WO2019013026A1 - 発泡金属の製造方法、発泡金属の製造装置 - Google Patents

発泡金属の製造方法、発泡金属の製造装置 Download PDF

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禎彦 半谷
賢児 天谷
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国立研究開発法人科学技術振興機構
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Definitions

  • the present invention relates to a method of producing a foam metal, and a production device of the foam metal.
  • Foam metal is light in weight by containing many pores, is excellent in impact energy absorption characteristics and muffling characteristics, and is noted as an ultra-lightweight multifunctional material in various fields such as automobiles, railways, aerospace, construction, etc. (See, for example, Patent Documents 1 to 3).
  • a method of producing a foam metal conventionally, for example, after producing a precursor in which a foaming agent is mixed with a metal serving as a raw material, the precursor is heated in an electric furnace or the like to generate the decomposition of the foaming agent. The gas was foamed to form pores. Further, in the step of foaming the precursor, a mold was used to form the foam metal (see, for example, FIG. 1 (e) of Non-Patent Document 1).
  • the precursor By irradiating the light and heating the precursor, only the area irradiated with the light is heated, so the energy utilization efficiency is good and the heating can be performed at a lower cost than the atmosphere heating.
  • the precursor when a mold is used to mold the foam metal, the precursor can not be irradiated with light because light is not transmitted into the mold.
  • foaming is performed without using a mold, as described above, processing is required after foaming in order to obtain a desired shape, but since it has pores, it is easily deformed during processing, which is desirable. It becomes difficult to process in the shape of
  • a method of producing a foam metal a foam metal production method capable of performing a foaming process at low cost, and control of the shape of the foam metal, and a foam metal production apparatus It is provided.
  • the invention according to claim 1 of the present invention is a precursor in which a metal is mixed with a foaming agent, and a mold which transmits light, the mold is transmitted through the precursor
  • the precursor is heated and foamed by irradiating light to produce a foam metal, and the form of the foam metal is controlled by a mold.
  • a type formed of a transparent material having a high transmittance to light irradiated to the precursor, or a type formed of a material having an opening can be used.
  • a shape of the material having an opening a mesh shape, a shape in which an opening is formed in a solid, and the like can be considered.
  • the transparent material used for the mold and the material having the opening can be used as it is if it does not stick to the foamed metal, but it is preferable to use a release agent if it sticks to the foamed metal.
  • the mold release agent is used by adhering to the mold by spreading, coating, spraying or the like before the mold is used for producing the foam metal.
  • the release agent include silicone, graphite, boron nitride, which is a general-purpose release agent, and mold release agents for die casting (there are various types such as oily emulsion, aqueous graphite, aqueous heat resistant pigment, etc.), etc. .
  • the mold release agent is selected in consideration of the material of the mold and the metal of the raw material so as not to react or interact with the mold and the metal.
  • the mold may be produced for each foaming, or may be used repeatedly in a plurality of foamings, but in order to reduce the manufacturing cost, it is desirable to use repeatedly.
  • the use form of the mold is generally a form using a mold having a shape adapted to the metal foam of a desired shape as a conventional mold, and a precursor is contacted to control the foam of the metal foam.
  • the form used in the allowed state is considered, it may be another form.
  • a form in which the mold is formed only with light transmitting material, and a form in which a part of the mold is made of a material transmitting light and the other parts are made of different materials Both are possible.
  • the precursor is irradiated with light from the portion of the mold through which light is transmitted.
  • the precursor can be placed on a heat resistant substrate and the substrate can be used as the lower mold.
  • the base may not be a light transmitting material as long as light can be emitted from parts of the type other than the base.
  • the invention according to claim 2 of the present invention uses a transparent material as a mold in the method for producing a foam metal according to claim 1.
  • the transparent material used for the mold glass, sapphire, quartz glass, quartz crystal or the like can be used. Since the transparent material used for the mold is in contact with the foamed metal, it needs to have heat resistance such that it does not decompose or deform even when in contact with the foamed metal. Therefore, the range of usable transparent materials differs depending on the melting point of the raw material metal. Since aluminum, magnesium, zinc and their alloys have relatively low melting points, a wide range of transparent materials such as the above-mentioned glass, sapphire, quartz glass, quartz and the like can be used.
  • the invention according to claim 3 of the present invention uses a material having an opening as a mold in the method for producing a foam metal according to claim 1.
  • the invention according to claim 4 of the present invention is the method for producing a foam metal according to claim 3, wherein the material having the opening is a mesh made of metal.
  • metal mesh As a mold made of a material having an opening, it is possible to use metal mesh, mesh-like ceramic, ceramic honeycomb or the like. It is desirable to use a metal mesh in consideration of heat resistance, cost and the like.
  • a metal mesh As a metal mesh (hereinafter, referred to as a metal mesh), it is desirable to use a metal mesh made of a metal having a melting point higher than that of the raw material metal so as not to be deformed even in contact with the foamed metal.
  • a mesh of copper or steel can be used.
  • the thickness of the metal wire constituting the wire mesh and the distance between the metal wires are selected within an appropriate range. The thicker the metal wire and the narrower the distance between the metal wires, the lower the light transmittance, and hence the lower the energy utilization efficiency.
  • the metal mesh is not deformed by the foaming of the metal foam, and in order to control the shape of the metal foam, the strength of the metal mesh is required to a certain extent or more.
  • the metal foam can be prevented from protruding if the metal wire spacing is below a certain level, but if the metal wire spacing is too wide, the metal wire Foamed metal foams out from between. Therefore, the distance between the metal wires is in an appropriate range depending on the allowable amount of protrusion depending on the state of the surface tension of the metal during foaming of the raw material.
  • wire mesh When a wire mesh is used as a mold, it is also possible to use the wire mesh used as a mold as it is as a composite material for improving bending strength after producing a foam metal.
  • the width of the solid (ceramic) portion and the size of the opening are selected within an appropriate range.
  • a material having a certain strength or more is selected.
  • the mold in the method for producing a foam metal according to any one of claims 1 to 4, is shaped so as to surround the precursor, and the foam metal is molded by the mold.
  • the invention according to claim 6 of the present invention is the method for producing a foam metal according to any one of claims 1 to 4, wherein a dense metal material is disposed around a precursor to foam from the precursor The dense metal material is joined by the metal foam formed.
  • the dense metal material is a dense, bubble-free metal material.
  • a dense metal material as a side mold for forming a foam metal from a precursor. Since the dense metal material does not transmit light, a mold made of a material that transmits light to the precursor is arranged.
  • the irradiation range of light is selected, and light is locally applied only to the precursor and the periphery thereof to perform heating, thereby suppressing the influence of heating given to the surrounding dense metal material, thereby achieving compactness. It becomes possible to join without damaging the metal material.
  • the invention according to claim 7 of the present invention is the method for producing a foam metal according to any one of claims 1 to 4, wherein another foam metal is disposed around the precursor to form a precursor from the precursor
  • the other metal foam is joined by the metal foam formed by foaming.
  • another metal foam as a lateral mold for forming the metal foam from the precursor. Since other metal foams do not transmit light, the precursor is placed in a mold made of a material that transmits light. In this case, the irradiation range of light is selected, and light is locally applied only to the precursor and the periphery thereof to perform heating, thereby suppressing the influence of heating given to other metal foams, and so on. It becomes possible to join without damaging the foam metal.
  • the invention according to claim 8 of the present invention is the method for producing a foam metal according to any one of claims 1 to 4, wherein the precursor and the dense metal material are used to foam from the precursor The formed metal and the dense metal material are joined.
  • a dense metal material as part of a mold for forming a foam metal from a precursor. Since the dense metal material does not transmit light, a mold made of a material that transmits light to the precursor is arranged. In this case, the irradiation range of light is selected, and light is locally applied only to the precursor and the periphery thereof to perform heating, thereby suppressing the influence of the heating given to the dense metal material, and the dense metal material It is possible to bond without damaging it.
  • the invention according to claim 9 of the present invention is a method for producing a foam metal according to any one of claims 1 to 4, wherein a precursor, a dense metal material and another foam metal are used.
  • the dense metal material and the other metal foam are joined by the metal foam formed by foaming from the body.
  • the compact metal and other metal foams do not transmit light, so place a mold made of a material that transmits light to the precursor.
  • the irradiation range of light is selected, and light is locally applied only to the precursor and its periphery to perform heating, thereby suppressing the influence of heating given to the dense metal material and other metal foams.
  • the precursor is heated by irradiating light, it is possible to select the irradiation range of the light so that the area other than the irradiation range is not heated. Thereby, while being able to heat efficiently, the influence by the heat except the irradiation range can be suppressed.
  • the irradiation range of light is set, for example, by setting the focus of the light source, setting by shielding by providing a mask having an opening, and setting the mold to have a part that transmits light and a part that does not transmit light. , Etc. are possible.
  • the irradiation range of light can be changed by changing the relative positional relationship between the light source and the mold and the precursor.
  • the illumination range of the light can be changed by scanning the light source relative to the mold and the precursor or moving the mold and the precursor relative to the fixed light source.
  • the light irradiation range is selected by setting the focus of the light source.
  • the invention according to claim 11 of the present invention is the method for producing a foam metal according to any one of claims 1 to 5, wherein a light irradiation range is set by shielding by providing a mask having an opening.
  • the invention according to claim 12 of the present invention uses a tubular mold as a mold in the method for producing a foam metal according to any one of claims 1 to 5.
  • a tubular mold transparent material or wire mesh
  • a cylindrical mold light is emitted from the light source disposed around the entire circumference of the mold, or the light source is fixed and the mold is rotated around the central axis to sequentially light the entire circumference. Irradiation also becomes possible.
  • the invention according to claim 13 of the present invention is the method for producing a foam metal according to any one of claims 1 to 5, wherein a precursor is produced using a plurality of metals having different melting points. Are arranged such that the respective foam metals are joined after foaming, and each precursor is irradiated with light and heated to produce a functionally gradient material having different properties depending on the position. As a characteristic which changes with this position, a mechanical characteristic (especially impact energy absorption characteristic), a sound deadening characteristic, etc. are mentioned. At this time, for example, the intensity of light is changed for each light source from a plurality of light sources, light is irradiated to each precursor, and each precursor is foamed.
  • a fourteenth aspect of the present invention there is provided a method of producing a foam metal according to any one of the first to fifth aspects, wherein metals having different melting points are joined, and a foaming agent is mixed with each metal.
  • a functionally gradient material having different properties depending on the position is manufactured.
  • a mechanical characteristic especially impact energy absorption characteristic
  • a sound deadening characteristic etc. are mentioned.
  • the intensity of light is changed for each light source from a plurality of light sources, light is irradiated to each metal of the precursor, and each metal is foamed.
  • the functionally gradient material which the foam metal from which the material mentioned above differ joined according to the difference in melting
  • the irradiation range of light is set so as to suppress the influence of heat on other precursors and the foam metal already produced.
  • the transmittance of the type using a transparent material instead of changing the conditions of the light to be irradiated, the transmittance of the type using a transparent material, and the opening ratio of the type using a material having an opening It is also possible to select to change depending on the portion corresponding to each precursor. As described above, by selecting the transmittance and the aperture ratio of the mold, it is possible to reduce the intensity of light irradiated to the precursor having the lower melting point of metal even if the light source having the same intensity is used. is there.
  • the temperature rising rate of the precursor becomes slower, and the difference in the foaming time with the precursor with the higher melting point of the metal is It can be reduced. Furthermore, by selecting the conditions of the light to be irradiated, the transmittance of the mold and the aperture ratio corresponding to the melting point of the metal of the precursor, the time required for the foaming of each precursor can be made uniform to the same degree of time. It becomes possible to make it foam.
  • the invention according to claim 15 of the present invention is the method for producing a foam metal according to claim 13 or claim 14, using a material having an opening as a mold and corresponding to a precursor having a lower melting point of metal.
  • the opening ratio of the mold opening of the part corresponding to each precursor is selected so that the opening ratio of the opening in the part is reduced.
  • the lower the melting point of the metal the smaller the opening ratio of the opening of the mold corresponding to the precursor, the smaller the intensity of light irradiated to the precursor and the slower temperature rise rate. it can.
  • the invention according to claim 16 of the present invention (the second method for producing a foamed metal of the present invention) comprises a precursor in which a foaming agent is mixed with metal, and a transparent material at least a part of which transmits light.
  • the precursor is accommodated in the hermetic container using the hermetic container and a light source disposed outside the hermetic container, and the transparent material is transmitted from the light source to irradiate the precursor with light. It is a manufacturing method of the foaming metal which heats and foams a body and produces foaming metal.
  • the hermetic container is at least partially composed of a transparent material.
  • a transparent material of the hermetic container it is possible to use the transparent materials mentioned as the transparent materials used for the mold, such as glass, sapphire, quartz glass, quartz and the like.
  • all or most of the hermetic container is made of a transparent material, it is preferable to use a transparent material having pressure resistance and strength.
