JP2003520905A - 中空ボール並びに中空ボールおよび中空ボールによる軽量構造部品の製造方法 - Google Patents
中空ボール並びに中空ボールおよび中空ボールによる軽量構造部品の製造方法Info
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Abstract
Description
シェルを有する中空ボール、この中空ボール等を用いて軽量構造部品の中空ボー
ルを作る方法に関するものである。
中空ボールを作る方法を述べている。この場合に、有機結合材を有する金属又は
セラミックの水溶性懸濁液が発砲ポリマーのボール状コアに適用され且つこのコ
アを形成するポリマーが加熱処理(400℃乃至500℃)中、熱分解され、この処理
中にガス成分が排出されて十分な安定性を有する素地として称されるものが得ら
れる。
放出し且つパウダー粒子を共に焼結して閉じられたボールシェルを形成する。
が、ロータを用いてコアに適用されてコアの周りに施されることが述べられてい
る。
は種々の用途に用いられ得る。
ている。この文献によれば、公知の中空ボールはポリマー粘着剤と混合されて“
ボールのスラリー”を形成し、この“ボールのスラリー”は、粘着剤が硬化する
前に、モールド又は2つの面プレート間に導入される。
限定された時間が粘着剤の硬化前に、設定される。
ド体が充填されるとき、この型式の“ボールスラリー”ではモールド体の全容積
を完全に充填しなければならないという問題がある。
硬化した後、粘着剤はこの型式の軽量構造部品を形成する中空ボールのための固
体ボンドを形成するが、一方では、これは、常に完全ではなく分離の可能性があ
り、他方では、ある用途で望ましくない場合がある。
スコース粘着剤が導入される場合、粘着剤をモールド体の中に均一に分配するこ
とは難しい。
ボールを改良することであり、特に、適用範囲が広く、構造部品を形成する工程
が技術的に簡易であり、且つ中空ボールおよびこれと共に作られる構造部品の性
質が特定の用途のために改良されるようにしたものである。
ル、請求項24に記載された中空ボールを製造する方法および請求項35に記載
された中空ボール等を用いる軽量構造部品を製造する方法によって達成される。
なくとも大部分が無機材料から成る球状のシェルに少なくとも一つの追加の機能
層を有する。この機能層の材料に含まれる成分又はこの機能層に適用される構成
成分は、流動することができ、物理的および/又は化学的処理によって塑性およ
び/又は弾性変形され得る。この結果、シェルおよび隣接する中空ボールは、粘
着および/又は積極ロック状態で互いに固定される。
シェルは、有機成分からできるだけ離れたものにするのがよく、適当な金属の例
は、鉄、ニッケル、銅 および軽金属、例えば、チタニュウム、アルミニュウム
又は高溶融重金属、例えば、タングステン又はモリブデンおよびその合金である
。
シェルがこの処理中に不安定にならないようにするのが好ましい。
、この場合、材料の相応する選択は種々の応用を用いることができる。この場合
に、このような中空ボールの処理も特定の用途において特有の複数の工程よって
行われる。
って設けられ、乾燥されて硬化されるようにした本発明による中空ボールが良好
に処理でき且つ従来の中空ボールより一層簡単な初期(一次)製品を形成し、こ
れら中空ボールは、最終の構造部品を製造するために、幾つかの技術的工程を残
している。
持たない中空ボールを用いることができる。この場合に、シェルは、中空ボール
の外径の0.1乃至50%、好ましくは、10%以上に相当する厚みを有するこ
とができる。
機能効果、例えば、隣接する中空ボール間の腐食や粘着ボンドに対する防護を保
証する厚みを有するべきである。しかしながら、この厚みは、塑性および/又は
弾性変形中、隣接する中空ボールを積極的にロック固定できるように少なくとも
十分に大きく有効に選択されるべきことが必要である。
機能層の厚さは、相応する中空ボールのシェルの厚さの0.9倍以下、好ましく
