[go: up one dir, main page]

WO2019053181A1 - METHOD FOR FOAMING METAL WITH HEAT CONTACT - Google Patents

METHOD FOR FOAMING METAL WITH HEAT CONTACT Download PDF

Info

Publication number
WO2019053181A1
WO2019053181A1 PCT/EP2018/074866 EP2018074866W WO2019053181A1 WO 2019053181 A1 WO2019053181 A1 WO 2019053181A1 EP 2018074866 W EP2018074866 W EP 2018074866W WO 2019053181 A1 WO2019053181 A1 WO 2019053181A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
metal
solid
semifinished product
temperature
foamable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2018/074866
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Seeliger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pohltec Metalfoam GmbH
Original Assignee
Pohltec Metalfoam GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE102017121512.3A external-priority patent/DE102017121512A1/en
Priority claimed from DE102017121511.5A external-priority patent/DE102017121511A1/en
Application filed by Pohltec Metalfoam GmbH filed Critical Pohltec Metalfoam GmbH
Publication of WO2019053181A1 publication Critical patent/WO2019053181A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/10Sintering only
    • B22F3/11Making porous workpieces or articles
    • B22F3/1121Making porous workpieces or articles by using decomposable, meltable or sublimatable fillers
    • B22F3/1125Making porous workpieces or articles by using decomposable, meltable or sublimatable fillers involving a foaming process
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F7/00Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
    • B22F7/002Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of porous nature
    • B22F7/004Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of porous nature comprising at least one non-porous part
    • B22F7/006Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of porous nature comprising at least one non-porous part the porous part being obtained by foaming
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F5/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
    • B22F5/10Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of articles with cavities or holes, not otherwise provided for in the preceding subgroups

Definitions

  • the present invention relates to a process for producing a metal foam of at least a first metal comprising the main constituent Mg, Al, Pb, Au, Zn, Ti or Fe in an amount of at least about 80% by weight, based on the Amount of the at least one first metal, comprising the steps of (I) providing a semi-finished product comprising a foamable mixture comprising the at least one first metal and at least one propellant, (II) contacting at least a portion of the outer surface of the semifinished product with at least one heatable solid, and (III) heating the semifinished product via the at least one heatable solid by solid contact heat conduction for foaming the foamable mixture by gas elimination from the at least one propellant to form the metal foam. Furthermore, the invention relates to a metal foam and a composite material obtainable by the method and a component comprising the metal foam and / or the composite material.
  • Metal foams and composites comprising metal foams such as metal foam sandwiches have been known for years. The latter are of particular interest when the composite is a one-component system, ie when using a specific metal and its alloys, in particular aluminum and its alloys, and the connection between the core and cover layer is produced by means of a metallurgical bond. Corresponding methods for producing such metal foams and composites and components made therefrom are known from various publications.
  • DE 44 26 627 C2 describes a process in which one or more metal powders are mixed with one or more propellant powders and the resulting powder mixture is compacted by means of axial hot pressing, hot isostatic pressing or rolling and in a subsequent operation with previously surface-treated metal sheets is assembled by roll-plating into a composite material.
  • the latter After reshaping of the resulting semi-finished product by, for example, pressing, deep-drawing or bending, the latter is heated in a final step to a temperature which is in the solidus-liquidus region of the metal powder. but is below the melting temperature of the outer layers. Since the blowing agent powder is chosen such that its gas separation takes place simultaneously in this temperature range, bubbles form within the viscous core layer, accompanied by a corresponding increase in volume. The subsequent cooling of the composite stabilizes the foamed core layer.
  • EP 1 000 690 A2 describes the production of such a composite material on the basis of a powder compact which was first produced open-pored and which did not become active until later Walzplatt Schl with the outer layers is closed pores. The remaining process steps are identical.
  • the original open porosity is to prevent that lead during storage of the powder compact possible gas splits of the propellant to geometry changes of the compact and thus to problems in the subsequent production of the composite with the outer layers.
  • it is intended to facilitate the opening of the oxide layers forming during the storage of the compact in the production of the composite by the open porosity.
  • DE 41 24 591 C1 discloses a process for producing foamed composite materials, wherein the powder mixture is introduced into a hollow metal profile and then rolled together with it. The deformation of the resulting semi-finished product and the subsequent foaming carried out in the same manner as described in DE 44 26 627 C2.
  • EP 0 997 21 5 A2 discloses a process for the production of a metallic composite material consisting of solid metallic cover layers and a closed-pore, metallic core, which thereby combines the production of the core layer and the connection with the cover layers in one step, that the powder mixture is introduced into the nip between the two outer layers and thus compressed between them. Furthermore, it is proposed to add the powder in a protective gas atmosphere. so as to prevent the formation of oxide layers, which could adversely affect the required connection between the outer layers and powder mixture.