  • the part which is not a transparent material among sealing containers can apply the composition adopted as a sealing container conventionally.
  • the hermetic container can be made of metal or the like.
  • the invention according to claim 17 of the present invention is, in the method for producing a foam metal according to claim 16, further including a light transmitting mold disposed in a hermetic container to transmit light from the light source from the light source.
  • the shape of the metal foam is controlled by the mold by transmitting the mold through the mold and irradiating the precursor.
  • the inside of the hermetic container is evacuated to heat the precursor.
  • the invention according to claim 19 of the present invention is the method for producing a foam metal according to claim 16 or 17, wherein the precursor is heated with the interior of the hermetic container as a desired atmosphere.
  • the invention according to claim 20 of the present invention (the third method for producing a foamed metal according to the present invention) comprises a precursor in which a metal and a foaming agent are mixed, and a light transmitting type using light as a precursor.
  • the precursor is heated and foamed by irradiating the precursor, the precursor is pressed with a mold to give a shape during foaming of the precursor, and then the mold is transmitted to irradiate the precursor with light.
  • a method of producing a foam metal wherein the foam metal is produced and the shape of the foam metal is controlled by a mold.
  • the invention according to claim 21 of the present invention is a sealed container made of a transparent material at least a part of which transmits light, and a light source disposed outside the sealed container.
  • the precursor is contained in a hermetic container, and the precursor is heated, foamed, and foamed by transmitting the transparent material from the light source and irradiating the precursor with light.
  • It is a manufacturing apparatus of the foam metal in which a metal is produced. That is, the foam metal production apparatus of the present invention is a production apparatus for realizing the second foam metal production method of the present invention.
  • a metal element alone or an alloy can be used as the metal to be a raw material of the foam metal.
  • metal aluminum, aluminum alloy, magnesium alloy, zinc or zinc alloy, copper or copper alloy, iron or iron alloy, etc. may be mentioned.
  • foaming agent various foaming agents conventionally used for foaming metal foam or proposed for foaming metal foam can be used.
  • foaming agent various foaming agents conventionally used for foaming metal foam or proposed for foaming metal foam can be used.
  • TiH 2 titanium hydride
  • zirconium hydride can be mentioned.
  • the method of producing the precursor is not particularly limited as long as the metal is mixed with the blowing agent.
  • various preparation methods such as a method of mixing metal powder and a foaming agent powder and solidifying and forming, a method of mixing a foaming agent powder with a metal plate using a friction stir tool, etc. described in Patent Document 2 and Patent Document 3 Can be applied to make a precursor.
  • a halogen lamp or an infrared lamp can be used as a light source of light to be irradiated to the precursor. Then, the precursor can be heated so that the precursor can be given sufficient energy to produce the foamed metal, and the reflection and absorption of light by the light transmitting material can be minimized.
  • the conditions such as the output of the light source, the wavelength range of the light of the light source, and the irradiation time are selected.
  • the precursor is transmitted by transmitting light to heat the precursor. It is possible to heat the precursor with low loss and efficient use of energy. Thereby, it can heat at cost lower than atmosphere heating, and can produce foam metal at low cost. Also, by controlling the shape of the foam metal by means of a mold, it is possible to produce a foam metal of a desired shape. In addition, by heating with light, heating can be performed with an apparatus having a relatively simple configuration.
  • the mold can be configured inexpensively, and shaping of the mold is easy if it is a metal mesh Therefore, since the foam metal of an arbitrary shape can be easily produced at low cost, the production cost of the foam metal can be further reduced.
  • the precursor is irradiated with light to heat the precursor, so that the loss of heat is small and the use of energy
  • the precursor can be efficiently heated.
  • the interior of the hermetic container can be evacuated or have a desired atmosphere, and the atmosphere can be prevented from affecting the light source.
  • oxidation of the surface of the metal foam can be prevented, in particular, by evacuating the interior of the hermetic container.
  • the invention as set forth in claim 18 of the present invention since the inside of the hermetic container is evacuated to a large extent, large pores are formed, and a large foamed metal is produced from a small precursor. It is possible to form metal foam with less or less foaming agent.
  • the precursor is irradiated with light to heat the precursor, the loss of heat is small, and the use of energy
  • the precursor can be efficiently heated. Thereby, it can heat at cost lower than atmosphere heating, and can produce foam metal at low cost.
  • the precursor is heated by irradiating the precursor with light, so that the loss of heat is small, and the energy utilization efficiency is reduced.
  • the precursor can be heated well. Thereby, it can heat at cost lower than atmosphere heating, and can produce foam metal at low cost.
  • the interior of the hermetic container can be evacuated or have a desired atmosphere, and the atmosphere can be prevented from affecting the light source.
  • A, B It is a schematic sectional drawing of the 1st Embodiment of this invention.
  • A, B It is a schematic sectional drawing of the 2nd Embodiment of this invention.
  • A, B It is a schematic sectional drawing of the 3rd Embodiment of this invention.
  • A, B It is a schematic sectional drawing of the 4th Embodiment of this invention.
  • A, B It is a schematic sectional drawing of the 5th Embodiment of this invention.
  • A, B It is a schematic sectional drawing of the 6th Embodiment of this invention.
  • A, B It is a schematic sectional drawing of the 7th Embodiment of this invention.
  • A, B It is a schematic sectional drawing of the 8th Embodiment of this invention.
  • FIGS. 7A to 7E are process diagrams illustrating a method of producing a precursor of an example. It is an X-ray CT image of the foam metal produced using the model made from sapphire. It is an X-ray CT image of the foam metal produced using the wire mesh as a type
  • First Embodiment A first embodiment of the invention is shown in the schematic cross-sectional views of FIGS. 1A-1B.
  • the precursor is surrounded by a mold made of a transparent material, and molding of the foam metal is performed by this mold.
  • a precursor 1 in which a foaming agent is mixed with a metal is placed on a base (base) 10, and further, the precursor 1 is surrounded to surround the transparent material 2 on the base 10.
  • the transparent material 2 forms a mold for molding the foam metal.
  • the base 10 a material having heat resistance is used.
  • the base 10 which has heat resistance similarly is used also in embodiment and modification which are listed below.
  • the transparent material 2 is transmitted from above, and the precursor 1 is irradiated with the light L to heat the precursor 1 and cause the precursor 1 to foam.
  • the inside of the transparent material 2 is embedded and the foam metal 3 shape
  • the above-described materials can be used for the metal and the foaming agent of the precursor 1 and the transparent material 2 respectively.
  • Second Embodiment A second embodiment of the invention is shown in the schematic cross-sectional views of FIGS. 2A-2B.
  • the precursor is surrounded by a mold made of a wire mesh, and molding of the foam metal is performed by this mold.
  • a precursor 1 in which a foaming agent is mixed with a metal is placed on a base 10, and further, a wire mesh 4 is provided on the base 10 so as to surround the precursor 1, 4 constitute a mold for molding the foam metal.
  • the precursor 1 is heated by irradiating the precursor 1 with light L from above through the opening of the wire mesh 4 to cause the precursor 1 to foam.
  • the inside of the wire mesh 4 is embedded and the foam metal 3 shape
  • the above-described materials can be used for the metal and the foaming agent of the precursor 1 and the wire mesh 4 respectively.
  • the thickness of the metal wire of the wire mesh 4 is selected so as to secure the strength of the wire mesh 4 and to transmit the light L sufficiently. Further, the width of the opening of the wire mesh 4 and the distance between the metal wires are selected so that the metal foam 3 does not protrude from the wire mesh 4.
  • FIGS. 3A-3B A third embodiment of the invention is shown in the schematic cross-sectional views of FIGS. 3A-3B.
  • a mold made of a transparent material is placed on a precursor, and the shape of the metal foam is controlled by this mold.
  • a precursor 1 in which a foaming agent is mixed with metal is placed on a base 10, and a flat transparent material 2 is placed on the precursor 1 as well.
  • the transparent material 2 constitutes a mold for controlling the shape of the foam metal.
  • the transparent material 2 is transmitted from above to transmit the light L to the precursor 1 to heat the precursor 1 and cause the precursor 1 to foam.
  • the foam metal 3 in which the shape of the upper surface was controlled flatly by the transparent material 2 is formed. In this way, the foam metal 3 whose shape is controlled to a mold made of the transparent material 2 can be produced.
  • the foam metal 3 expands freely in the horizontal direction and the foam metal 3 spreads, but since the mold is provided on the precursor 1, the foam is The upper surface of the metal 3 is controlled to be flat.
  • the above-described materials can be used for the metal and the foaming agent of the precursor 1 and the transparent material 2 respectively.
  • the mold 2 was placed directly on the precursor 1.
  • it is also possible to form a foam metal by initially performing foaming with a mold that allows free light and allows light to transmit during foaming.
  • a foam metal of complicated shape by pressing.
  • pressing can be performed with a low load.
  • FIGS. 4A-4B A fourth embodiment of the invention is shown in the schematic cross-sectional views of FIGS. 4A-4B.
  • the mold is placed on a plurality of precursors, and in this mold, the shape of the foamed metal is obtained. Of the plurality of precursors to produce one metal foam connected to one another.
  • the flat transparent material 2 constitutes a mold for controlling the shape of the foam metal.
  • the transparent material 2 is made to permeate
  • the precursor 1 is heated and the precursor 1 is made to foam.
  • the individual precursors 1 are foamed to form a foam metal, which is then joined and integrated with the foam metal formed from the next precursor 1.
  • the shape of the upper surface of the foam metal 3 integrally formed is controlled to be flat by the transparent material 2. In this way, from the three precursors 1, a larger foam metal 3 can be produced.
  • the distance between the adjacent precursors 1 is selected in consideration of the degree of foaming so as to bond after foaming.
  • the number of precursors 1 is not limited. Further, the arrangement of the plurality of precursors is not particularly limited, and, for example, the arrangements can be arranged vertically and horizontally, arranged concentrically, or various arrangements.
  • the mold 2 was placed directly on each precursor 1.
  • a fifth embodiment of the invention is shown in the schematic cross-sectional views of FIGS. 5A-5B.
  • a foam metal is formed between dense metal materials by applying the above-described third embodiment.
  • the precursor 1 is disposed so as to be sandwiched between two dense metal materials 5, and one flat plate is formed on the dense metal material 5 and the precursor 1
  • the transparent material 2 is placed, and the flat transparent material 2 forms a mold for controlling the shape of the metal foam.
  • the dense metal material 5 is configured so as to be able to move the dense metal material 5 without fixing it to the base 10 and the transparent material 2.
  • a mask 6 having an opening and shielding light is provided above the transparent material 2, and the area to which the light L is irradiated is regulated by the mask 6.
  • the transparent material 2 is further transmitted through the opening of the mask 6 from above, and the precursor 1 is irradiated with the light L by heating the precursor 1 to cause the precursor 1 to foam.
  • the precursor 1 foams and the foam metal 3 is formed, it joins with the dense metal material 5 which the foam metal 3 adjoins.
  • the shape of the upper surface of the metal foam 3 is controlled to be flat by the transparent material 2.
  • the dense metal material 5 is moved outward by the foamed metal foam 3. In this manner, the foam metal 3 can be formed between the dense metal members 5 to join the dense metal members 5 and the foam metal 3.
  • the dense metal material 5 is also a side mold when forming the metal foam 3 from the precursor 1.
  • the dense metal material 5 may be a metal (a metal element or an alloy) having a melting point higher than that of the metal constituting the precursor 1 and the foam metal 3.
  • the opening of the mask 6 is slightly larger than the size of the finally formed metal foam 3 in consideration of the size when the precursor 1 is foamed and becomes the metal foam 3. doing. Thereby, it can heat until foaming is completed.
  • the dense metal material 5 can suppress the heat applied to the dense metal material 5.
  • the irradiation range of light is selected by the mask 6 and light is locally irradiated only to the precursor 1 and its periphery to perform heating, thereby suppressing the influence of heating given to the dense metal material 5 , It becomes possible to join without damaging the dense metal material 5.
  • the size of the opening of the mask 6 may be another size, such as the size of the metal foam 3 to be finally formed, or the size of the first precursor 1. In consideration of the effect of the foaming of the foam metal 3 and the heat applied to the dense metal member 5, the opening is made to have an appropriate size.
  • the mask 6 is disposed above the transparent material 2, but a configuration in which the mask 6 is disposed in contact with the transparent material 2 or a reflective film or an absorption film is formed on the upper surface of the transparent material 2
  • the irradiation range of the light L can be regulated even by a configuration for shielding the light L, a configuration for regulating the irradiation range on the side of the light source such as setting the focus of the light source, or the like. Even if the mold is configured to have the portion of the transparent material 2 and the portion of the material that does not transmit light, the irradiation range of the light L can be regulated, but the joint between the two parts is likely to be weak. Cost will also increase. Therefore, it is preferable to restrict
  • the precursor 1 is irradiated with light to be heated, and the foam metal 3 is produced, and the dense metal material 5 and the foam metal 3 are joined. It is possible. However, if the interval is not set within an appropriate range, the contact state of the interface between the foamed metal foam 3 and the dense metal material 5 may not be dense, and a sufficient bonding strength may not be obtained.