は、0.1倍乃至0.5倍である。
成し、金属シェルの腐食に対して防護し、電気的、磁気的特性を達成することが
できることになる。
えないようにされている。
は、被覆されるべきシェルの表面の最大80%で十分である。
るからである。
の結果、これら中空ボールは、貯蔵および搬送後、任意の問題を生ずることなく
処理され得る。
するために、搬送および貯蔵中に、一時的な防護を形成する。例示によれば、速
乾、好ましくは、水溶性コーテイング又は他の多少のビスコース液状体がスプレ
ーされ得る。適当な例は、セルロース又はペクチン溶液又はポリビニールアルコ
ールである。
。
粒子を機能層に埋め込むことができる。
もよい。例示として、白金および/又はロジウムが、外部電流を用いることなく
、シェル又は機能層に電気的に堆積される。
コポリマー(EVA)、ポリアミド、又はポリエステル、しかし、又、フェノー
ル樹脂、クレゾール樹脂、フラン樹脂又はエポキシ樹脂および/又はラテックス
又はゴムに基づくバインダー(結合剤)から成るグループから選択されるポリマ
ーが特に適している。例示として、適当なエポキシ樹脂が登録商標、テロカル5
051LVの下に知られており、ゴムベースの材料は登録商標テロステート51
90の下に市販されている。両方の製品が55℃以上の温度で適用され、次いで
、エネルギーの導入によって硬化される。この時、これらは高強度および高剛性
を有する。ゴムベース材料は一部加硫してもよい。上述の製品は約106Ωcm
の電導性を有する。
れた物質が特に適している。
に置かれ、次いで、乾燥後、例えば、加熱によって活性化され得るように設定さ
れる。この場合に、好ましくは、80℃以上、特に好ましくは100℃以上の軟
化即ち溶融点が、特定の選択又は構成によってきわめてゆっくりと設定される。
づいた公知のパウダー(粉末)コーティングを用いることもできる。これらコー
ティングは、パウダー状態で、例えば、流動床内で加熱された中空ボールに適用
され、パウダーが中空ボールのシェルに接着するが、パウダーコーティングのパ
ウダーを流動するようには溶融しない温度が維持される。
でき、冷却後、中空ボールは、互いに付着することなく搬送され貯蔵され得る。
この温度は、軽量構造部品の製造中、パウダーが軟化又は溶融する迄、再び、上
昇するだけである。この溶融中、均一なコーティングが全面に亘って形成され得
るが、この場合に、中空ボールの適当に密に詰まった状態又は中空ボールへの圧
力の適用(締め固め化)が付与され、互いに直接接触している中空ボールの面領
域が機能層の材料がないままにされる(例えばコーティングなし)。
内および/又はこのバインダー上に、粒子、好ましくは、金属又はポリマーが接
着状態に置かれる。これら粒子は最終の熱工程中に変形され得る。
機能、例えば、腐食および/又は分離防止に加えて上記成分又は化合物のための
バインダー機能を達成することができる。
/又はこれらの組み合わせであり、これらは磁気又は強磁性粒子を有する。
ンダーを有する懸濁液としてシェルに施される。有機バインダーに加えて、無機
バインダーを用いることもできる。例示として、金属塩溶液又は水性ガラスが少
なくとも一時的な結合金属、酸化金属、セラミック又はガラス粉に用いることが
できる。適当なガラスの例は、エナメル、又は、はんだガラス、例えば、鉛又は
ボロン含有ガラスであり、このボロン含有ガラスは比較的低い軟化および溶融点
を有する。
することができる金属から成り、又はこのような金属を含むことが有益である。
これは、例えば、錫や銅によって可能である。種々のアルミ化合物もこの方法で
形成することができる。
、金属合金を形成することもできる。
利である。この場合に、機能層材料は、多孔性シェルの中に浸透することができ
るか、又は、シェル材料が機能層の中に浸透して連続する被覆を形成する。これ
は、中空ボールの外径に影響を与えてしまう。
設けられ得る。
ラックス、焼結補助剤、発泡剤および膨脹剤である。
よび発泡剤を含むことができる。加熱中、中空ボールの床におけるキャビティを
