución monomodal de la dimensión de los huecos y una extensión longitudinal proporcionalmente máxima de los mismos en el intervalo de entre 1,0 y 30,0 mm, se introduce en un molde de colada o coquilla y se compacta en el mismo esencialmente con presión desde todos los lados, confiriéndose a las paredes de delimitación de masa fundida de metal que contienen partículas que encierran los huecos, zonas de superficie al menos parcialmente plana y evacuándose el calor de solidificación de la masa fundida. De este modo se configura la estructura interna del cuerpo de tal manera que el material de trabajo tiene valores característicos mecánicos esencialmente exactos. A lightweight molded body according to the invention is produced with a process in which, from a metal melt having particles, a metal foam is produced by introducing gas or gas mixtures therein it introduces at least partially in a shell and its liquid phase is allowed to solidify therein and a poorly viscous metallic foam is produced with a monomodal distribution of the dimension of the gaps and a proportionally maximum longitudinal extension thereof in the range of between 1.0 and 30.0 mm, it is introduced into a casting mold or coquilla and it is compacted essentially with pressure from all sides, conferring to the walls of delimitation of molten metal containing particles that enclose the gaps, at least partially flat surface areas and solidifying heat being evacuated from the melt. In this way the internal structure of the body is configured in such a way that the work material has essentially exact mechanical characteristic values.

La distribución monomodal de la dimensión de los huecos en la espuma metálica conlleva una condición previa para un comportamiento del material de trabajo en caso de determinados estados de tensión. A este respecto, el diámetro proporcionalmente máximo de los huecos es importante para la magnitud del límite de elasticidad del material de trabajo y la carga superficial específica que puede soportarse en caso de una solicitación por tensión de compresión de la pieza. The single-mode distribution of the dimension of the holes in the metallic foam entails a precondition for a behavior of the work material in case of certain stress states. In this regard, the proportionally maximum diameter of the gaps is important for the magnitude of the elasticity limit of the work material and the specific surface load that can be supported in the event of a request for compression stress of the workpiece.

Para crear en las paredes de delimitación zonas de superficie al menos parcialmente plana es necesaria una carga To create at least partially flat surface areas on the delimitation walls a load is necessary

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de compresión esencialmente por todos los lados, dado el caso reducida, de la espuma poco viscosa, de lo que pueden resultar varias ventajas. Sin embargo, es particularmente importante que de esta manera las paredes de delimitación y sus zonas de nodo se ajusten o se formen de manera favorable en el material de espuma para una carga de flexión o de soporte mecánica. De este modo puede conseguirse que, en caso de superarse un límite de tensión definido, se produzca una flexión de las paredes de espuma o un colapso de los poros y una absorción de energía con grado de deformación o de compactación elevados con un endurecimiento reducido del cuerpo ligero. of compression essentially on all sides, given the reduced case, of the low viscous foam, which can result in several advantages. However, it is particularly important that in this way the boundary walls and their node areas fit or form favorably in the foam material for a flexural or mechanical support load. In this way it can be achieved that, in case of exceeding a defined tension limit, there is a flexion of the foam walls or a collapse of the pores and an energy absorption with high degree of deformation or compaction with a reduced hardening of the light body

Tanto para una distribución monomodal de la dimensión de los huecos, que puede producirse dentro de unos límites estrechos, como para un ajuste exacto del diámetro proporcionalmente máximo de los huecos en el material de espuma, ha demostrado ser particularmente ventajoso que, para la configuración de la distribución monomodal de la dimensión de los huecos, se introduzca el gas mediante al menos un tubo de alimentación que sobresale adentrándose en la masa fundida con una superficie frontal reducida. Both for a single-mode distribution of the dimension of the gaps, which can occur within narrow limits, and for an exact adjustment of the proportionally maximum diameter of the gaps in the foam material, it has proven to be particularly advantageous that, for the configuration of the single-mode distribution of the dimension of the holes, the gas is introduced through at least one feeding tube that protrudes into the melt with a reduced front surface.

Desde el punto de vista de la técnica de fabricación, pero también con respecto a la calidad del producto, puede ser favorable que la compactación de la espuma metálica poco viscosa se realice en una coquilla con medidas internas que se corresponden con las dimensiones deseadas del cuerpo moldeado. From the point of view of the manufacturing technique, but also with respect to the quality of the product, it may be favorable that the compaction of the low-viscous metallic foam is carried out in a shell with internal measurements that correspond to the desired dimensions of the body molded

La invención se explicará más detalladamente mediante imágenes y diagramas elaborados durante una prueba del material. The invention will be explained in more detail by images and diagrams developed during a test of the material.