  • Modification 1 It is also possible to replace the transparent material 2 with a flat plate-like wire netting in the fifth embodiment described above.
  • the precursor 1 is irradiated with light through the opening of the wire netting as a configuration for restricting the light irradiation range such as setting the focus of the light source, providing a mask above the wire netting, and the like.
  • a metal foam whose upper surface is controlled to a substantially flat shape is formed by a flat wire mesh, and the dense metal material and the metal foam are joined.
  • the precursor and the dense metal material are used, the dense metal material is disposed only on one side of the precursor, and the foam metal and the compact formed by foaming from the precursor It is also possible to join metal materials.
  • the precursor is irradiated with light through the mold as a configuration for controlling the light irradiation range such as setting the focus of the light source, providing a mask above the flat mold, and the like.
  • a foam metal whose upper surface shape is controlled to be substantially flat is formed by the flat mold, and the dense metal material and the foam metal are joined.
  • the irradiation range of light is selected with a mask etc., and the precursor and the periphery thereof are locally irradiated with light to perform heating, thereby suppressing the influence of heating given to the dense metal material, and thereby compact metal It becomes possible to join without damaging the material.
  • FIGS. 6A-6B Sixth Embodiment A sixth embodiment of the invention is shown in the schematic cross-sectional views of FIGS. 6A-6B.
  • the present embodiment is configured to form a foam metal among other foam metals by applying the third embodiment and the fifth embodiment described above.
  • the precursor 1 is placed between the two other foam metals 7 on the base 10, and one sheet of the precursor 1 is placed on the other foam metals 7 and the precursor 1.
  • the flat transparent material 2 is placed, and the flat transparent material 2 forms a mold for controlling the shape of the metal foam.
  • the other metal foam 7 is not fixed to the base 10 and the transparent material 2 and is configured to allow the movement of the other metal foam 7.
  • a mask 6 having an opening and shielding light is provided above the transparent material 2, and the area to which the light L is irradiated is regulated by the mask 6. Then, the transparent material 2 is further transmitted through the opening of the mask 6 from above, and the precursor 1 is irradiated with the light L by heating the precursor 1 to cause the precursor 1 to foam.
  • the foam metal 3 joins with the other foam metal 7 which adjoins.
  • the shape of the upper surface of the metal foam 3 is controlled to be flat by the transparent material 2.
  • the other foam metal 7 is moved outward by the foam metal 3.
  • the foam metal 3 can be formed between the other foam metals 7 to bond the other foam metal 7 and the foam metal 3.
  • the other metal foam 7 is also a side mold for forming the metal foam 3 from the precursor 1.
  • the irradiation range of light is selected by the mask 6, and light is locally applied only to the precursor 1 and the periphery thereof to perform heating, whereby the influence of heating given to the other foam metals 7 is obtained. It becomes possible to suppress and to join without damaging other metal foams 7.
  • the other foam metal 7 may be a metal (metal element or alloy) having a melting point higher than that of the precursor 1 and the metal forming the foam metal 3.
  • Modification 1 It is also possible to replace the transparent material 2 with a flat-plate-like wire netting in the sixth embodiment described above.
  • the precursor 1 is irradiated with light through the opening of the wire netting as a configuration for restricting the light irradiation range such as setting the focus of the light source, providing a mask above the wire netting, and the like.
  • a metal foam whose upper surface is controlled to a substantially flat shape is formed by the flat wire mesh, and another metal foam and the metal foam are joined.
  • the composition of the fifth embodiment is combined with the sixth embodiment described above, and the precursor, the dense metal material, and the other metal foam are used to form a foam formed by foaming from the precursor
  • the metal can bond the dense metal material to another metal foam.
  • a precursor is placed between the dense metal material and the other foam metal, and the flat die is placed thereon. Then, light is transmitted through the mold to irradiate the precursor, thereby heating the precursor and causing the precursor to foam.
  • the precursor is foamed to form a foam metal, and the foam metal is joined to the adjacent dense metal material and another foam metal, respectively.
  • the shape of the upper surface is controlled to be flat by the mold.
  • a foam metal can be formed between the dense metal material and another foam metal, and the foam metal can bond the dense metal material to the other foam metal.
  • the dense metal material and the other foam metal can be used as side molds when forming the foam metal from the precursor.
  • the irradiation range of light is selected by a mask or the like, and light is locally applied only to the precursor and its periphery to perform heating, thereby affecting the heating given to the dense metal material and the other metal foams. Can be joined without damaging the dense metal material and other metal foams.
  • FIGS. 7A-7B Seventh Embodiment A seventh embodiment of the invention is shown in the schematic cross sectional views of FIGS. 7A-7B.
  • the present embodiment is configured to form a foam metal joined body in which foam metals of different metals are joined.
  • FIG. 7A As shown in FIG. 7A, on a base 10, two precursors 1A and 1B manufactured using different metals are placed in contact with each other. Then, a wire mesh 4 is provided so as to surround the upper side and the side of the precursors 1A and 1B, and a mold for controlling the shape of the foam metal is configured by the wire mesh 4. Then, each of the precursors 1A and 1B is heated by irradiating the precursors 1A and 1B with the light L1 and the light L2 from above, through the openings of the wire mesh 4, respectively, and the precursors 1A and 1B are obtained. Let it foam. As a result, as shown in FIG.
  • the precursors 1A and 1B are foamed to form two metal foams 3A and 3B made of different metals, and the two metal foams 3A and 3B are joined.
  • the metal foam 4 controls the shape of each of the metal foams 3A and 3B. In this way, it is possible to form a metal foam joined body of metal foams 3A and 3B of different metals.
  • the light L1 and the light L2 may be light having the same wavelength or intensity, or may be light having different wavelengths or intensity.
  • the intensities of the two lights L1 and L2 are made different according to the melting points of the metals constituting the respective precursors 1A and 1B.
  • the metal constituting the left precursor 1A has a melting point lower than that of the metal constituting the right precursor 1B.
  • the intensity of the light L2 irradiated to the right precursor 1B is stronger than the light L1 irradiated to the left precursor 1A.
  • the intensities of the lights L1 and L2 are selected according to the melting points of the metals constituting the precursors 1A and 1B.
  • the time required for the foaming of each of the precursors 1A and 1B can be made uniform with the same degree of time.
  • the two lights L1 and L2 are light L having the same wavelength and intensity, the left precursor 1A having a low melting point starts foaming first, and the right precursor 1B having a high melting point is later Start foaming from
  • a foamed metal joined body (graded functional material) having different characteristics depending on positions.
  • a mechanical characteristic especially impact energy absorption characteristic
  • a sound deadening characteristic etc.
  • Modification 2 In the seventh embodiment described above, the two precursors 1A and 1B using different metals are disposed in contact with each other. On the other hand, the two precursors 1A and 1B may be arranged slightly apart from each other, and after foaming, the respective foam metals 3A and 3B may be joined.
  • FIGS. 8A-8B Eighth Embodiment An eighth embodiment of the present invention is shown in the schematic cross-sectional views of FIGS. 8A-8B.
  • the present embodiment is configured to form a foam metal joined body in which foam metals of different metals are joined by a method different from the seventh embodiment.
  • a wire mesh 4A is provided to surround the upper side and the side of the left precursor 1A
  • a wire mesh 4B is provided to surround the upper side and the side of the right precursor 1B
  • these wire meshes 4A and 4B are The bonded and integrated wire mesh constitutes a mold for controlling the shape of the foam metal.
  • the metal constituting the left precursor 1A has a lower melting point than the metal constituting the right precursor 1B.
  • the left wire mesh 4A is a wire mesh with a small aperture ratio
  • the right wire mesh 4B is a wire mesh with a large aperture ratio.
  • the precursors 1A and 1B are heated by irradiating the precursors 1A and 1B with light L from above through the openings of the respective wire nets 4A and 4B to heat the precursors 1A and 1B. Let it foam.
  • the precursors 1A and 1B are foamed to form two metal foams 3A and 3B made of different metals, and the two metal foams 3A and 3B are joined. .
  • the metal foams 3A and 3B are controlled in shape by the wire mesh 4A and 4B. In this way, it is possible to form a metal foam joined body of metal foams 3A and 3B of different metals.
  • the aperture ratio of each of the wire mesh 4A, 4B is selected to a specific value in correspondence with the melting point of each of the metals constituting the precursors 1A, 1B.
  • a foamed metal joined body (graded functional material) having different characteristics depending on positions.
  • a mechanical characteristic especially impact energy absorption characteristic
  • a sound deadening characteristic etc.
  • Modification 2 In the eighth embodiment described above, two precursors 1A and 1B using different metals are disposed in contact with each other. On the other hand, the two precursors 1A and 1B may be arranged slightly apart from each other, and after foaming, the respective foam metals 3A and 3B may be joined.
  • the ninth embodiment of the present invention is shown in the schematic cross sectional view of FIG.
  • the mold and the precursor are disposed in an airtight container (chamber) provided with a transparent window, light transmitted through the window and the mold is irradiated to the precursor, and the precursor is heated. To form a foam metal.
  • a transparent window 8 is provided at the top of a chamber 20 which is a hermetic container, and a mold made of a transparent material 2 and a precursor 1 are disposed inside the chamber 20.
  • the precursor 1 and the transparent member 2 have the same configuration as the configuration shown in FIG. 1A.
  • the transparent window 8 As a material of the transparent window 8, it is possible to use the transparent material mentioned as a transparent material used for a type
  • a light source for irradiating the precursor 1 with light is disposed outside the chamber 20.
  • the inside of the chamber 20 can be made into a vacuum or a gas atmosphere by connecting a vacuum pump, a gas supply unit (gas cylinder) or the like to the chamber 20.
  • a vacuum pump for example, when the atmosphere inside the chamber 20 is a vacuum or an inert gas, oxidation of the metal foam can be prevented.
  • the transparent material 2 is further transmitted through the transparent window 8 from the upper side of the chamber 20 through the light L from the light source, and the precursor 1 is irradiated by irradiating the precursor 1. It heats and makes the precursor 1 foam. Thereby, the precursor 1 is foamed to form a foam metal. Thus, a foam metal can be produced.
  • the inside of the chamber 20 can be evacuated or have a desired gas atmosphere. Then, for example, as described above, when the atmosphere in the chamber 20 is a vacuum or an inert gas, it is possible to prevent the oxidation of the metal foam. Further, by providing the transparent window 8 in the chamber 20, the precursor 1 can be irradiated with the light L from the light source disposed outside the chamber 20 through the transparent window 8. And since the light source is arranged outside the chamber 20, the influence of the atmosphere inside the chamber 20 does not affect. Thereby, compared with the case where a light source is provided in the inside of the chamber 20, or the case where a heat source is provided in the inside of the chamber 20, the configuration for heating the precursor 1 can be simplified.
  • Tenth Embodiment A tenth embodiment of the invention is shown in the schematic cross-sectional views of FIGS. 11A-11B.
  • the precursor is directly irradiated with light to foam the precursor initially without using a mold, and pressing is performed with a wire mesh during the foaming of the precursor to give a shape.
  • the precursor By irradiating one precursor with light L, the precursor is foamed to form the metal 31 during the foaming (including the one in the soft state immediately after the foaming) as shown in FIG. 11A.
  • pressing is performed using the wire mesh 32 supported by the support 33 from above the metal 31 being foamed.
  • the metal 31 being foamed is given a shape by the wire mesh 32 and is pressed to a height along the height of the upper surface of the wire mesh 32.
  • the light L is irradiated to the metal 31 being foamed through the opening of the wire mesh 32 to continue the foaming.
  • the foam metal controlled in the shape along the inside of the metal mesh 32 can be produced.
  • the pressing is performed with the wire mesh 32, if the height of the wire mesh 32 is made lower than the height of the precursor before foaming, the foam metal having a shape lower than the height of the precursor before foaming It is possible to make And since press processing is performed during foaming, press processing can be performed with a low load. Furthermore, since pressing is performed with the wire mesh 32, if the shape of the wire mesh 32 is a complicated shape, it is also possible to produce a foam metal of a complicated shape.
  • the foam metal is manufactured from one precursor, but the plurality of precursors arranged at intervals are made to foam, and pressing is performed during the foaming, It is also possible to bond the foam metal foamed from the respective precursors while providing the shape.
  • This case is shown as a first modification of the tenth embodiment of the present invention in the schematic cross sectional views of FIGS. 12A to 12C.
  • the two precursors 34 and 35 are arranged at intervals, and light L is applied to the two precursors 34 and 35.
  • the respective precursors 34 and 35 are foamed to form the two metals 36 and 37 during the foaming (including the one in the soft state immediately after the foaming).
  • pressing is performed using the wire mesh 32 supported by the support 33 from above the metal 36, 37 during foaming.