少なくとも一部充填することができる金属泡が機能層によって形成される。
ンガンをきわめて広範囲な金属パウダーのために用いることができる。
ニュウムが用いられるのが好ましい。
壁の方が大きい。
および化学的処理の組み合わせが適している。例として、除去又は活性は化学処
理によって行なわれ、続いて加熱処理による塑性変形が行なわれる。
係る中空ボールは、加熱されるとき揮発する基材、例えば、被覆層、スタイロー
パを設けることによって有利に作られ得る。この被覆層は、焼結が乾燥後に行な
われるバインダーおよびベース金属パウダー部分を含む液体から形成される。
を持っていないので、温度上昇につれてバインダー(結合)作用が全体的にかな
り低下するという問題が生ずる。この用いられたバインダーは、強度が減少され
るように蒸発又は熱分解によって排出される。形成された焼結済みの壁の厚さは
、破損され、低い圧力および力でも窪まされてしまう。この結果、この方法で作
られた個々の中空ボールは破壊される。これら破損され破壊された中空ボールを
除去することは難しい。この欠点は、加熱時、分解する添加剤をバインダーおよ
びベース金属パウダーを含む混合物に添加することによって克服することができ
る。この形式の添加剤は混合物の液体の中に溶解され得るか又はコロイド状で存
在され得る。
的製品は、焼結において含まれる加熱処理中、固体状態で、ベース金属パウダー
のための追加のバインダー成分を形成する。この工程は、温度が上昇するにつれ
て、実際のバインダーの減少バインダー作用とは逆方向に作用し、このバインダ
ー機能は添加剤から形成される二次的分解製品に徐々に及ぼされる。
形態で述べられたように、少なくとも一つの機能層を備えることができる。
ダーは、金属塩、又は水酸化金属であるのが有利であり、複数の塩および/又は
水酸化金属として存在することができる。 焼結に含まれる加熱処理の工程に亘って上昇する温度の結果として、酸化金属が
金属塩から形成される(この酸化物の形成は酸化雰囲気中有利に生ずる)。金属
塩の二次的分解製品として固体の形態で形成される酸化金属は、ベース金属パウ
ダー部分間のバインダーとして作用し且つ中空ボール上に形成されるシェルの強
さを増大するが、実質的に有機成分から成るバインダーは熱分解を通して分解さ
れる。
われ得る。
セチルアセトネート又は銅アセチルアセトネートが適している。これら化合物は
液体中でそれらの飽和限界迄、溶解して用いられる。焼結前に行われる乾燥中、
溶解された添加剤は、ベース金属パウダー部分と接触する位置でその面張力のた
めに液体中で濃縮され、乾燥後、有機バインダー成分と共に固体物質として残り
、それら有機バインダー成分は、ベース金属パウダー部分と接触する位置で体積
を増大するため、又、中空ボールのシェルの強さを増大してこのシェルを圧力お
よび振動に対して防護するために液体の中に存在する。
は、焼結工程中形成されて固体として残り且つベース金属パウダー部分間の全て
の接触位置で、各場合に、濃縮形態で蓄積される添加剤から得られる。この蓄積
は、乾燥前、個々のベース金属パウダー部分の接触位置で液体の面張力の結果と
して生ずる。
同時に、ベース金属パウダー部分のバインダーのバインダー機能が反対方向に低
減されるという事実が薄い壁を有する中空ボールのために特に有効である。
解中に酸素および/又は水素が大気に放出され、この型式の物質が全体として人
体、環境および技術に無害であるので、有機酸の金属塩にすることができる。
び/又は銀の如き容易に還元可能な金属から効果的に選択され、従って、鉄に基
くベース金属パウダーの場合には、焼結のためにきわめて適しており、これら金
属、又、これらを焼結鋼に用いることができるので、適当な合金要素となる。
めに用いられる溶液は、例えば水、アルコール又は同様の液体である。もし、例
示として、アルコールが液体として用いられる場合、このアルコールは、全体と
して有機バインダーがアルコールに容易に溶けるので、特に適している。
よってスタイローパー又はスタイレンから予め泡末状態で作られるボール状基体