Muestran Show

la figura 1, imágenes en corte de cuerpos moldeados de peso ligero según la invención Figure 1, sectional images of lightweight molded bodies according to the invention

la figura 2, una representación gráfica de la relación entre la densidad y la tensión de compactación de cuerpos moldeados Figure 2, a graphic representation of the relationship between density and tension of compaction of molded bodies

la figura 3, una representación gráfica del grado de compactación en función de la tensión de compactación de cuerpos moldeados Figure 3, a graphical representation of the degree of compaction as a function of the compaction stress of molded bodies

la figura 4, imágenes en corte A, B, C de formas de nodos en la pared de espuma Figure 4, images in section A, B, C of shapes of nodes in the foam wall

la figura 5, imágenes en vista en planta A, B, C de cuerpos de espuma con diferente densidad en volumen Figure 5, images in plan view A, B, C of foam bodies with different volume density

la figura 6, una representación gráfica de la densidad local media de un cuerpo de espuma según la invención y uno de comparación. Figure 6, a graphic representation of the average local density of a foam body according to the invention and a comparison.

En la figura 1, imagen A e imagen B, se representa en cada caso una configuración de huecos en un cuerpo moldeado de Al según la invención mediante una imagen en corte. Con una distribución monomodal de la dimensión se establecieron en el cuerpo de la imagen A las mayores extensiones longitudinales de huecos en el intervalo de entre 20 y 12 mm, ascendiendo la extensión proporcionalmente máxima a 17,2 mm. Aunque sólo se realizó una compactación de la espuma metálica poco viscosa de aproximadamente el 3,2%, se forman zonas de superficie claramente plana en las paredes de delimitación que encierran los huecos. In figure 1, image A and image B, a configuration of holes in a molded body of Al according to the invention is represented in each case by means of a cut image. With the single-mode distribution of the dimension, the largest longitudinal extensions of holes in the range of 20 to 12 mm were established in the body of the image, the proportionally maximum extension amounting to 17.2 mm. Although only a compaction of the low-viscous metallic foam of approximately 3.2% was performed, areas of clearly flat surface are formed in the delimitation walls that enclose the gaps.

De la figura 2 puede deducirse la dependencia de la tensión de compactación de un cuerpo moldeado con respecto a la densidad del mismo. Durante los trabajos de desarrollo se estableció que una distribución monomodal de la mayor extensión longitudinal de los huecos así como una igualdad creciente de los mismos tiene un efecto restrictivo sobre la banda de dispersión de la dependencia. En otras palabras: si existe una distribución monomodal de los huecos en el cuerpo de espuma y los huecos presentan un determinado tamaño dentro de unos límites estrechos, entonces, en caso de una solicitación por tensión de compresión del mismo, el comienzo de la deformación o del colapso es una característica física exacta. De este modo puede calcularse ventajosamente el comportamiento del componente de espuma de manera exacta o, para determinadas funciones, puede establecerse la configuración y la constitución de la pieza de espuma. From figure 2 the dependence of the compaction tension of a molded body with respect to its density can be deduced. During the development work it was established that a single-mode distribution of the largest longitudinal extension of the gaps as well as an increasing equality of the same has a restrictive effect on the dispersion band of the dependence. In other words: if there is a monomodal distribution of the gaps in the foam body and the gaps have a certain size within narrow limits, then, in case of a compression stress request thereof, the beginning of the deformation or Collapse is an exact physical characteristic. In this way the behavior of the foam component can be advantageously calculated accurately or, for certain functions, the configuration and constitution of the foam piece can be established.

En la figura 3 se representa de manera comparativa la tensión en función de la deformación por compactación con resultados de ensayo de tres cuerpos moldeados. La constitución de los cuerpos moldeados ligeros 1 y 2 con una densidad aparente de 0,091 gcm-3 y 0,114 gcm-3 era según la invención, el cuerpo de comparación 3 presentaba una distribución bimodal de la dimensión de los huecos con concentraciones de material de trabajo en los nodos de las paredes de espuma. En las curvas de compactación de los cuerpos 1 y 2, hasta un grado de compactación de aproximadamente el 70% puede establecerse un endurecimiento extremadamente reducido de los mismos. El cuerpo de comparación 3, hasta un grado de compactación de aproximadamente el 45%, muestra un endurecimiento claro del material de trabajo, que a partir de este valor aumenta aún adicionalmente. Esto indica un efecto de la distribución bimodal de las dimensiones de hueco. In figure 3 the tension is shown in a comparative manner as a function of the deformation by compaction with test results of three molded bodies. The constitution of the light molded bodies 1 and 2 with an apparent density of 0.091 gcm-3 and 0.114 gcm-3 was according to the invention, the comparison body 3 had a bimodal distribution of the dimension of the gaps with concentrations of work material at the nodes of the foam walls. In the compaction curves of bodies 1 and 2, up to a degree of compaction of approximately 70% can be established an extremely reduced hardening thereof. The comparison body 3, up to a degree of compaction of approximately 45%, shows a clear hardening of the work material, which from this value still increases further. This indicates an effect of the bimodal distribution of hole dimensions.