  • the metal 36, 37 being foamed is given a shape by the wire mesh 32 and pressed to a height along the height of the upper surface of the wire mesh 32, and the two metal 36, 37 being foamed are joined. Be done.
  • the light L is irradiated to the metal 36, 37 being foamed through the opening of the wire mesh 32 to continue the foaming.
  • the foam metal controlled in the shape along the inside of the metal mesh 32 can be produced.
  • Modification 2 In the above-described tenth embodiment and its first modification, the metal 31, 36, 37 being foamed is pressed with the wire mesh 32.
  • the metal mesh 32 instead of the metal mesh 32, it is possible to press the metal being foamed with a transparent material, and then transmit the transparent material and irradiate light to the metal being foamed to produce a metal foam. It is.
  • the foam metal was produced by irradiating light using a mold.
  • the friction stir tool 13 was rotated at high speed using the friction stir tool 13 provided with the probe 14 at the tip, and was pushed into the plate 11 to scan over the plate 11 .
  • the rotational speed was 1000 rpm, and the moving speed of the scan was 100 mm / min.
  • FIG. 13C when the friction stir tool 13 was scanned in four rows, as shown in FIG. 13D, the same position was scanned in four rows from the opposite side, and these reciprocations were performed again.
  • the foaming agent and the thickener 12 were mixed and dispersed in the plate 11.
  • FIG. 13E it cut out to the magnitude
  • the produced foam metal was observed by X-ray CT.
  • An X-ray CT image of the produced foam metal is shown in FIG.
  • a foam metal 22 having pores 21 is formed inside.
  • thermocouple 15 In a state where each thermocouple 15 is in contact with the precursor 15, heating of the precursor 15 by light irradiation is performed, and when the measurement temperature reaches about 650 ° C., the light irradiation is stopped, and then it is naturally cooled
  • the relationship between the elapsed time (foaming time) and the temperature in each case is shown in FIG. In FIG. 16, the case where a mold is used is indicated by a solid line, and the case where no mold is used is indicated by a broken line.
  • the temperature behavior is similar regardless of the use of the mold, so even if the sapphire mold is between the light source and the precursor, the energy loss is It can be seen that there is almost no Also, the temperature behavior changes after 200 seconds because the heat of the precursor is absorbed by the sapphire by contacting the foamed precursor with sapphire, and more heat energy is required. From this, it is considered that from 0 to 200 seconds, almost all light energy is given to the precursor without the sapphire being heated so much by the light irradiation. Therefore, in the case of using a sapphire mold that transmits light, it is possible to suppress the loss of thermal energy due to the mold and save energy.

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Abstract

低いコストで発泡工程を行うことができ、かつ、発泡金属の形状の制御を行うことができる発泡金属の製造方法を提供する。金属に発泡剤が混合された前駆体と、光を透過する型を使用して、型を透過させて前駆体に光を照射することにより、前駆体を加熱して発泡させて発泡金属を作製すると共に、型によって発泡金属の形状を制御することによって、発泡金属を製造する。

Description

発泡金属の製造方法、発泡金属の製造装置
　本発明は、発泡金属の製造方法、発泡金属の製造装置に関する。
　発泡金属は、気孔を多く含むことにより、軽量であり、衝撃エネルギー吸収特性や消音特性に優れており、自動車、鉄道、航空宇宙、建築等、様々な分野で超軽量な多機能素材として注目されている（例えば、特許文献１～特許文献３を参照。）
　発泡金属を製造する方法として、従来は、例えば、原料となる金属に発泡剤が混合された前駆体を作製した後に、前駆体を電気炉等で加熱することにより、発泡剤の分解により発生したガスにより発泡させて気孔を形成していた。
　また、前駆体を発泡させる工程では、発泡金属の成型のために金型が利用されていた（例えば、非特許文献１の図１（ｅ）を参照）。
特開２００７－６１８６５号公報 国際特許公開第２０１０／０２９８６４号明細書 国際特許公開第２０１０／１０６８８３号明細書
宇都宮登雄、塚田敦海、半谷禎彦，「金型利用によるポーラスアルミニウム部材の作製」，日本機械学会論文集Ａ編，77，p.1017-1020，2011年
　発泡金属の実用化には、低コスト化が課題となっており、製造工程の簡素化が求められている。
　従来の電気炉等を使用した雰囲気加熱では、金型も加熱されるため、その分、加熱のエネルギーのうち前駆体の加熱に利用されるエネルギーが少なくなることから、エネルギー利用効率が良くなかった。
　一方、金型を利用しないで発泡させると、形状が制御されず、自由な形状で発泡金属が形成される。そのため、発泡金属を所望の形状とするためには、発泡した後に所望の形状にするための加工が必要になる。
　しかしながら、発泡金属は気孔を有しているので、加工の際にかかる負荷によって変形してしまうことがあり、所望の形状に加工することが難しかった。
　光を照射して前駆体を加熱すれば、光が照射された範囲のみが加熱されるので、エネルギーの利用効率が良く、雰囲気加熱よりも低いコストで加熱ができる。
　しかし、発泡金属の成型に金型を利用すると、光が金型内へ透過しないので、前駆体に光を照射することができない。
　また、金型を利用しないで発泡させると、上述したように、所望の形状とするためには、発泡した後に加工が必要になるが、気孔を有するために加工の際に変形しやすく、所望の形状に加工することが難しくなる。
　上述した問題の解決のために、本発明においては、低いコストで発泡工程を行うことができ、かつ、発泡金属の形状の制御を行うことができる発泡金属の製造方法、発泡金属の製造装置を提供するものである。
　本発明の請求項１に係る発明（第１の発泡金属の製造方法）は、金属に発泡剤が混合された前駆体と、光を透過する型を使用して、型を透過させて前駆体に光を照射することにより、前駆体を加熱して発泡させて発泡金属を作製すると共に、型によって発泡金属の形状を制御する発泡金属の製造方法である。
　光を透過する型としては、前駆体に照射する光に対して、透過率が高い透明材で構成された型、もしくは、開口を有する材料で構成された型を使用することができる。開口を有する材料の形状としては、網目状、固体に開口部が形成された形状、等が考えられる。
　型に使用する透明材や開口を有する材料は、発泡した金属とくっつかない場合にはそのまま使用することができるが、発泡した金属とくっつく場合には離型剤を用いることが好ましい。
　離型剤は、型を発泡金属の作製に使用する前に、散布・塗布・噴霧等によって型に付着させて使用する。
　離型剤としては、例えば、汎用の離型剤であるシリコーン・黒鉛・ボロンナイトライド、ダイカスト用の離型剤（油性エマルション、水性黒鉛、水性耐熱顔料等の種類がある）、等が挙げられる。
　離型剤は、型の材料と原料の金属を考慮して、型及び金属と反応や相互作用を起こさないように、適切な材料を選択する。
　型は、１回の発泡毎に作製してもよいし、複数回の発泡で繰り返して使用するようにしてもよいが、製造コストを低減するためには、繰り返して使用することが望ましい。
　型の使用形態としては、一般的には、従来の金型のように所望の形状の発泡金属に合わせた形状の型を使用する形態、及び発泡金属の発泡を規制するように前駆体に接触させた状態で使用する形態が考えられるが、その他の形態であってもよい。
　なお、前駆体の周囲全体を型で囲う場合、光を透過する材料のみで型を構成する形態、型の一部を光が透過する材料で構成して他の部分は異なる材料で構成する形態、のいずれも可能である。
　後者の場合は、型のうち光が透過する材料の部分から、前駆体に光を照射する。
　例えば、耐熱性を有する基盤の上に前駆体を載置して、基盤を下側の型として利用することができる。この場合、基盤以外の型の部分から光を照射することができれば、基盤は光を透過する材料ではなくてもよい。
　本発明の請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発泡金属の製造方法において、型として透明材を使用する。
　型に用いる透明材としては、ガラス、サファイア、石英ガラス、水晶等を使用することが可能である。
　型に用いる透明材は、発泡した金属と接触するので、発泡した金属と接触しても、分解や変形をしないような耐熱性を有する必要がある。そのため、原料の金属の融点によって、使用可能な透明材の範囲が異なる。
　アルミニウム、マグネシウム、亜鉛及びそれらの合金は、比較的融点が低いので、上述したガラス、サファイア、石英ガラス、水晶等、広い範囲の透明材を使用することができる。
　本発明の請求項３に係る発明は、請求項１に記載の発泡金属の製造方法において、型として開口を有する材料を使用する。
　本発明の請求項４に係る発明は、請求項３に記載の発泡金属の製造方法において、開口を有する材料が金属製の網である。
　開口を有する材料で構成された型としては、金属製の網、網目状のセラミックス、セラミックスハニカム等を使用することが可能である。耐熱性や価格等を考慮すると、金属製の網を使用することが望ましい。
　金属製の網（以下、金網と呼ぶ）としては、発泡した金属と接触しても変形をしないように、原料の金属よりもさらに融点の高い金属で構成された金網を用いることが望ましい。
　アルミニウムやアルミニウム合金等を原料とする場合には、銅やスチールの網等を使用することができる。