  • US 5,972,521 A discloses a method for producing a composite blank in which air and moisture are removed by evacuation from the powder. Subsequently, the evacuated air is replaced by a gas which is inert to the core material under elevated pressure, before the powder is compacted and connected to the cover layers. From EP 1 423 222 a process for producing a composite of cover layers and metal powder is known, in which the entire production process takes place under vacuum. In particular, the compaction of the powder bed and the subsequent rolling should take place under vacuum.
  • 5,564,064 A1 discloses a process which specifically aims for such open porosity by expansion of enclosed gases below the melting temperature of the powder material, such pore formation is not desirable in the processes described above, since only the aspired closed, spherical pores allow optimal load transfer over the intact as possible, surrounding the pores cell walls, and thus contribute significantly to the strength of the core foams and thus the composite material.
  • DE 102 15 086 A1 discloses a method for producing foamable metal bodies by compacting and pre-compacting a semifinished product.
  • the gas-splitting propellant is formed only after the compaction and pre-compression of the semi-finished product by hydrogenation of the mixture of metal-containing propellant pre-material and the at least one metal.
  • the porous metal body is formed by heating the foamable metal body thus obtained to a temperature above the decomposition temperature of the blowing agent, and it is preferable that this takes place immediately after the production of the foamable metal body without intermediate cooling thereof.
  • BR 10 201 2 023361 A2 discloses the production of a closed-cell metal foam, in which a semifinished product, which is a metal selected from the group consisting of Al, Zn, Mg, Ti, Fe, Cu and Ni, and a blowing agent, selected from the Group consisting of TiH 2 , CaC0 3 , K 2 C0 3 , MgH 2 , ZrH 2 , CaH 2 , SrH 2 and HfH 2 and others, is foamed in a pre-heated to 780 ° C resistance furnace.
  • a semifinished product which is a metal selected from the group consisting of Al, Zn, Mg, Ti, Fe, Cu and Ni
  • a blowing agent selected from the Group consisting of TiH 2 , CaC0 3 , K 2 C0 3 , MgH 2 , ZrH 2 , CaH 2 , SrH 2 and HfH 2 and others
  • WO 2007/014559 A1 discloses a process for the powder metallurgical production of metal foam in which a pressed semifinished product is used, which is heated in a pressure-tight sealable chamber to the melting or solidus temperature of the pulverulent metallic material, wherein after reaching the pressure in the chamber is reduced from an initial pressure to a final pressure, so that the semifinished product foams.
  • DE 199 33 870 C1 discloses a method for producing a metal composite body using a foamable compact, wherein the compact or semifinished product is produced by compacting a mixture of at least one metal powder and at least one gas-releasing propellant powder.
  • EP 0 945 197 A1 discloses a method in which composite sheets or strips produced from clad rolled billets are formed from a blowing agent-containing aluminum alloy and then foamed under pressure and temperature increase to the ignition temperature of the blowing agent.
  • a method for producing a composite body is known, in which a metal foam material is foamed by powder metallurgy under such heat supply to a first body part that the outer fabric layers melt on the connecting surfaces of a substrate body and thereby with the adjacent layers of fabric first body part are material metallurgically connected.
  • the foaming processes known from the prior art suggest the heating of the respective precursor material (semifinished product) for foaming.
  • foamable mixtures of metal and blowing agent in particular in the form of semi-finished products, in close contact with at least one appropriately heated or heated solid by direct heat transfer in the Homogeneous foaming ways of solid contact heating, thereby forming a metal foam.
  • defects that is to say, for example, distortions, bulges, bubbles, bulges and cavities which do not correspond to the (intended) pores in the normally foamed regions, surprisingly do not occur.
  • no (intermediate) areas with warping and bubbles are observed, so that warping and deformation of the semifinished product altogether is avoided.
  • No protective gas is required; it may be according to the invention in ambient atmosphere or air atmosphere and ambient air pressure gearbei tet.