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La figura 4 muestra formas de nodo en la pared de espuma de cuerpos ligeros mediante imágenes en corte. Figure 4 shows node shapes in the foam wall of light bodies by cutting images.

En la imagen A se reproduce una configuración de nodo de canto afilado de la pared entre tres huecos. Los nodos de este tipo tienden a la formación prematura de grietas y roturas en la zona de unión. Image A reproduces a sharp edge node configuration of the wall between three gaps. Nodes of this type tend to premature formation of cracks and breaks in the junction zone.

A partir de la imagen B puede observarse un nodo de pared engrosado. Esta forma de nodo conduce a un peso 5 específico aumentado y a una configuración desfavorable de las componentes de fuerza en caso de una carga de compactación del cuerpo. From the image B a thickened wall node can be observed. This form of node leads to an increased specific weight and an unfavorable configuration of the force components in case of a compaction load of the body.

La imagen C muestra un nodo con partes de pared, estando configurados tanto el grosor de las paredes como la masa de nodo de manera favorable en cuanto a una alta deformación por compactación con escaso endurecimiento del cuerpo en caso de altos grados de compactación. Image C shows a node with wall parts, both the thickness of the walls and the node mass being configured favorably in terms of high deformation by compaction with poor hardening of the body in case of high degrees of compaction.

10 En la figura 5 se reproducen cuerpos de espuma metálica formados según la invención sin compactación en una vista en planta, introduciéndose el gas en cada caso con diferentes parámetros de desprendimiento para las burbujas mediante tubos de alimentación que sobresalen adentrándose en la masa fundida. Puede observarse una distribución monomodal de las respectivas dimensiones de las burbujas de gas. A este respecto, el cuerpo según la imagen A presenta un peso específico de 0,1 gcm-3, aquéllos según la imagen B y la imagen C presentan un peso In Figure 5, metallic foam bodies formed according to the invention are reproduced without compaction in a plan view, the gas being introduced in each case with different parameters of release for the bubbles by means of feeding tubes that protrude into the melt. A single mode distribution of the respective dimensions of the gas bubbles can be observed. In this regard, the body according to image A has a specific weight of 0.1 gcm-3, those according to image B and image C have a weight

15 específico de 0,2 gcm-3 y 0,4 gcm-3 . 15 specific 0.2 gcm-3 and 0.4 gcm-3.

Pueden usarse conjuntos de datos de tomografía computarizada para calcular valores de la densidad local (mapeo de densidad). Un proceso de promediado para calcular la densidad local permite establecer la distribución de material entre los volúmenes de promediado. Diagramas de los valores de densidad calculados de ensayos pueden dar información acerca der la homogeneidad de un cuerpo moldeado de peso ligero. Computed tomography data sets can be used to calculate local density values (density mapping). A process of averaging to calculate the local density allows establishing the distribution of material between the averaging volumes. Diagrams of the calculated density values of tests can give information about the homogeneity of a lightweight molded body.

20 En la figura 6, la frecuencia relativa de la densidad local media en un cuerpo moldeado según la invención, determinada según un procedimiento de tomografía computarizada, se designa con 1 y puede deducirse en un cuerpo comparativo 2. La densidad local media del cuerpo 1 presenta a aproximadamente 0,22 gcm-3 un máximo de frecuencia estrecho, lo que demuestra una distribución monomodal de la dimensión de los huecos y un intervalo estrecho de la extensión longitudinal proporcionalmente máxima de los mismos. Por el contrario, el cuerpo de In Figure 6, the relative frequency of the average local density in a molded body according to the invention, determined according to a computed tomography procedure, is designated with 1 and can be deduced in a comparative body 2. The average local density of the body 1 it presents a maximum narrow frequency at approximately 0.22 gcm-3, which demonstrates a monomodal distribution of the dimension of the gaps and a narrow interval of the proportionally maximum longitudinal extent thereof. On the contrary, the body of

25 comparación multimodal se caracteriza por una evolución ancha, que presenta una clara disminución, de los valores de densidad local media. The multimodal comparison is characterized by a wide evolution, which shows a clear decrease, in the values of average local density.