　金網を型に使用する場合には、金網を構成する金属線の太さと、金属線の間隔（金網の開口の大きさに対応する）を、適切な範囲内で選定する。
　金属線が太いほど、また、金属線の間隔が狭いほど、光の透過率が下がるので、エネルギーの利用効率が下がる。
　また、発泡金属の発泡によって金網が変形することがなく、発泡金属の形状を制御するために、金網の強度はある程度以上必要である。
　さらに、発泡中の柔らかい状態では表面張力があるため、金属線の間隔がある程度以下ならば、発泡金属がはみ出さないようにすることができるが、金属線の間隔が広すぎると、金属線の間から発泡した発泡金属がはみ出してしまう。従って、金属線の間隔を、原料の発泡中の金属の表面張力の状態に応じて、許容されるはみ出し量によって適切な範囲内とする。
　金網を型として使用する場合に、さらに金網を変形することによって、複雑な形状の型を形成して、複雑な形状の発泡金属を製造することが可能になる。
　金網を型として使用する場合に、さらに発泡金属を作製した後に、型として使用した金網を、曲げ強度向上のための複合材料として、そのまま利用することも可能である。
　網目状のセラミックス、セラミックスハニカムを型として使用する場合には、固体（セラミックス）の部分の幅や開口の大きさを、適切な範囲内で選定する。
　また、発泡金属の発泡によって変形することがなく、発泡金属の形状を制御するために、ある程度以上の強度を有する材料を選定する。
　本発明の請求項５に係る発明は、請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の発泡金属の製造方法において、型を前駆体を囲う形状として、型によって発泡金属を成型する。
　本発明の請求項６に係る発明は、請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の発泡金属の製造方法において、前駆体の周囲に緻密金属材を配置して、前駆体から発泡して形成される発泡金属により緻密金属材を接合する。
　緻密金属材は、緻密で気泡のない金属材である。以下、同様とする。
　このとき、緻密金属材を、前駆体から発泡金属を形成する際の側方の型として利用することも可能である。緻密金属材は光を透過しないので、前駆体に対して光を透過する材料で構成された型を配置する。
　この場合、光の照射範囲を選定して、前駆体及びその周囲のみに、局所的に光を照射して加熱を行うことにより、周囲の緻密金属材に与える加熱の影響を抑制して、緻密金属材にダメージを与えずに接合することが可能になる。
　本発明の請求項７に係る発明は、請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の発泡金属の製造方法において、前駆体の周囲に他の発泡金属を配置して、前駆体から発泡して形成される発泡金属により他の発泡金属を接合する。
　このとき、他の発泡金属を、前駆体から発泡金属を形成する際の側方の型として利用することも可能である。他の発泡金属は光を透過しないので、前駆体に対して光を透過する材料で構成された型を配置する。
　この場合、光の照射範囲を選定して、前駆体及びその周囲のみに、局所的に光を照射して加熱を行うことにより、他の発泡金属に与える加熱の影響を抑制して、他の発泡金属にダメージを与えずに接合することが可能になる。
　本発明の請求項８に係る発明は、請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の発泡金属の製造方法において、前駆体と緻密金属材を使用して、前駆体から発泡して形成される発泡金属と緻密金属材を接合する。
　このとき、緻密金属材を、前駆体から発泡金属を形成する際の型の一部として利用することも可能である。緻密金属材は光を透過しないので、前駆体に対して光を透過する材料で構成された型を配置する。
　この場合、光の照射範囲を選定して、前駆体及びその周囲のみに、局所的に光を照射して加熱を行うことにより、緻密金属材に与える加熱の影響を抑制して、緻密金属材にダメージを与えずに接合することが可能になる。
　本発明の請求項９に係る発明は、請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の発泡金属の製造方法において、前駆体と緻密金属材と他の発泡金属を使用して、前駆体から発泡して形成される発泡金属によって、緻密金属材と他の発泡金属を接合する。
　このとき、緻密金属材と他の発泡金属を、前駆体から発泡金属を形成する際の型の一部として利用することも可能である。緻密金属材と他の発泡金属は光を透過しないので、前駆体に対して光を透過する材料で構成された型を配置する。
　この場合、光の照射範囲を選定して、前駆体及びその周囲のみに、局所的に光を照射して加熱を行うことにより、緻密金属材と他の発泡金属に与える加熱の影響を抑制して、緻密金属材と他の発泡金属にダメージを与えずに接合することが可能になる。
　本発明では、光を照射して前駆体の加熱を行うことから、光の照射範囲を選定して、照射範囲以外は加熱されないようにすることができる。これにより、効率良く加熱することができると共に、照射範囲以外への熱による影響を抑制することができる。
　光の照射範囲は、例えば、光源のフォーカスを設定すること、開口を有するマスクを設けて遮蔽することで設定すること、及び型が光を透過する部分と透過しない部分を有することで設定すること、等が可能である。
　また、光源と型及び前駆体との相対的位置関係を変えることにより、光の照射範囲を変えることができる。例えば、型及び前駆体に対して光源を走査させることや、固定された光源に対して型及び前駆体を移動させることによって、光の照射範囲を変えることができる。
　本発明の請求項１０に係る発明は、請求項１～請求項５のいずれか１項に記載の発泡金属の製造方法において、光源のフォーカスを設定することにより、光の照射範囲を選定する。
　本発明の請求項１１に係る発明は、請求項１～請求項５のいずれか１項に記載の発泡金属の製造方法において、開口を有するマスクを設けて遮蔽することにより、光の照射範囲を選定する。
　本発明の請求項１２に係る発明は、請求項１～請求項５のいずれか１項に記載の発泡金属の製造方法において、型として筒状の型を使用する。
　筒状の型（透明材又は金網）を使用することにより、裏側や下側からも光を照射して加熱することも可能である。また、筒状の型を使用して、周囲に配置した光源から型の全周に光を照射することや、光源を固定して型を中心軸のまわりに回転させて全周に順次光を照射することも、可能になる。
　本発明の請求項１３に係る発明は、請求項１～請求項５のいずれか１項に記載の発泡金属の製造方法において、融点の異なる複数種の金属をそれぞれ使用して作製された前駆体を、発泡後にそれぞれの発泡金属が接合されるように配置して、各前駆体に光を照射して加熱することにより、特性が位置によって異なる傾斜機能材料を作製する。この位置によって異なる特性としては、例えば、機械的特性（特に、衝撃エネルギー吸収特性）、消音特性等が挙げられる。
　このとき、例えば、複数の光源から光源ごとに光の強度を変えて、各前駆体に光を照射して、それぞれの前駆体を発泡させる。
　本発明の請求項１４に係る発明は、請求項１～請求項５のいずれか１項に記載の発泡金属の製造方法において、融点の異なる金属が接合され、それぞれの金属に発泡剤が混合された前駆体の各金属に光を照射して加熱することにより、特性が位置によって異なる傾斜機能材料を作製する。この位置によって異なる特性としては、例えば、機械的特性（特に、衝撃エネルギー吸収特性）、消音特性等が挙げられる。
　このとき、例えば、複数の光源から光源ごとに光の強度を変えて、前駆体の各金属に光を照射して、それぞれの金属を発泡させる。
　なお、上述した材料の異なる発泡金属が接合した傾斜機能材料を作製する場合には、各前駆体の金属の融点の違いに応じて、照射する光の条件（出力、波長範囲等）を変えると共に、他の前駆体や既に作製した発泡金属への熱の影響を抑制するように、光の照射範囲を設定する。
　また、各前駆体の金属の融点の違いに応じて、照射する光の条件を変える代わりに、透明材を使用した型の透過率や、開口を有する材料を使用した型の開口の開口率を、各前駆体に対応する部分によって変わるように選定することも可能である。このように、型の透過率や開口率を選定することにより、強度が同じ光源を使用しても、金属の融点が低い方の前駆体に照射される光の強度を小さくすることが可能である。
　金属の融点が低い方の前駆体に照射される光の強度を小さくすることにより、その前駆体の昇温速度が遅くなり、金属の融点が高い方の前駆体との発泡の時間の差を低減することができる。さらに、照射する光の条件、型の透過率や開口率を、前駆体の金属の融点に対応して選定することにより、各前駆体の発泡に要する時間を同じ程度の時間に揃えて均一に発泡させることが可能になる。
　本発明の請求項１５に係る発明は、請求項１３又は請求項１４に記載の発泡金属の製造方法において、型として開口を有する材料を使用し、金属の融点が低い方の前駆体に対応する部分における開口の開口率が小さくなるように、各前駆体に対応する部分の型の開口の開口率を選定する。
　金属の融点が低い方の前駆体は、その前駆体に対応する部分の型の開口の開口率が小さいので、前駆体に照射される光の強度が小さくなり、昇温速度を遅くすることができる。
　本発明の請求項１６に係る発明（本発明の第２の発泡金属の製造方法）は、金属に発泡剤が混合された前駆体と、少なくとも一部が光を透過する透明材で構成された密閉性容器と、密閉性容器の外部に配置された光源を使用して、前駆体を密閉性容器内に収容し、光源から透明材を透過させて前駆体に光を照射することにより、前駆体を加熱して発泡させて発泡金属を作製する発泡金属の製造方法である。
　密閉性容器は、少なくとも一部を透明材で構成する。
　密閉性容器の透明材としては、ガラス、サファイア、石英ガラス、水晶等の、型に用いる透明材として挙げられた透明材を使用することが可能である。
　なお、密閉性容器の全部又は大部分を透明材で構成する場合には、耐圧性や強度を有する透明材を使用することが好ましい。
　密閉性容器のうち、透明材ではない部分は、従来密閉性容器に採用されている構成を適用することができる。例えば、金属等で密閉性容器を構成することができる。
　本発明の請求項１７に係る発明は、請求項１６に記載の発泡金属の製造方法において、さらに光を透過する型を密閉性容器内に配置して、光源から前記透明材を透過させた光を、前記型を透過させて前駆体に照射することにより、前記型によって前記発泡金属の形状を制御する。
　本発明の請求項１８に係る発明は、請求項１６又は請求項１７に記載の発泡金属の製造方法において、密閉性容器内を真空として、前駆体を加熱する。
　本発明の請求項１９に係る発明は、請求項１６又は請求項１７に記載の発泡金属の製造方法において、密閉性容器内を所望の雰囲気として、前駆体を加熱する。
　本発明の請求項２０に係る発明（本発明の第３の発泡金属の製造方法）は、金属に発泡剤が混合された前駆体と、光を透過する型を使用して、前駆体に光を照射することにより前駆体を加熱して発泡させて、前駆体の発泡中に型で前駆体にプレス加工を行って形状を付与し、その後型を透過させて前駆体に光を照射して、発泡金属を作製すると共に、型によって発泡金属の形状を制御する発泡金属の製造方法である。
　本発明の請求項２１に係る発明（本発明の発泡金属の製造装置）は、少なくとも一部が光を透過する透明材で構成された密閉性容器と、密閉性容器の外部に配置された光源を備え、金属に発泡剤が混合された前駆体を密閉性容器内に収容し、光源から透明材を透過させて前駆体に光を照射することにより、前駆体が加熱されて発泡されて発泡金属が作製される発泡金属の製造装置である。
　即ち、本発明の発泡金属の製造装置は、本発明の第２の発泡金属の製造方法を実現するための製造装置である。
　本発明において、発泡金属の原料となる金属としては、金属元素単体、もしくは、合金を使用することができる。
　例えば、アルミニウムやアルミニウム合金、マグネシウム合金、亜鉛や亜鉛合金、銅や銅合金、鉄や鉄合金等が挙げられる。
　本発明において、発泡剤としては、従来、発泡金属の発泡用に使用されている、もしくは、発泡金属の発泡用として提案されている、各種の発泡剤を使用することができる。例えば、ＴｉＨ２（水素化チタン）、水素化ジルコニウムが挙げられる。
　ただし、原料の金属の融点と合うように、発泡する温度が適切な範囲の発泡剤を選定することが望ましい。
　本発明において、金属に発泡剤が混合されていれば、前駆体の作製方法は、特に限定されない。
　例えば、金属粉末と発泡剤粉末を混合して固化成形する方法や、特許文献２や特許文献３に記載された、金属板に発泡剤粉末を摩擦攪拌ツールにより混合する方法等、各種の作製方法を適用して、前駆体を作製することが可能である。
　本発明において、前駆体に照射する光の光源としては、例えば、ハロゲンランプや赤外線ランプ等を使用することができる。
　そして、前駆体を加熱して、前駆体に発泡金属を作製するのに十分なエネルギーを与えることができるように、また、光透過型の材料による光の反射や吸収が最小限になるように、光源の出力、光源の光の波長範囲、照射時間等の条件を選定する。
　本発明の請求項１に係る発明（本発明の第１の発泡金属の製造方法）によれば、型を透過させて前駆体に光を照射して前駆体を加熱するので、型による熱のロスが少なく、エネルギーの利用効率良く前駆体を加熱することができる。これにより、雰囲気加熱よりも低いコストで加熱することができ、低いコストで発泡金属を製造することができる。
　また、型によって発泡金属の形状を制御することにより、所望の形状の発泡金属を製造することが可能になる。