に適用され、この基体は、乾燥および焼結後、ガス成分が大気に放出され且つ熱
分解によって完全に分解され、この結果、形成される金属シェルは内側が完全に
中空になる。
体に存在する一つ又はそれ以上の有機バインダーを含むバインダーにすることが
できる。
加剤は、原子および/又は分子寸法および/又は均一な分配で溶解される。乾燥
中、液体中に存在する添加剤は、ベース金属パウダー部分の接触点間で固体物質
を形成する。しかし、これは、乾燥工程中未だ分解されない。ベース金属パウダ
ー部分間の接触点で添加剤から形成される固体物質の蓄積は、乾燥段階後に保持
され、互いに対するベース金属パウダー部分の結合をこの方法で強化することが
でき、この結果、ベース金属パウダー部分の接触点に生じた体積の増大のために
、乾燥被覆層の強さを簡単に大きくすることができる。乾燥された被覆層から実
質的に形成された中空ボールは、公知の技術に比べて、焼結の前でさえ、衝撃、
振動および揺動に対して既にかなり低い感度になっている。
得る。このような金属の例は、銅、鉄、ニッケル、コバルト、錫、モリブデン、
タングステンおよび銀である。例示として、水酸化物、炭酸塩、アセテート、蟻
酸塩、シュウ酸塩および/又はアセチルアセトネートから成るグループから選択
される金属塩が便宜に用いられ得る。
た中空ボールには、約600℃の温度によって酸化雰囲気中で行われる更なる加熱
処理中に被覆層が設けられる。この工程において、全ての有機バインダー成分は
添加剤が加えられたまま分解し、この添加剤は、二次的分解物、一般には、固体
状態にある酸化金属および/又は水酸化金属を形成する。
機成分は熱分解の結果、主に有機バインダーシステムの分子構造を失い、大部分
の有機分子はガスの状態で逃げる。熱分解を受けた個々の有機物の熱力学的安定
性は、芳香族炭化水素化合物を初期に実質上含むバインダー残存物が、時には残
り、従って、ベース金属パウダー部分間の結合機能をなお達成することができる
ことを意味する。
バインダー作用の減少は、形成されたバインダーの分解物によって実質的に補償
され得る。
初、用いられる基材によって揮発性になる。基材および添加剤の分解温度は、通
常、添加剤および夫々のベース金属パウダー部分の溶融点以下である。
めに増大するが、僅かなバインダー残存物を除き、揮発性のバインダーの結合作
用は、焼結時間経過に従って反対方向に減少する。
囲気中の焼結の場合に、中間物として、固体状態にあるベース金属パウダー部分
のための成分を合金化するために、添加剤の二次分解物から形成することができ
る。バインダーから形成される二次製品の溶融点は、この場合には、ベース金属
パウダーの溶融点より低い。
、このシェルは、現時点で、例えば、流動床炉内で形成される。
又は介在する適当な機能層上に直接電気推積することができ、触媒として作用す
るのに適した金属は、この金属層のために特に推奨され得る。この場合に、シェ
ルの面又は機能層のために、比較的大きい凹凸又は空隙率をもって形成され、面
領域の寸法を相応して増大することが有利であり、しかしながら、機能層は、又
、流動床又は上述の、例えばドイツ特許19750042C2号の装置に適用されて形成さ
れる。
品の外装を形成するモールド体又は構造体が中空ボールで充填され、これら中空
ボールは全内部容積をできるだけ満たすようにされる。
的処理が少なくとも一つの更なる方法段階において行われ、この処理において、
機能層の材料が少なくとも塑性的および/又は弾性的に変形される迄、軟化され
る。
るのが一層有益であり、この場合に、締め固め作業は、続く物理的および/又は
化学処理中、少なくともある時間の間に行われるのが有益である。
ってもたらされ、軟化点即ち適当なら、この材料の溶融点を、シェルを形成する
材料の溶融点より低くすべきである。
ら中空ボールはできるだけ堅固に互いにパックされ且つ互いに実質的に点状接触
状態になる。
極ロック状態に固定され、しっかりした粘着結合は絶対的に必要なものでない。
くとも一部満たすようにすることができる。