  • the present invention therefore provides:
  • the semifinished product comprises at least a first region formed from the foamable mixture and at least one second region formed from the at least one second metal in the form of non-foamable solid material, such that a composite material may be formed with at least one first Area that made the metal foam of at least a first metal is formed, and at least a second region formed of at least one second metal in the form of non-foamable solid material;
  • step (IV) preheating by heating the semifinished product from step (I) to a temperature which is about 50 ° C to 100 ° C below the foaming temperature, wherein the step (IV) before the step (II) and / or step (III ) is carried out;
  • step (V) forming the semifinished product provided in step (I) into a molded part, wherein in step (III) and / or (IV) the heating of the resulting molded part takes place instead of the semifinished product;
  • step (VII) second metallurgical bonding, in particular of a foamable core obtained in step (VI), with the at least one, preferably two, outer layers of a corresponding semifinished product;
  • the term “about” or “substantially” is used with reference to values or ranges of values, or certain values result from the use of these terms (eg, the formulation "the outgassing temperature of A is approximately equal to the solidus temperature B "is to be understood as a certain temperature which results from the material B used by the person skilled in the art), this is to be understood as meaning that the person skilled in the art will regard as expertly usual in the given context.
  • deviations of the specified values from +/- 10%, preferably from +/- 5%, more preferably from +/- 2%, particularly preferably from +/- 1%, of the terms "about” and “substantially” are included ,
  • the invention thus relates to a method for producing a metal foam or a metallic composite material containing a metal foam.
  • the metal foam and the metal foam in the composite material according to the invention comprise or consist of at least one first metal, which forms voids in the form of pores, preferably in the form of closed pores containing a gas (gas inclusions) consisting of air, from the at least a propellant released gas or mixtures thereof may exist.
  • Preference is exactly a first metal.
  • the at least one first metal is foamed (foamed) with the aid of a blowing agent. In this case, the volume of the first metal increases as a result of pore formation or gas inclusions.
  • a mixture of the at least one first metal and the at least one blowing agent in the form of a foamable mixture is produced.
  • This foamable mixture is preferably in the form or as part of a semi-finished product.
  • the foamable mixture or the semi-finished product is brought into contact with at least one heatable solid for foaming (frothing) the at least one first metal or the foamable mixture. Heating the at least one solid leads to the release of a gas (gas separation) from the at least one blowing agent.
  • the gas released here foams the at least one first metal by producing pores in the at least one first metal and thus the metal foam.
  • metal herein means both a metal in its commercially pure form ("pure metal” such as pure magnesium, pure aluminum, pure iron, pure gold, etc.) and its alloys.
  • pure metal such as pure magnesium, pure aluminum, pure iron, pure gold, etc.
  • all foamable (foamable) metals in pure form or as an alloy are suitable as the first metal.
  • Metals in pure form (pure metals) contain the respective metal in an amount or with a content of at least 99 wt .-%, based on the respective metal.
  • Suitable foamable metals are in particular magnesium (Mg), aluminum (Al), lead (Pb), gold (Au), zinc (Zn), titanium (Ti) or iron (Fe).
  • the first metal may thus be magnesium (Mg), aluminum (Al), lead (Pb), gold (Au), zinc (Zn), titanium (Ti) or iron (Fe) in pure form, ie pure magnesium, pure aluminum, pure lead, Pure gold, pure zinc, pure titanium or pure iron, wherein a content of the respective metal of at least 99 wt .-%, based on the respective metal, is preferred.
  • a metal in which magnesium (Mg), aluminum (Al), lead (Pb), gold (Au), zinc (Zn), titanium (Ti) or iron (Fe) in an amount is also suitable as the first metal of at least about 80% by weight (weight percent, weight%), based on the amount of the first metal, forms the major component. Therefore, alloys of the aforementioned metals are also used. Therefore, the term "metal" according to the invention in addition to the pure metal also includes metal alloys or alloys shortly.
  • a suitable alloy of magnesium is, for example, AZ 31
  • Suitable alloys of aluminum are, for example, selected from the group consisting of
  • higher strength aluminum alloys selected from the group consisting of aluminum-magnesium-silicon alloys (6000 series) and aluminum-zinc alloys (7000 series), among the aluminum-zinc alloys (7000 series)
  • AIZn4.5Mg (Alloy 7020) is preferred, and
  • higher-strength aluminum alloys having a melting point of about 500 ° C to about 580 ° C preferably higher-strength aluminum alloys having a melting point of about 500 ° C to about 580 ° C, comprising aluminum, magnesium and silicon.
  • the at least one first metal may be aluminum or pure aluminum (at least
  • the at least one first metal may be a higher-strength aluminum alloy.
  • the higher strength aluminum alloy may be selected from the group consisting of aluminum-magnesium silicon alloys (6000 series) and aluminum-zinc alloys (7000 series), of which AlZn4.5Mg (7020 alloy) is preferred among the aluminum-zinc alloys (series 7000) ,
  • the at least one first metal can therefore be in particular AIZn4.5Mg (alloy 7020).