　また、光で加熱を行うことにより、比較的単純な構成の装置で加熱を行うことができる。
　本発明の請求項４に係る発明によれば、特に、金属製の網（金網）を型に使用したことにより、安価に型を構成することができ、型の形状付与は金網であれば容易なため、簡便かつ低いコストで任意形状の発泡金属の作製が行えるため、発泡金属の製造コストをさらに低減することができる。
　本発明の請求項１６に係る発明（本発明の第２の発泡金属の製造方法）によれば、前駆体に光を照射して前駆体を加熱するので、熱のロスが少なく、エネルギーの利用効率良く前駆体を加熱することができる。これにより、雰囲気加熱よりも低いコストで加熱することができ、低いコストで発泡金属を製造することができる。
　さらに、密閉性容器内を真空や所望の雰囲気とすることができると共に、雰囲気が光源に影響を及ぼさないようにすることができる。また、密閉性容器内に加熱源や光源を設けた構成と比較して、光源の構成を簡略化して製造装置のコストを低減することが可能になる。
　本発明の請求項１８に係る発明によれば、特に、密閉性容器内を真空としたことにより、発泡金属の表面の酸化を防ぐことができる。
　また、本発明の請求項１８に係る発明によれば、密閉性容器内を真空としたことにより、大きく発泡するため、気孔を大きく形成することや、小さい前駆体から大きい発泡金属を作製することや、より少ない発泡剤で発泡金属を形成することが、可能になる。
　本発明の請求項２０に係る発明（本発明の第３の発泡金属の製造方法）によれば、前駆体に光を照射して前駆体を加熱するので、熱のロスが少なく、エネルギーの利用効率良く前駆体を加熱することができる。これにより、雰囲気加熱よりも低いコストで加熱することができ、低いコストで発泡金属を製造することができる。
　また、型で前駆体にプレス加工を行って形状を付与し、さらにその後型によって発泡金属の形状を制御することにより、所望の形状の発泡金属を製造することが可能になる。
　さらに、本発明の第１乃至第３の発泡金属の製造方法を、摩擦攪拌ツールを用いて前駆体を作製する方法と組み合わせることにより、従来の発泡金属の製造方法よりも、製造工程や製造設備の簡素化が可能になる。
　本発明の請求項２１に係る発明（本発明の発泡金属の製造装置）によれば、前駆体に光を照射することにより前駆体が加熱されるので、熱のロスが少なく、エネルギーの利用効率良く前駆体を加熱することができる。これにより、雰囲気加熱よりも低いコストで加熱することができ、低いコストで発泡金属を製造することができる。
　さらに、密閉性容器内を真空や所望の雰囲気とすることができると共に、雰囲気が光源に影響を及ぼさないようにすることができる。また、密閉性容器内に加熱源や光源を設けた構成と比較して、光源の構成を簡略化して製造装置のコストを低減することが可能になる。
Ａ、Ｂ　本発明の第１の実施の形態の概略断面図である。 Ａ、Ｂ　本発明の第２の実施の形態の概略断面図である。 Ａ、Ｂ　本発明の第３の実施の形態の概略断面図である。 Ａ、Ｂ　本発明の第４の実施の形態の概略断面図である。 Ａ、Ｂ　本発明の第５の実施の形態の概略断面図である。 Ａ、Ｂ　本発明の第６の実施の形態の概略断面図である。 Ａ、Ｂ　本発明の第７の実施の形態の概略断面図である。 Ａ、Ｂ　本発明の第８の実施の形態の概略断面図である。 金網の開口率と昇温速度の関係を示す図である。 本発明の第９の実施の形態の概略断面図である。 Ａ、Ｂ　本発明の第１０の実施の形態の概略断面図である。 Ａ～Ｃ　本発明の第１０の実施の形態に対する変形例１の概略断面図である。 Ａ～Ｅ　実施例の前駆体の作製方法を説明する工程図である。 サファイア製の型を使用して作製した発泡金属のＸ線ＣＴ像である。 金網を型に使用して作製した発泡金属のＸ線ＣＴ像である。 経過時間（発泡時間）と温度との関係を、型の有無で比較した図である。
　以下、図面を参照して、本発明の具体的な実施の形態を説明する。
　なお、本発明は、請求の範囲に規定された範囲内の任意の構成を採りうるものであり、以下の実施の形態や実施例の構成に限定されるものではない。
（第１の実施の形態）
　本発明の第１の実施の形態を、図１Ａ～図１Ｂの概略断面図に示す。
　本実施の形態は、透明材で構成した型で前駆体を囲って、この型で発泡金属の成型を行う構成である。
　図１Ａに示すように、金属に発泡剤が混合された前駆体１を、基盤（台）１０の上に載置して、さらに、この前駆体１を囲って基盤１０上に透明材２を設け、この透明材２によって発泡金属の成型を行う型を構成する。基盤１０としては、耐熱性を有する材料を使用する。なお、以下に挙げる実施の形態や変形例でも同様に、耐熱性を有する基盤１０を使用する。
　そして、上方から、透明材２を透過させて、光Ｌを前駆体１に照射することにより、前駆体１を加熱して、前駆体１を発泡させる。
　これにより、図１Ｂに示すように、透明材２の内部を埋めて、透明材２の形状に成型された発泡金属３が形成される。
　このようにして、透明材２から成る型の形状に成型された、発泡金属３を作製することができる。
　本実施の形態において、前駆体１の金属及び発泡剤、透明材２には、それぞれ前述した材料を使用することができる。
（第２の実施の形態）
　本発明の第２の実施の形態を、図２Ａ～図２Ｂの概略断面図に示す。
　本実施の形態は、金網で構成した型で前駆体を囲って、この型で発泡金属の成型を行う構成である。
　図２Ａに示すように、金属に発泡剤が混合された前駆体１を、基盤１０の上に載置して、さらに、この前駆体１を囲って基盤１０上に金網４を設け、この金網４によって発泡金属の成型を行う型を構成する。
　そして、上方から、光Ｌを、金網４の開口部を通じて前駆体１に照射することにより、前駆体１を加熱して、前駆体１を発泡させる。
　これにより、図２Ｂに示すように、金網４の内部を埋めて、金網４の形状に成型された発泡金属３が形成される。
　このようにして、金網４から成る型の形状に成型された、発泡金属３を作製することができる。
　本実施の形態において、前駆体１の金属及び発泡剤、金網４には、それぞれ前述した材料を使用することができる。
　金網４の金属線の太さは、金網４の強度を確保し、かつ光Ｌが十分に透過するように、選定する。また、金網４から発泡金属３がはみ出さないように、金網４の開口部の幅・金属線の間隔を選定する。
（第３の実施の形態）
　本発明の第３の実施の形態を、図３Ａ～図３Ｂの概略断面図に示す。
　本実施の形態は、透明材で構成した型を前駆体の上に載置して、この型で発泡金属の形状の制御を行う構成である。
　図３Ａに示すように、金属に発泡剤が混合された前駆体１を、基盤１０の上に載置して、さらに、この前駆体１の上に平板状の透明材２を載置して、この透明材２によって発泡金属の形状の制御を行う型を構成する。
　そして、上方から、光Ｌを、透明材２を透過させて前駆体１に照射することにより、前駆体１を加熱して、前駆体１を発泡させる。
　これにより、図３Ｂに示すように、透明材２によって上面の形状が平坦に制御された発泡金属３が形成される。
　このようにして、透明材２から成る型に形状が制御された、発泡金属３を作製することができる。
　本実施の形態の場合、前駆体１の水平方向には型がないため、水平方向には自由に発泡して発泡金属３が広がるが、前駆体１の上に型を設けているので、発泡金属３の上面は平坦に制御される。
　本実施の形態において、前駆体１の金属及び発泡剤、透明材２には、それぞれ前述した材料を使用することができる。
（変形例）
　上述した第３の実施の形態に対して、透明材２を平板状の金網に代えることも可能である。
　この場合、第２の実施の形態と同様に、金網の開口部を通じて前駆体に光を照射することにより、平板状の金網によって上面の形状が略平坦に制御された発泡金属が形成される。
　また、図３Ａでは、型２を前駆体１の上に直接載せた状態としていた。これに対して、当初は自由に発泡させて、発泡中に光を透過する型でプレス加工を行って、発泡金属を成型することも可能である。この方法では、プレス加工により、複雑な形状の発泡金属を作製することができる。また、発泡中にプレス加工を行うため、低い荷重でプレス加工を行うことができる。
（第４の実施の形態）
　本発明の第４の実施の形態を、図４Ａ～図４Ｂの概略断面図に示す。
　本実施の形態は、前述した第３の実施の形態を応用して、透明材で構成した型を使用して、複数個の前駆体の上に載置して、この型で発泡金属の形状の制御を行うと共に、複数個の前駆体から１つに繋がった発泡金属を作製する構成である。
　図４Ａに示すように、基盤１０上に、３個の前駆体１を所定の間隔を空けて配置して、この３個の前駆体１の上に、１枚の平板状の透明材２を載置して、この平板状の透明材２によって発泡金属の形状の制御を行う型を構成する。
　そして、上方から、光Ｌを、透明材２を透過させて、それぞれの前駆体１に照射することにより、前駆体１を加熱して、前駆体１を発泡させる。
　これにより、図４Ｂに示すように、個々の前駆体１が発泡して発泡金属が形成されることにより、隣の前駆体１から形成された発泡金属と接合して一体化する。そして、一体化して形成された発泡金属３は、透明材２によって上面の形状が平坦に制御される。
　このようにして、３個の前駆体１から、より大きい発泡金属３を作製することができる。
　隣同士の前駆体１の間隔は、発泡した後に接合するように、発泡の程度を考慮して選定する。
　なお、図４Ａでは３個の前駆体１を使用しているが、前駆体１の個数は限定されない。
　また、複数個の前駆体の配置は特に限定されず、例えば、縦と横に並べたり、同心円状に並べたり、各種の配置を採用することができる。
　また、複数個の前駆体を隣接するように（間隔無し）配置しても、同様に接合した発泡金属を作製することができる。
　しかし、前駆体の間隔を空けた方が、接合するまで自由に発泡できるので、早く発泡させることができ、また、外周部と内部をより均一に発泡させることができる。
（変形例）
　上述した第４の実施の形態に対して、透明材２を平板状の金網に代えることも可能である。
　この場合、第２の実施の形態と同様に、金網の開口部を通じて、複数個の前駆体１に光を照射することにより、平板状の金網によって上面の形状が略平坦に制御された発泡金属が形成される。
　また、図４Ａでは、型２を各前駆体１の上に直接載せた状態としていた。これに対して、当初は自由に発泡させて、発泡中に光を透過する型でプレス加工を行って、発泡金属を成型することも可能である。この方法では、プレス加工により、発泡金属を一体化し、かつ複雑な形状の発泡金属を作製することができる。また、発泡中にプレス加工を行うため、低い荷重でプレス加工を行うことができる。
（第５の実施の形態）
　本発明の第５の実施の形態を、図５Ａ～図５Ｂの概略断面図に示す。
　本実施の形態は、前述した第３の実施の形態を応用して、緻密金属材の間に発泡金属を形成する構成である。
　図５Ａに示すように、基盤１０上に、２個の緻密金属材５の間に前駆体１を挟んで配置して、これら緻密金属材５及び前駆体１の上に、１枚の平板状の透明材２を載置して、この平板状の透明材２によって発泡金属の形状の制御を行う型を構成する。なお、緻密金属材５は、基盤１０及び透明材２とは固定せず、緻密金属材５の移動が可能なように構成する。
　また、透明材２の上方に、光を遮蔽し開口を有するマスク６を設けて、このマスク６によって光Ｌの照射する範囲を規制する。
　そして、上方から、光Ｌを、マスク６の開口を通して、さらに透明材２を透過させて、前駆体１に照射することにより、前駆体１を加熱して、前駆体１を発泡させる。
　これにより、図５Ｂに示すように、前駆体１が発泡して発泡金属３が形成されると共に、発泡金属３が隣接する緻密金属材５と接合する。そして、発泡金属３は、透明材２によって上面の形状が平坦に制御される。緻密金属材５は、発泡した発泡金属３によって外側に移動している。
　このようにして、緻密金属材５の間に発泡金属３を形成して、緻密金属材５と発泡金属３とを接合することができる。そして、緻密金属材５は、前駆体１から発泡金属３を形成する際の側方の型ともなっている。
　緻密金属材５は、前駆体１及び発泡金属３を構成する金属よりも、融点の高い金属（金属元素又は合金）であってもよい。
　図５Ａ及び図５Ｂにおいて、マスク６の開口は、前駆体１が発泡して発泡金属３になったときの大きさを考慮して、最終的に形成される発泡金属３の大きさよりも少し大きくしている。これにより、発泡が終了するまで加熱することができる。また、緻密金属材５は、前駆体１との接合部付近のみ光が照射されるので、緻密金属材５に加わる熱を抑制することができる。そして、マスク６によって光の照射範囲を選定して、前駆体１及びその周囲のみに、局所的に光を照射して加熱を行うことにより、緻密金属材５に与える加熱の影響を抑制して、緻密金属材５にダメージを与えずに接合することが可能になる。
　なお、マスク６の開口の大きさは、最終的に形成される発泡金属３の大きさと同程度、最初の前駆体１の大きさと同程度等、その他の構成とすることも可能である。発泡金属３の発泡や緻密金属材５に加わる熱の影響を考慮して、適切な大きさの開口とする。
　本実施の形態では、マスク６を透明材２の上方に配置したが、マスク６を透明材２の上に接して配置する構成や、透明材２の上面に反射膜や吸収膜を形成して光Ｌを遮蔽する構成、光源のフォーカスを設定する等の光源の側で照射範囲を規制する構成、等でも、光Ｌの照射範囲を規制することができる。
　なお、型を、透明材２の部分と、光を透過しない材料の部分を有する構成としても、光Ｌの照射範囲を規制することができるが、２つの部分の接合部が弱くなりやすく、型のコストも増大すると考えられる。従って、上述した各構成のように、型とは別の構成によって光の照射範囲を規制することが好ましい。