くない応力を避けることができる。
され且つシェルが互いに直接圧接し、この結果、軽量構造部品の安定性および強
度が増大され得る。
行われる対流により又は加熱されるモールド壁に誘導してこれを経て行われる熱
放射によって達成され得る。
導入される溶媒を用いて好ましく達成され得る。この型式の溶媒は、機能層材料
を軟化するように用いられ、この結果、この材料は、再び一時的に塑性変形可能
である。この溶媒が、吸入および/又は加熱によって抽出され又は蒸発された後
、機能層材料は再び固化して適用されるべき形状を維持する。
は塑性変形するのに十分なエネルギを加えて一つの成分を軟化することは十分可
能である。
機能層を少なくとも一部溶解して軟化させるために、有機溶媒を用いることが可
能である。
有益である。これは、中空ボールのシェルの直径公差を補償させて、適当なら、
性質、特に、軽量構造部品の減衰および弾性に有効に影響を与えることができる
。
を含むポリマーにすることができる。
で追加的に混合され、この結果、所定の適当な加熱により金属泡がシェルの周り
に形成される。適当な発泡剤の例は水酸化金属、炭酸塩又は水和物である。例示
として、水酸化チタニウムパウダーがアルミニウムのために用いられ得る。
を加えることもできる。
部品の外装を形成する構造体が充填された後、有機又は無機膨張剤が加えられ得
る。
ールされ、中空ボールは機能層材料によって安定化される。
れたものである。これらポリマーは、水又は水溶液を用いて膨張でき体積の著し
い増大をもたらす。これは水がポリマーに含まれている限り維持される。
が用いられる場合、膨張ポリマーは、キャビティを充填するようなら個々の中空
ボールを固定することができる。
び溶解され、所望なら、中空ボールが再び同様に除去され得る。
いることができるが、少なくとも軟化点および可能なら、溶融点をシェル材料の
ものより以下にすべきである。合金の場合に、少なくとも一つの顕著な合金化要
素はこの要件を満たす。
れる迄、続けられる。この場合に、少なくとも一つのはんだおよび任意に適当な
フラックスが機能層に含まれるか又は埋め込まれることが有益である。この型式
の機能層は、この場合には、例えば純粋な錫又は結合された錫パウダーから成っ
ている。
ば、機能層を形成する銅合金で被覆される。
機能層は酸化しないように有利に作用する。これらは、又、中空ボールから作ら
れる材料の場合に腐食しないように防護を形成する。
、適当な焼結補助剤を機能層材料の中に含ませるか埋め込むことができる。
して十分に排出されるか移動され、シェルの外壁は、焼結温度に一旦達したとき
互いに直接接触状態にならなければならない。
覆される場合、軽量構造部品の外装を形成する構造体が中空ボールを充填する前
に機能層に適した材料で被覆されることである。
ボール包装体と外装との間の強い結合を保証することができるようにする。
ル、金属又は他の中空体を用いることができる。
側の中空ボールのシェルによって実質的に形成され、中空ボールのシェルの寸法
はその面の粗さを実質的に決定する。この面はラミネートされるか、被覆される
か又はカバーが設けられる。
を受ける。取り扱いが簡単なこの半完成軽量構造部品は、焼結され、再焼結され
又は残りのキャビティが充填されるために浸透され得る。この方法で作られた一
次製品は、プラスチックインジェクションモールド機のモールドのコアとして用
いることができ且つプラスチックはその周りにインジェクションモールドするこ
とができる。
金から適当な工程を用いて形成することができる。
工程を用いて達成され得る。
変形され得る。しかし、材料除去加工をする必要がある。しかしこれらの場合に
、中空ボール間の強い結合が保証されるべきであり、これは、例えば、軽量構造
部品を変形中に破壊することがない、変形に対抗し得る機能層材料の補助によっ
て達成され得る。
期間に亘って塑性変形され得る機能層材料を用いることが有益であり、この結果
、軽量構造部品の変形を、その処理後に生ずる硬化完了前に行うことができる。