  • the at least one first metal may be a higher strength aluminum alloy having a melting point of about 500 ° C to about 580 ° C; preferred higher strength aluminum alloys are AISi6Cu7.5, AIMg6Si6 and AIMg4 ( ⁇ 1) Si8 ( ⁇ 1).
  • the at least one first metal may also be a higher strength aluminum alloy having a melting point of about 500 ° C to about 580 ° C comprising aluminum, magnesium and silicon or composed solely of these chemical elements.
  • Preferred higher strength aluminum alloys having a melting point of about 500 ° C to about 580 ° C comprising aluminum, magnesium and silicon are AIMg6Si6 and AIMg4 ( ⁇ 1) Si8 ( ⁇ 1), of which
  • AIMg4 ( ⁇ 1) Si8 ( ⁇ 1) is particularly preferred.
  • the indication ( ⁇ 1) in the alloying formulas used herein means that the respective chemical element concerned may also have a mass percentage more or less than stated. In general, however, a correlation between two elements provided with such information in a formula, that is, if, for example, of the first element in the formula, which is provided with ( ⁇ 1), a mass percent more present, then from the second element in the formula, which also with ( ⁇ 1), one percent by mass less.
  • the formula AIMg4 ( ⁇ 1) Si8 ( ⁇ 1) thus also includes the formulas AIMg5Si7 and AIMg3Si9.
  • a suitable alloy of the lead is, for example, the lead-copper alloy with about 1% copper, ie PbCul or Pb-Cu.
  • Suitable alloys of the gold are, for example, gold-titanium alloys with about 1% titanium, ie AuTil or AuTi.
  • Suitable alloys of zinc are, for example, zinc-titanium alloys with about 1% to 3% titanium, ie for example ZnTil, ZnTi 2 or ZnTi 3.
  • a suitable alloy of titanium is, for example, Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo.
  • Suitable alloys of iron are mainly steel. According to the invention and according to DIN EN 10020: 2000-07, “steel” refers to a material whose mass fraction of iron is greater than that of any other element whose carbon content is generally less than 2% and which contains other elements. A limited number of chromium steels can contain more than 2% carbon, but 2% is the usual limit between steel and cast iron.
  • Semi-finished product according to the present invention is a foamable starting material, which after foaming a metal foam or a composite material comprising such a metal foam results.
  • the semifinished product as a precursor for the metal foam comprises a foamable (foamable) mixture or has this exclusively.
  • the foamable mixture comprises the metal to be foamed, ie the at least one first metal, at least one blowing agent and optionally at least one adjuvant.
  • the foamable mixture or the entire semifinished product can be produced by powder metallurgy.
  • Semi-finished products produced by powder metallurgy have the foamable mixture as compacted powder in the form of a compact or in such a compacted form that the mixture is rollable, for example as rollable ingots.
  • the foamable mixture can also be used as a solid metal, which is a gas- miges propellant such as hydrogen gas has absorbed present.
  • a gas- miges propellant such as hydrogen gas has absorbed present.
  • These foamable semi-finished products must be able to expand correspondingly during foaming for the formation of the metal foam, which is naturally associated with an increase in volume of the semifinished product or the metal structure of the at least one first metal therein.
  • Composite material in the context of the present invention is a metallic material in which two structurally different materials, namely foamed metal (metal foam) and metal in the form of solid, non-foamable solid material are combined with each other and positively and / or materially connected to each other.
  • the (final) material metallurgical connection between metal foam and solid metal takes place at their adjoining connecting surfaces by melting the same when foaming the foamable mixture with heat.
  • the majority of the metallurgical connection between the foamable mixture and the solid material is already present in the semi-finished product.
  • oxide-free surfaces can be produced which result in the powder particles of the foamable mixture and the Solid solid material (the top layer (s)) join, ie There is a kind of welding instead.
  • the composite material according to the invention comprises a metal foam and metal in the form of non-foamable, solid solid material.
  • the composite material comprises or has at least one first region, which is formed from the metal foam of the at least one first metal or comprises this metal foam, and at least one second region, which is formed from at least one second metal in the form of non-foamable solid material or this includes.
  • the at least one second region comprises or has exactly one second metal in the form of non-foamable solid material.
  • the at least one second region can be used in particular as a solid, non-foamable metallic Layer, especially as a cover layer or cover layer, be formed on at least part of the surface of the at least one first region.
  • two second regions are preferably each applied as a layer, in particular cover layer or cover layer, in the form of non-foamable solid material, ie two solid layers.
  • the two massive (deck) layers are preferably separated from one another by a zone of the first region in such a way that the first region could expand in foaming due to the associated increase in volume due to the formation of the metal foam in this zone.
  • the composite material preferably has exactly one first area and exactly one second area.