　また、緻密金属材５と前駆体１の間隔を空けた状態でも、前駆体１に光を照射して加熱して、発泡金属３を作製すると共に、緻密金属材５と発泡金属３を接合することが可能である。ただし、間隔を適切な範囲以内に設定していないと、発泡した発泡金属３と緻密金属材５との界面の接触状態が密にならずに、接合強度が十分に得られないことがある。
（変形例１）
　上述した第５の実施の形態に対して、透明材２を平板状の金網に代えることも可能である。
　この場合、光源のフォーカスを設定する、金網の上方にマスクを設ける、等の光の照射範囲を規制する構成として、金網の開口部を通じて、前駆体１に光を照射する。
　これにより、平板状の金網によって上面の形状が略平坦に制御された発泡金属が形成されると共に、緻密金属材と発泡金属が接合される。
（変形例２）
　上述した第５の実施の形態に対して、前駆体と緻密金属材を使用して、緻密金属材を前駆体の片側だけに配置して、前駆体から発泡して形成された発泡金属と緻密金属材を接合することも可能である。
　この場合、光源のフォーカスを設定する、平板状の型の上方にマスクを設ける、等の光の照射範囲を規制する構成として、型を通じて、前駆体に光を照射する。
　これにより、平板状の型によって上面の形状が略平坦に制御された発泡金属が形成されると共に、緻密金属材と発泡金属が接合される。また、マスク等で光の照射範囲を選定して、前駆体及びその周囲のみに局所的に光を照射して加熱を行うことにより、緻密金属材に与える加熱の影響を抑制して、緻密金属材にダメージを与えずに接合することが可能になる。
（第６の実施の形態）
　本発明の第６の実施の形態を、図６Ａ～図６Ｂの概略断面図に示す。
　本実施の形態は、前述した第３の実施の形態及び第５の実施の形態を応用して、他の発泡金属の間に、発泡金属を形成する構成である。
　図６Ａに示すように、基盤１０上に、２個の他の発泡金属７の間に前駆体１を挟んで配置して、これら他の発泡金属７及び前駆体１の上に、１枚の平板状の透明材２を載置して、この平板状の透明材２によって発泡金属の形状の制御を行う型を構成する。なお、他の発泡金属７は、基盤１０及び透明材２とは固定せず、他の発泡金属７の移動が可能なように構成する。
　また、透明材２の上方に、光を遮蔽し開口を有するマスク６を設けて、このマスク６によって光Ｌの照射する範囲を規制する。
　そして、上方から、光Ｌを、マスク６の開口を通して、さらに透明材２を透過させて、前駆体１に照射することにより、前駆体１を加熱して、前駆体１を発泡させる。
　これにより、図６Ｂに示すように、前駆体１が発泡して発泡金属３が形成されると共に、発泡金属３が隣接する他の発泡金属７と接合する。そして、発泡金属３は、透明材２によって上面の形状が平坦に制御される。他の発泡金属７は、発泡した発泡金属３によって外側に移動している。
　このようにして、他の発泡金属７の間に発泡金属３を形成して、他の発泡金属７と発泡金属３とを接合することができる。そして、他の発泡金属７は、前駆体１から発泡金属３を形成する際の側方の型ともなっている。
　図６において、マスク６によって光の照射範囲を選定して、前駆体１及びその周囲のみに、局所的に光を照射して加熱を行うことにより、他の発泡金属７に与える加熱の影響を抑制して、他の発泡金属７にダメージを与えずに接合することが可能になる。
　他の発泡金属７は、前駆体１及び発泡金属３を構成する金属よりも、融点の高い金属（金属元素又は合金）であってもよい。
（変形例１）
　上述した第６の実施の形態に対して、透明材２を平板状の金網に代えることも可能である。
　この場合、光源のフォーカスを設定する、金網の上方にマスクを設ける、等の光の照射範囲を規制する構成として、金網の開口部を通じて、前駆体１に光を照射する。
　これにより、平板状の金網によって上面の形状が略平坦に制御された発泡金属が形成されると共に、他の発泡金属と発泡金属が接合される。
（変形例２）
　上述した第６の実施の形態に対して、第５の実施の形態の構成を組み合わせて、前駆体と緻密金属材と他の発泡金属を使用して、前駆体から発泡して形成される発泡金属によって、緻密金属材と他の発泡金属を接合することができる。この場合、緻密金属材と他の発泡金属との間に前駆体を配置して、その上に平板状の型を載置する。そして、光を型に透過させて前駆体に照射することにより、前駆体を加熱して、前駆体を発泡させる。
　これにより、前駆体が発泡して発泡金属が形成されると共に、発泡金属が隣接する緻密金属材及び他の発泡金属とそれぞれ接合する。そして、発泡金属は、型によって上面の形状が平坦に制御される。
　このようにして、緻密金属材と他の発泡金属の間に発泡金属を形成して、発泡金属によって緻密金属材と他の発泡金属とを接合することができる。このとき、緻密金属材と他の発泡金属を、前駆体から発泡金属を形成する際の側方の型とすることができる。
　このとき、マスク等によって光の照射範囲を選定して、前駆体及びその周囲のみに、局所的に光を照射して加熱を行うことにより、緻密金属材と他の発泡金属に与える加熱の影響を抑制して、緻密金属材と他の発泡金属にダメージを与えずに接合することが可能になる。
（第７の実施の形態）
　本発明の第７の実施の形態を、図７Ａ～図７Ｂの概略断面図に示す。
　本実施の形態は、異なる金属による発泡金属が接合された発泡金属接合体を形成する構成である。
　図７Ａに示すように、基盤１０上に、それぞれ異なる金属を使用して作製された２個の前駆体１Ａ，１Ｂを、互いに接するように配置する。そして、これらの前駆体１Ａ，１Ｂの上方及び側方を囲うように、金網４を設けて、この金網４によって発泡金属の形状の制御を行う型を構成する。
　そして、上方から、光Ｌ１と光Ｌ２を、それぞれ金網４の開口部を通じて、前駆体１Ａと前駆体１Ｂに照射することにより、各前駆体１Ａ，１Ｂを加熱して、前駆体１Ａ，１Ｂを発泡させる。
　これにより、図７Ｂに示すように、各前駆体１Ａ，１Ｂが発泡して、それぞれ異なる金属から成る２つの発泡金属３Ａ，３Ｂが形成されると共に、２つの発泡金属３Ａ，３Ｂが接合される。そして、それぞれの発泡金属３Ａ，３Ｂは、金網４によって形状が制御される。
　このようにして、異なる金属による発泡金属３Ａ，３Ｂが接合された発泡金属接合体を形成することができる。
　図７Ａにおいて、光Ｌ１と光Ｌ２は、共に波長や強度が同一の光であっても、波長や強度が異なる光であってもよい。
　好ましくは、それぞれの前駆体１Ａ，１Ｂを構成する金属の融点の高低に合わせて、２つの光Ｌ１，Ｌ２の強度を異ならせる。
　ここで、例えば、左の前駆体１Ａを構成する金属の方が、右の前駆体１Ｂを構成する金属よりも融点が低い構成であるとする。
　この構成の場合、好ましくは、左の前駆体１Ａに照射する光Ｌ１よりも右の前駆体１Ｂに照射する光Ｌ２の強度を強くする。
　さらに好ましくは、前駆体１Ａ，１Ｂを構成する金属の融点に対応させて、光Ｌ１，Ｌ２の強度を選定する。これにより、各前駆体１Ａ，１Ｂの発泡に要する時間を、同じ程度の時間に揃えて均一に発泡させることが可能になる。
　一方、２つの光Ｌ１，Ｌ２を波長や強度が同一の光Ｌとした場合には、融点の低い左の前駆体１Ａが先に発泡を開始して、融点の高い右の前駆体１Ｂが後から発泡を開始する。
　本実施の形態によれば、特性が位置によって異なる発泡金属接合体（傾斜機能材料）を作製することができる。この位置によって異なる特性としては、例えば、機械的特性（特に、衝撃エネルギー吸収特性）、消音特性等が挙げられる。
（変形例１）
　上述した第７の実施の形態に対して、金網４を、前駆体１Ａ，１Ｂの上方及び側方を囲うように形成された、透明材に代えることも可能である。
　この場合、透明材を透過させて光を前駆体１Ａ，１Ｂに照射することにより、発泡金属３Ａ，３Ｂが接合された発泡金属接合体が形成される。
（変形例２）
　上述した第７の実施の形態では、異なる金属を使用した２つの前駆体１Ａ，１Ｂを、互いに接するように配置していた。
　これに対して、２つの前駆体１Ａ，１Ｂを少し離して配置して、発泡した後にそれぞれの発泡金属３Ａ，３Ｂが接合されるようにしても構わない。
（第８の実施の形態）
　本発明の第８の実施の形態を、図８Ａ～図８Ｂの概略断面図に示す。
　本実施の形態は、第７の実施の形態とは別の方法により、異なる金属による発泡金属が接合された発泡金属接合体を形成する構成である。
　図８Ａに示すように、基盤１０上に、それぞれ異なる金属を使用して作製された２個の前駆体１Ａ，１Ｂを、互いに接するように配置する。そして、左の前駆体１Ａの上方及び側方を囲うように、金網４Ａを設け、右の前駆体１Ｂの上方及び側方を囲うように、金網４Ｂを設けて、これらの金網４Ａ，４Ｂを接合して一体化した金網によって、発泡金属の形状の制御を行う型を構成する。
　ここで、左の前駆体１Ａを構成する金属の方が、右の前駆体１Ｂを構成する金属よりも融点が低い構成であるとする。さらに、左の金網４Ａを開口率の小さい金網として、右の金網４Ｂを開口率の大きい金網とする。即ち、使用されている金属の融点が低い方の前駆体１Ａに対応する部分における金網４Ａの開口率が小さくなるように、各前駆体１Ａ，１Ｂに対応する部分の金網４Ａ，４Ｂの開口率が選定されている。
　そして、上方から、光Ｌを、それぞれの金網４Ａ，４Ｂの開口部を通じて、前駆体１Ａと前駆体１Ｂに照射することにより、各前駆体１Ａ，１Ｂを加熱して、前駆体１Ａ，１Ｂを発泡させる。
　これにより、図８Ｂに示すように、各前駆体１Ａ，１Ｂが発泡して、それぞれ異なる金属から成る２つの発泡金属３Ａ，３Ｂが形成されると共に、２つの発泡金属３Ａ，３Ｂが接合される。そして、それぞれの発泡金属３Ａ，３Ｂは、金網４Ａ，４Ｂによって形状が制御される。
　このようにして、異なる金属による発泡金属３Ａ，３Ｂが接合された発泡金属接合体を形成することができる。
　本実施の形態において、好ましくは、前駆体１Ａ，１Ｂを構成する金属のそれぞれの融点に対応させて、それぞれの金網４Ａ，４Ｂの開口率を特定の値に選定する。これにより、各前駆体１Ａ，１Ｂの発泡に要する時間を、同じ程度の時間に揃えて均一に発泡させることが可能になる。
　ここで、開口率の異なる金網をいくつか用意して、同じ強度の光をそれぞれの金網の開口部を通過させて、前駆体に照射し、その前駆体の昇温速度を測定した。また、比較対照として、金網を設けないで直接前駆体に同じ強度の光を照射した場合も、前駆体の昇温速度を測定した。
　測定結果として、金網の開口率と昇温速度（ｄＴ／ｄｔ）の関係を、図９に示す。
　図９より、開口率が低いほど、昇温速度が遅くなり、開口率と昇温速度が線形の関係にあることがわかる。従って、金網の開口率を選定することにより、発泡に要する時間を制御することができる。
　本実施の形態によれば、特性が位置によって異なる発泡金属接合体（傾斜機能材料）を作製することができる。この位置によって異なる特性としては、例えば、機械的特性（特に、衝撃エネルギー吸収特性）、消音特性等が挙げられる。
（変形例１）
　上述した第８の実施の形態に対して、２つの金網４Ａ，４Ｂを、それぞれ前駆体１Ａ，１Ｂの上方及び側方を囲うように形成された、２つの透明材に代えることも可能である。
　この場合、２つの透明材のそれぞれの透過率が異なり、融点の低い左の前駆体１Ａ上の透明材の透過率が、融点の高い右の前駆体１Ｂ上の透明材の透過率よりも小さい構成とする。
　そして、透明材を透過させて光を前駆体１Ａ，１Ｂに照射することにより、発泡金属３Ａ，３Ｂが接合された発泡金属接合体が形成される。
　また、金網４Ａ，４Ｂを、金網以外の開口を有する材料（セラミックスハニカム等）に代えて、それぞれの部分の開口率を選定することも可能である。
（変形例２）
　上述した第８の実施の形態では、異なる金属を使用した２つの前駆体１Ａ，１Ｂを、互いに接するように配置していた。
　これに対して、２つの前駆体１Ａ，１Ｂを少し離して配置して、発泡した後にそれぞれの発泡金属３Ａ，３Ｂが接合されるようにしても構わない。
（第９の実施の形態）
　本発明の第９の実施の形態を、図１０の概略断面図に示す。
　本実施の形態は、透明な窓を設けた密閉性容器（チャンバー）内に、型と前駆体を配置して、窓と型を透過した光を前駆体に照射して、前駆体を加熱して発泡金属を形成する構成である。
　図１０に示すように、密閉性容器であるチャンバー２０の上部に、透明な窓８を設けて、このチャンバー２０の内部に、透明材２から成る型と前駆体１を配置している。前駆体１と透明材２は、図１Ａに示した構成と同様の構成としている。
　透明な窓８の材料としては、ガラス、サファイア、石英ガラス、水晶等の、型に用いる透明材として挙げられた透明材を使用することが可能である。
　なお、窓８の場合は、発泡した金属と接触しないため、型の透明材よりも耐熱性が要求されないことから、型の透明材よりも広い範囲の透明材を使用することが可能である。
　図示しないが、チャンバー２０の外に、前駆体１に光を照射するための光源を配置する。
　また、チャンバー２０には、図示しないが、真空ポンプやガス供給部（ガスボンベ）等を接続することにより、チャンバー２０の内部を真空又はガス雰囲気とすることができる。
　例えば、チャンバー２０の内部の雰囲気を、真空又は不活性ガスとした場合には、発泡金属の酸化を防ぐことができる。
　そして、図１０に示すように、光源からの光Ｌを、チャンバー２０の上方から、透明な窓８を通して、さらに透明材２を透過させて、前駆体１に照射することにより、前駆体１を加熱して、前駆体１を発泡させる。
　これにより、前駆体１が発泡して発泡金属が形成される。
　このようにして、発泡金属を製造することができる。