製造され得る。半連続の場合は、特に、半完成品を作るのに有益である。
る。
作られ、このシェルは焼結材料、例えば鉄から形成される。従来技術で知られて
いるように、これらは進歩的に作られて来た。この例では、用いられる中空ボー
ルは約1mmの外径を有し、全ての中空ボールの直径はできるだけ均一であるべき
である。
C2号から知られた装置によって被覆され得る。この工程において、約0.3mmの厚
さを有する機能層が形成される。
て中空ボールは解放状態で互いにくっついていない状態に存在し、これら中空ボ
ールは分割モールド体2の中に導入される。このモールド体2は複数の独立した
部分から形成され、これら部分は任意のギャップ(空隙)を残すことなく互いに
結合され、軽量構造部品、例示として振動ダンパの製造後に分割され得る。
れる中空ボールを締め固めるために、モールド体2は、この例示では、振動装置
6に取り付けられている。
が起動され、この結果、中空ボールは密に締め固められてモールド2の隅々まで
充填される。
、モールド体2又このモールド体2の内面も加熱される。これは、軟化、即ち、
温度が更に上昇するにつれて、機能層の銅の溶融をもたらす。溶融した銅が流動
し中空ボールのシェルの面を包み、隣接する中空ボールの溶融した銅を用いて中
空ボールを互いに接合する。
圧源から断続され、モールド体の比較的早い冷却中、温度は銅の溶融点以下に下
がり、このため銅は固化する。
される冷却エアによって加速され得る。
一部溶融されることで十分である。
れ且つ内部に配列された中空ボールが実質的に溶融されないままであっても十分
であり、この結果、ある型式の外部の比較的安定なシェルが軽量構造部品1上に
形成され、このシェルは、軽量構造部品を少なくともモールド体2から除去され
たとき、取り扱うのに十分であるようにする。この型式の軽量構造部品1は、次
いで、焼結炉における更なる方法段階を用いて、更なる加熱処理を受けて全ての
銅を完全に溶融するようにする。
される中空ボールの十分な安定性と強度とを有する特定の適当な銅合金を選択す
ることができる。
態を示す加熱可能なモールド体の断面図。
Claims (49)
- 【請求項1】 物理的および/又は化学的処理により流動することができ且つ塑性的および/
又は弾性的に変形し得る材料から成る少なくとも一つの固体機能層がシェルの少
なくとも一つに形成されていることを特徴とする焼結無機材料を含む中空ボール
。 - 【請求項2】 前記シェルが金属合金、酸化金属又はセラミックの如きガラス金属から形成さ
れていることを特徴とする請求項1記載の中空ボール。 - 【請求項3】 前記機能層が一つの材料から成り又は一つの材料成分を含み、該材料又は材料
成分の軟質点が前記シェルの材料の軟質点又はシェルが不安定になる温度より低
いことを特徴とする請求項1又は2記載の中空ボール。 - 【請求項4】 前記機能層が一つの材料から成り又は一つの材料成分を含み、該材料又は材料
成分の溶融点が前記シェルの材料の溶融点又はシェルが不安定になる温度より低
いことを特徴とする請求項1乃至3の一つに記載の中空ボール。 - 【請求項5】 前記機能層が、溶剤を用いて溶解され得る有機ポリマーから形成されるか又は
ポリマー等を含んでいることを特徴とする請求項1乃至4の一つに記載の中空ボ
ール。 - 【請求項6】 前記機能層が、エチレンビニールアセテートコポリマー、ポリアミド、ポリエ
ステル、エポキシ樹脂、フェノール樹脂又はゴムベースの結合剤から選択された
ポリマーから形成されるか又はポリマー等を含んでいることを特徴とする請求項
1乃至5の一つに記載の中空ボール。 - 【請求項7】 前記機能層がバインダー(結合剤)から形成され、且つ粒子が該バインダーに
よって粘着保持されることを特徴とする請求項1乃至6の一つに記載の中空ボー
ル。 - 【請求項8】 前記ポリマーがエポキシ樹脂をベースとしたパウダーコーティングであること
を特徴とする請求項6記載の中空ボール。 - 【請求項9】 前記機能層が金属、酸化金属、ガラス又はセラミックを含み又はこれらから形