Claims

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1. one.: Cuerpo moldeado de peso ligero de espuma metálica, compuesto por una matriz metálica en la que están incluidas partículas y que encierra un gran número de huecos esencialmente esféricos y/o esencialmente elipsoidales, caracterizado porque las espuma metálica del cuerpo moldeado, al observarla desde el punto de vista espacial, presenta una distribución monomodal de las extensiones longitudinales proporcionalmente máximas de los huecos en el intervalo de entre 1,0 y 30,0 mm. Lightweight molded metal foam body, composed of a metal matrix in which particles are included and enclosing a large number of essentially spherical and / or essentially ellipsoidal holes, characterized in that the metal foam of the molded body, when viewed from the point spatially, it presents a monomodal distribution of the proportionally maximum longitudinal extensions of the gaps in the range of 1.0 to 30.0 mm.

2. 2.: Cuerpo moldeado según la reivindicación 1, caracterizado porque las paredes de delimitación que encierran al menos parcialmente los huecos presentas zonas de superficie plana. Molded body according to claim 1, characterized in that the delimitation walls that at least partially enclose the gaps have flat surface areas.

3. 3.: Cuerpo moldeado según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque, al observar desde el punto de vista espacial la espuma metálica, la relación de las extensiones longitudinales máximas de dos huecos en cada caso diferentes es de media en al menos 20 pares inferior a 45. Molded body according to claim 1 or 2, characterized in that, when observing from a spatial point of view the metallic foam, the ratio of the maximum longitudinal extensions of two different holes in each case is on average in at least 20 pairs less than 45.

4. Four.: Cuerpo moldeado según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque, al observar desde el punto de vista espacial la espuma metálica, la relación de las extensiones longitudinales máximas de dos huecos en cada caso diferentes es de media en al menos 20 pares inferior a 30, preferiblemente inferior a 15 y en particular inferior a Molded body according to one of claims 1 to 3, characterized in that, when observing from a spatial point of view the metallic foam, the ratio of the maximum longitudinal extensions of two different holes in each case is on average in at least 20 pairs less than 30, preferably less than 15 and in particular less than

5. 5.

5. 5.: Cuerpo moldeado según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque las partículas están incluidas en la matriz metálica distribuidas de manera uniforme. Molded body according to one of claims 1 to 4, characterized in that the particles are included in the metal matrix evenly distributed.

6. 6.: Cuerpo moldeado según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque huecos adyacentes entre sí están separados completamente unos de otros mediante la matriz metálica. Molded body according to one of claims 1 to 5, characterized in that adjacent gaps are completely separated from each other by the metal matrix.

7. 7.: Cuerpo moldeado según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la matriz metálica está compuesta por un metal ligero, preferiblemente por aluminio o una aleación de aluminio. Molded body according to one of claims 1 to 6, characterized in that the metal matrix is composed of a light metal, preferably aluminum or an aluminum alloy.

8. 8.: Cuerpo moldeado según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque las partículas incluidas en la matriz metálica presentan un tamaño de desde 1 hasta 50 µm, preferiblemente de 3 a 20 µm. Molded body according to one of claims 1 to 7, characterized in that the particles included in the metal matrix have a size of from 1 to 50 µm, preferably from 3 to 20 µm.

9. 9.: Cuerpo moldeado según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque en la matriz metálica están incluidas partículas no metálicas, preferiblemente partículas de SiC y/o partículas de Al2O3 y/o aquéllas de fases intermetálicas. Molded body according to one of claims 1 to 8, characterized in that non-metallic particles are included in the metal matrix, preferably SiC particles and / or Al2O3 particles and / or those of intermetallic phases.

10. 10.: Cuerpo moldeado según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el porcentaje en volumen de las partículas incluidas en la matriz metálica asciende a entre el 10% en volumen y el 50% en volumen, preferiblemente entre el 15% en volumen y el 30% en volumen. Molded body according to one of claims 1 to 9, characterized in that the volume percentage of the particles included in the metal matrix is between 10% by volume and 50% by volume, preferably between 15% by volume and 30 % by volume

11. eleven.: Cuerpo moldeado según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la densidad de la espuma metálica asciende a menos de 1,05 g/cm3, preferiblemente menos de 0,7 g/cm3, en particular menos de 0,3 g/cm3. Molded body according to one of claims 1 to 10, characterized in that the density of the metal foam amounts to less than 1.05 g / cm3, preferably less than 0.7 g / cm3, in particular less than 0.3 g / cm3 .

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