　本実施の形態では、チャンバー２０内で前駆体１を発泡させて発泡金属を形成するので、チャンバー２０内を真空又は所望のガス雰囲気とすることができる。そして、例えば、上述したように、チャンバー２０の内部の雰囲気を、真空又は不活性ガスとした場合には、発泡金属の酸化を防ぐことができる。
　また、チャンバー２０に透明な窓８を設けたことにより、チャンバー２０の外部に配置した光源から、透明な窓８を通して、前駆体１に光Ｌを照射することができる。
　そして、光源は、チャンバー２０の外部に配置しているので、チャンバー２０の内部の雰囲気の影響が及ばない。これにより、チャンバー２０の内部に光源を設けた場合や、チャンバー２０の内部に加熱源を設けた場合と比較して、前駆体１を加熱するための構成を簡略化することができる。
（変形例）
　上述した第９の実施の形態に対して、透明材２を金網に代えることも可能である。
　この場合、第２の実施の形態と同様に、金網の開口部を通じて前駆体に光を照射することにより、金網によって成型された発泡金属が形成される。
　また、上述した第９の実施の形態に対して、前駆体１を囲う透明材２に代えて、平板状の透明材や平板状の金網を使用することも可能である。
（第１０の実施の形態）
　本発明の第１０の実施の形態を、図１１Ａ～図１１Ｂの概略断面図に示す。
　本実施の形態は、当初は型を用いないで前駆体に直接光を照射して前駆体を発泡させて、前駆体の発泡中に金網でプレス加工を行って形状を付与する構成である。
　１個の前駆体に光Ｌを照射することにより、前駆体を発泡させて、図１１Ａに示すように、発泡中（発泡直後の柔らかい状態のものを含む）の金属３１を形成する。
　次に、図１１Ｂに示すように、発泡中の金属３１の上方から、支持体３３に支持された金網３２を用いてプレス加工を行う。これにより、発泡中の金属３１は、金網３２により形状が付与され、金網３２の上面の高さに沿った高さにプレスされる。
　その後は、光Ｌを金網３２の開口部を通じて発泡中の金属３１に照射して、発泡を継続させる。これにより、金網３２の内部に沿った形状に制御された発泡金属を作製することができる。
　本実施の形態によれば、金網３２でプレス加工を行うので、発泡前の前駆体の高さよりも金網３２の高さを低くすれば、発泡前の前駆体の高さよりも低い形状の発泡金属を作製することが可能である。
　そして、発泡中にプレス加工を行うため、低い荷重でプレス加工を行うことができる。
　さらに、金網３２でプレス加工を行うので、金網３２の形状を複雑な形状とすれば、複雑な形状の発泡金属を作製することも可能になる。
（変形例１）
　上述した第１０の実施の形態では、１個の前駆体から発泡金属を作製していたが、間を空けて配置した複数個の前駆体を発泡させて、発泡中にプレス加工を行って、形状を付与すると共に、それぞれの前駆体から発泡させた発泡金属を接合させることも可能である。
　この場合を、本発明の第１０の実施の形態に対する変形例１として、図１２Ａ～図１２Ｃの概略断面図に示す。
　まず、図１２Ａに示すように、間を空けて２個の前駆体３４，３５を配置して、２個の前駆体３４，３５に光Ｌを照射する。
　そして、図１２Ｂに示すように、それぞれの前駆体３４，３５を発泡させて、２個の発泡中（発泡直後の柔らかい状態のものを含む）の金属３６，３７を形成する。
　次に、図１２Ｃに示すように、発泡中の金属３６，３７の上方から、支持体３３に支持された金網３２を用いてプレス加工を行う。これにより、発泡中の金属３６，３７は、金網３２により形状が付与され、金網３２の上面の高さに沿った高さにプレスされると共に、２個の発泡中の金属３６，３７が接合される。
　その後は、光Ｌを金網３２の開口部を通じて発泡中の金属３６，３７に照射して、発泡を継続させる。これにより、金網３２の内部に沿った形状に制御された発泡金属を作製することができる。
（変形例２）
　上述した第１０の実施の形態及びその変形例１では、金網３２で発泡中の金属３１，３６，３７にプレス加工を行った。
　これに対して、金網３２の代わりに、透明材で発泡中の金属にプレス加工を行い、その後透明材を透過させて光を発泡中の金属に照射して、発泡金属を作製することも可能である。
　実際に、型を使用して光を照射することにより、発泡金属の作製を行った。
（前駆体の作製）
　まず、図１３Ａに示すように、２枚のＡＤＣ１２（Ａｌ－Ｓｉ－Ｃｕ系アルミニウム合金）からなる板材１１で、発泡剤及び増粘剤１２を挟んだ。発泡剤としては水素化チタン（ＴｉＨ２）を使用し、増粘剤としてはアルミナを使用した。
　次に、図１３Ｂに示すように、先端部にプローブ１４を備えた摩擦攪拌ツール１３を使用して、摩擦攪拌ツール１３を高速回転させて、板材１１に押し込み、板材１１の上を走査させた。回転速度は１０００ｒｐｍとし、走査の移動速度は１００ｍｍ／分とした。
　そして、図１３Ｃに示すように、摩擦攪拌ツール１３を４列走査させたら、図１３Ｄに示すように、反対側から同じ箇所を４列走査させて、さらに、これらの往復をもう一度行った。
　このようにして、板材１１の中に発泡剤及び増粘剤１２を混合・分散させた。
　その後、図１３Ｅに示すように、１５ｍｍ×１５ｍｍ×６ｍｍの大きさに切り出して、前駆体１５とした。
　このようにして作製した前駆体１５を使用して、発泡金属の作製を行った。
（発泡金属の作製）
　サファイア製の平板状の型を使用して、図３Ａに示した前駆体上に直接型を載せた状態とする代わりに、台を使用して前駆体１５の上方に配置し、発泡した際に発泡金属が型に接触するようにした。
　そして、型を通して光を前駆体１５に照射して前駆体１５を加熱することにより、前駆体１５を発泡させて発泡金属を作製した。
　光の照射は、ハロゲンランプを４本使用して、４本合計の出力２ｋＷで行った。
　作製した発泡金属を、Ｘ線ＣＴで観察した。作製した発泡金属のＸ線ＣＴ像を、図１４に示す。図１４に示すように、内部に気孔２１を有する発泡金属２２が形成されている。
（金網を型に使用した場合）
　また、型をスチール製の金網に代えて、同様の条件で光照射を行って、発泡金属を作製した。金網は、金属線の太さが約０．５ｍｍ、金属線の間隔が０．６７ｍｍ，１ｍｍ，２ｍｍのものを使用した。
　この金網を型に使用して作製した発泡金属を、Ｘ線ＣＴで観察した。作製した発泡金属のＸ線ＣＴ像を、図１５に示す。図１５に示すように、内部に気孔２１を有する発泡金属２２が形成されている。
　また、金属線の間隔が０．６７ｍｍ及び１ｍｍの場合には、発泡金属の表面がほぼ平面となった。金属線の間隔が２ｍｍの場合には、金網の開口部に対応する部分で外側に少し膨らんで、発泡金属の表面に少し凹凸が見られた。
（型の有無による温度挙動への影響）
　ここで、サファイア製の平板状の型を使用して型を通して前駆体１５へ光を照射した場合と、型を使用しないで直接に前駆体１５へ光を照射した場合とで、温度挙動の違いを調べた。
　それぞれ前駆体１５に熱電対を接触させた状態で、光照射による前駆体１５の加熱を行い、測定温度が約６５０℃に達した時点で光の照射を停止して、その後は自然に冷却させた。
　それぞれの場合の経過時間（発泡時間）と温度との関係を比較して、図１６に示す。図１６では、型を使用した場合を実線で示し、型を使用しない場合を破線で示している。
　図１６に示すように、０～２００秒までは、型の使用の有無に関わらず、同様の温度挙動を示しているため、サファイア製の型が光源と前駆体の間にあっても、エネルギーのロスが殆ど無いことが分かる。また、２００秒以降で温度挙動が変わるのは、発泡した前駆体がサファイアに接触することによって、前駆体の熱がサファイアに奪われて、より多くの熱エネルギーが必要になるためである。このことから、０～２００秒までは、光の照射によってサファイアがそれほど温められることなく、ほぼ全ての光エネルギーが前駆体に与えられたことになると考えられる。
　従って、光を透過するサファイア製の型を使用した場合には、型による熱エネルギーのロスを抑えることができ、省エネルギーとなる。
１，１Ａ，１Ｂ　前駆体、２　透明材、３，３Ａ，３Ｂ　発泡金属、４，４Ａ，４Ｂ，３２　金網、５　緻密金属材、６　マスク、７　他の発泡金属、８　窓、１０　基盤、１１　板材、１２　発泡剤及び増粘剤、１３　摩擦攪拌ツール、１４　プローブ、１５　前駆体、２０　チャンバー、２１　気孔、２２　発泡金属、３１，３６，３７　発泡中の金属、３３　支持体、Ｌ，Ｌ１，Ｌ２　光

Claims (21)

  1. 　金属に発泡剤が混合された前駆体と、光を透過する型を使用して、
    　前記型を透過させて前記前駆体に光を照射することにより、前記前駆体を加熱して発泡させて発泡金属を作製すると共に、前記型によって発泡金属の形状を制御する
    　発泡金属の製造方法。
  2. 　前記型として、透明材を使用する請求項１に記載の発泡金属の製造方法。
  3. 　前記型として、開口を有する材料を使用する請求項１に記載の発泡金属の製造方法。
  4. 　前記開口を有する材料が金属製の網である請求項３に記載の発泡金属の製造方法。
  5. 　前記型を、前記前駆体を囲う形状として、前記型によって発泡金属を成型する請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の発泡金属の製造方法。
  6. 　前記前駆体の周囲に緻密金属材を配置して、前記前駆体から発泡して形成される前記発泡金属により前記緻密金属材を接合する請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の発泡金属の製造方法。
  7. 　前記前駆体の周囲に他の発泡金属を配置して、前記前駆体から発泡して形成される前記発泡金属により前記他の発泡金属を接合する請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の発泡金属の製造方法。
  8. 　前記前駆体と緻密金属材を使用して、前記前駆体から発泡して形成される前記発泡金属と前記緻密金属材を接合する請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の発泡金属の製造方法。
  9. 　前駆体と緻密金属材と他の発泡金属を使用して、前記前駆体から発泡して形成される前記発泡金属によって、前記緻密金属材と前記他の発泡金属を接合する請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の発泡金属の製造方法。
  10. 　光源のフォーカスを設定することにより、前記光の照射範囲を選定する請求項１～請求項５のいずれか１項に記載の発泡金属の製造方法。
  11. 　開口を有するマスクを設けて遮蔽することにより、前記光の照射範囲を選定する請求項１～請求項５のいずれか１項に記載の発泡金属の製造方法。
  12. 　前記型として筒状の型を使用する請求項１～請求項５のいずれか１項に記載の発泡金属の製造方法。
  13. 　融点の異なる複数種の金属をそれぞれ使用して作製された前記前駆体を、発泡後にそれぞれの発泡金属が接合されるように配置して、各前記前駆体に光を照射して加熱することにより、特性が位置によって異なる傾斜機能材料を作製する請求項１～請求項５に記載の発泡金属の製造方法。
  14. 　融点の異なる金属が接合され、それぞれの金属に発泡剤が混合された前記前駆体の各金属に光を照射して加熱することにより、特性が位置によって異なる傾斜機能材料を作製する請求項１～請求項５に記載の発泡金属の製造方法。
  15. 　前記型として開口を有する材料を使用し、前記金属の融点が低い方の前記前駆体に対応する部分における前記開口の開口率が小さくなるように、各前記前駆体に対応する部分の前記型の前記開口の開口率を選定する
    　請求項１３又は請求項１４に記載の発泡金属の製造方法。
  16. 　金属に発泡剤が混合された前駆体と、少なくとも一部が光を透過する透明材で構成された密閉性容器と、前記密閉性容器の外部に配置された光源を使用して、
    　前記前駆体を前記密閉性容器内に収容し、前記光源から前記透明材を透過させて前記前駆体に光を照射することにより、前記前駆体を加熱して発泡させて発泡金属を作製する
    　発泡金属の製造方法。
  17. 　さらに光を透過する型を前記密閉性容器内に配置して、前記光源から前記透明材を透過させた光を、前記型を透過させて前駆体に照射することにより、前記型によって前記発泡金属の形状を制御する請求項１６に記載の発泡金属の製造方法。
  18. 　前記密閉性容器内を真空として、前記前駆体を加熱する請求項１６又は請求項１７に記載の発泡金属の製造方法。
  19. 　前記密閉性容器内を所望の雰囲気として、前記前駆体を加熱する請求項１６又は請求項１７に記載の発泡金属の製造方法。
  20. 　金属に発泡剤が混合された前駆体と、光を透過する型を使用して、
    　前記前駆体に光を照射することにより、前記前駆体を加熱して発泡させて、
    　前記前駆体の発泡中に前記型で前記前駆体にプレス加工を行って形状を付与し、
    　その後前記型を透過させて前記前駆体に光を照射して、発泡金属を作製すると共に、前記型によって発泡金属の形状を制御する
    　発泡金属の製造方法。
  21. 　少なくとも一部が光を透過する透明材で構成された密閉性容器と、
    　前記密閉性容器の外部に配置された光源を備え、
    　金属に発泡剤が混合された前駆体を前記密閉性容器内に収容し、前記光源から前記透明材を透過させて前記前駆体に光を照射することにより、前記前駆体が加熱されて発泡されて発泡金属が作製される
    　発泡金属の製造装置。
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