成されることを特徴とする請求項1乃至8の一つに記載の中空ボール。 - 【請求項10】 フラックス焼結補助剤又は発泡剤が前記機能層に含まれていることを特徴とす
る請求項1乃至9の一つに記載の中空ボール。 - 【請求項11】 前記機能層が少なくとも一つの粉末金属および発泡剤を含んでいることを特徴
とする請求項1乃至10の一つに記載の中空ボール。 - 【請求項12】 前記発泡剤が粉末金属水素化物、炭酸塩又は水和物であることを特徴とする請
求項1乃至11の一つに記載の中空ボール。 - 【請求項13】 前記機能層が、金属シェル材料で金属間化合物を形成する金属から成るか又は
金属等を含んでいることを特徴とする請求項1乃至12の一つに記載の中空ボー
ル。 - 【請求項14】 強磁性体および/又は永久磁石の粒子が機能層に埋め込まれていることを特徴
とする請求項1乃至13の一つに記載の中空ボール。 - 【請求項15】 前記機能層が、触媒活性分子又は化合物から形成されるか又は化合物又は分子
等でドープ処理されることを特徴とする請求項1乃至14の一つに記載の中空ボ
ール。 - 【請求項16】 前記機能層が無機バインダーから成る請求項1乃至15の一つに記載の中空ボ
ール。 - 【請求項17】 前記機能層の質量がシェルの質量より小さいか等しいことを特徴とする請求項
1乃至16の一つに記載の中空ボール。 - 【請求項18】 前記機能層の厚さがシェルの厚さより小さいことを特徴とする請求項1乃至1
7の一つに記載の中空ボール。 - 【請求項19】 前記機能層の厚さがシェルの厚さの0.9倍より小さいか等しいことを特徴とす
る請求項18記載の中空ボール。 - 【請求項20】 前記機能層の厚さがシェル厚さより小さい0.1乃至0.5倍であることを特徴とす
る請求項19記載の中空ボール。 - 【請求項21】 前記シェル又は機能層が、各場合において、他の材料を浸透することができる
金属又は金属合金から形成されるか又は含んでいることを特徴とする請求項1乃
至20の一つに記載の中空ボール。 - 【請求項22】 シール層が機能層に形成されることを特徴とする請求項1乃至21の一つに記
載の中空ボール。 - 【請求項23】 前記シール層がセルロース、ペクチン又はポリビニールアルコールから形成さ
れていることを特徴とする請求項22記載の中空ボール。 - 【請求項24】 バインダーおよびベース金属パウダー部分が液体中で混合され且つ該液体は基
材の外側に適用され、該基材は加熱されたとき揮発して少なくとも一つの被覆層
の形態になり、前記液体が乾燥され次いで焼結される中空ボールの製造方法であ
って、加熱によって分解する溶解又はコロイダル状の添加剤を、バインダーおよ
びベース金属パウダー部分で混合された液体に加え、酸化雰囲気中で焼結する場
合に、該焼結の熱処理中の時間に亘って固体状態にある添加剤の補助生成物がベ
ース金属パウダー部分の追加のバインダー構成物質を形成し、焼結後、機能層を
、焼結中に形成されたシェルに適用することを特徴とする中空ボールの製造方法
。 - 【請求項25】 前記焼結が酸化性イナート又は還元性雰囲気で行われる請求項24記載の方法
。 - 【請求項26】 少なくとも一つの金属塩および/又は水酸化金属が添加剤として用いられるこ
とを特徴とする請求項24又は25記載の方法。 - 【請求項27】 焼結工程の加熱開始時に、酸化金属および/又は水酸化金属の固体形態の分解
生成物が添加剤の分解により形成されることを特徴とする請求項24乃至26の
一つに記載の方法。 - 【請求項28】 加熱中、バインダーおよび添加剤の分解は、ベース金属パウダー部分のバイン
ダーのバインダー機能が温度上昇につれて減少し、同時に、添加剤のバインダー
機能が温度上昇につれて増大することを特徴とする請求項24乃至27の一つ又
はそれ以上に記載の方法。 - 【請求項29】 少なくとも一つの容易に還元可能な金属を含む添加剤が用いられることを特徴
とする請求項24乃至28の一つ又はそれ以上に記載の方法。 - 【請求項30】 容易に還元可能な金属が銅(Cu)、鉄(Fe)、ニッケル(Ni)、錫(Sn)、モ
リブデン(Mo)、タングステン(W)又は銀(Ag)から選択されることを特徴と
する請求項24乃至29の一つ又はそれ以上に記載の方法。 - 【請求項31】 有機酸の金属塩が用いられることを特徴とする請求項24乃至30の一つ又は
それ以上に記載の方法。 - 【請求項32】 金属塩、水酸化物、炭酸塩、アセテート、蟻酸塩、シュウ酸塩又はアセチルア
セトネートが添加剤として用いられることを特徴とする請求項24乃至31の一
つ又はそれ以上に記載の方法。 - 【請求項33】 還元雰囲気で焼結する場合に、工程の終わり近くで、ベース金属パウダー部分
の合金構成物質が添加剤の補助分解生成物から形成されることを特徴とする請求
項24乃至32の一つに記載の方法。 - 【請求項34】 添加剤の第二の補助分解生成物の溶融点がベースパウダーの溶融点より低いこ
とを特徴とする請求項24乃至33の一つ又はそれ以上に記載の方法。 - 【請求項35】 シェルが焼結される無機材料から成り、少なくとも一つの固体機能層が該シェ
ルに形成された中空ボールによって軽量構造部品を製造する方法であって、前記
中空ボールをモールド体(2)又は軽量構造部品(1)の外装材を形成する構造
体の中に導入し、充填作業後、機能層材料の塑性および/又は弾性変形をもたら
す物理的および/又は化学的処理を行い、この処理後、軽量構造部品を形成し且
つ各場合において、隣接する中空ボールを積極的にロックするおよび/又は粘着
状態に固定する軽量構造部品製造方法。 - 【請求項36】 加熱工程を、機能層が少なくとも軟化する迄に行うことを特徴とする請求項3
5記載の方法。 - 【請求項37】 機能層の材料は、この材料が塑性変形され且つ中空ボールの隣接シェルが互い
に直接点接触になるように軟化されることを特徴とする請求項36記載の方法。 - 【請求項38】 中空ボールのシェルが、互いに粘着結合されるか半田付けされるか又は焼結さ
れることを特徴とする請求項35乃至37の一つに記載の方法。 - 【請求項39】 塑性変形される機能層の体積は、物理的および/又は化学的処理によって永久
的に増大されることを特徴とする請求項35乃至38の一つに記載の方法。 - 【請求項40】 機能層材料が発砲化されるか又は膨張されることを特徴とする請求項39記載
の方法。 - 【請求項41】 導入される中空ボールは、物理的および/又は化学的処理前および/又は処理
中に圧縮される請求項35乃至40の一つに記載の方法。 - 【請求項42】 機能層材料の液体又はガス状溶剤がモールド体(2)又は構造体の中に導入さ
れることを特徴とする請求項35乃至41の一つに記載の方法。 - 【請求項43】 処理後、溶剤が加熱によって抽出および/又は放出されることを特徴とする請
求項42記載の方法。 - 【請求項44】 充填作業前、モールド体(2)又は構造体の内壁には離型剤、被覆剤又は機能
層材料が被覆されていることを特徴とする請求項35乃至43の一つに記載の方
法。 - 【請求項45】 中空ボールが、離型して取扱うことができる半完成軽量構造部品(1)を得る
のに十分に互いに接合される迄、物理的および/又は化学的処理が、モールド体
(2)内で行われることを特徴とする請求項35乃至44の一つに記載の方法。 - 【請求項46】 軽量構造部品(1)が変形されることを特徴とする請求項45記載の方法。
- 【請求項47】 軽量構造部品(1)の表面がラミネートされ、コーティングされ又はカバーさ
れることを特徴とする請求項45又は46記載の方法。 - 【請求項48】 中空ボールがモールド内に連続又は半連続して導入され、軽量構造部品(1)
が物理的および/又は化学的処理後に連続又は半連続して除去されることを特徴
とする請求項35乃至47の一つに記載の方法。 - 【請求項49】 前記請求項1乃至48の一つに記載の方法を用いる中空ボールから作られた軽
量構造部品。
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