  • the composite preferably has exactly one first region and exactly two second regions.
  • the composite material has exactly one first region and exactly two second regions, wherein each of the two second regions forms a layer on the first region.
  • the two second regions or layers are separated by a zone in which the first region or the semifinished product could expand during the foaming.
  • the semifinished product as a precursor for the composite material or for the production of the composite material according to the present invention is a foamable starting material, which results after foaming the composite material.
  • the semifinished product comprises or has at least one first region which is formed from or comprises the foamable mixture, and at least one second region which is formed from or comprises the at least one second metal in the form of non-foamable solid material.
  • the at least one second region may in particular be formed as a solid, non-foamable metallic layer, in particular as cover layer or cover layer, on at least part of the surface of the at least one first region.
  • two second regions are preferably each applied as a layer, in particular cover layer or cover layer, in the form of non-foamable solid material, ie two solid layers.
  • two second regions are preferably each as a layer in the form of non-foamable solid material, so two massive Layers applied, which are separated by a zone of the first region such that the first region can expand during foaming due to the associated volume increase by the formation of the metal foam in this zone.
  • the semifinished product for the composite material preferably has exactly one first region and exactly one second region.
  • the semifinished product for the composite material preferably has exactly one first region and exactly two second regions.
  • the semifinished product for the composite material has exactly one first region and exactly two second regions, wherein each of the two second regions forms a layer on the first region.
  • the two second regions or layers are separated by a zone in which the first region or the semifinished product can expand during foaming.
  • the semifinished product for forming a composite material is designed such that there are two outer layers of solid material, in particular aluminum or an aluminum alloy, and between these as the first region, the foamable mixture, in particular of an aluminum alloy, the lower a solidus temperature as the aluminum alloy of the two outer layers comprises.
  • the foamable mixture is preferably already compressed to about 98% to 100% of the density of the corresponding solid material.
  • the semifinished product comprises at least one first region, which is formed from the foamable mixture, and at least one second region, which is formed from the at least one second metal in the form of non-foamable solid material, such that a composite may be formed having at least a first region formed of the metal foam of the at least one first metal and at least a second region formed of at least one second metal in the form of non-foamable bulk material.
  • the at least one first region as the foamed core and in the semi-finished product for producing this composite material at least one first area is designed as a foamable core.
  • This core is covered in layers by the second region, ie in the form of at least one cover layer.
  • sandwich-like structures, ie layered plate-shaped structures, layer structures or layered structures with planes of straight (non-curved) propagation direction are possible.
  • Core and cover layer (s) then describe planes of straight (non-curved) propagation direction or are plate-shaped.
  • the spherical layer structure may be solid throughout with a solid rod-shaped core or with an innermost hollow core such that the foamable or foamed core has a tubular configuration.
  • the metal foams, composite materials and semifinished products can have any shape as long as a volume increase or volume expansion of the at least one first region with the foamable mixture is ensured in the semi-finished products.
  • the semi-finished products can be plate-shaped, in particular in the form of semi-finished products with a foamable mixture between an upper and a lower cover layer as two second regions as solid material, as round or square bars and other, regularly or irregularly shaped body.
  • the semi-finished products may have a layered structure, but the at least one first and at least one second region may also be present in a different manner next to one another and connected to one another.
  • Semi-finished is the foamable mixture at least at the beginning of the manufacturing process in the form of powder comprising powder particles before.
  • the finished semifinished product may also contain the foamable mixture in powder form, but preferably the foamable mixture is present in the finished semifinished product in compacted form, for example as a compact.
  • the Compaction of the powder leads to its solidification and may extend to a metallurgical connection of the powder particles with each other, ie the individual grains or particles of the powder (powder particles) by diffusion and formation of (first) intermetallic phases within the mixture partially or completely ver together - bound, instead of forming a loose powder.
  • This (first) metallurgical bonding has the advantage of a more stable and more compact foamable first region or core, which forms almost no defects in the foam during foaming.
  • the first metallurgical bonding also produces a stable rolling bar, ie the ductility of the semi-finished product, in particular by rolling, bending, deep drawing and / or hydroforming, is improved.
  • the method according to the invention may additionally comprise a step
  • first metallurgical bonding is understood according to the invention as follows: bonding of the powder mixture and the cover layers by means of diffusion and formation of first intermetallic phases within the mixture.
  • the first metallurgical bonding has the advantage of a more stable and compact foamable core, which forms almost no defects in the foam during foaming.
  • the first metallurgical bonding produces a stable ingot.
  • the powder particles are partially connected to the cover layers, in particular if, in the preferred embodiment, the lying invention comprises the semifinished aufC to Bares material as the first area between two cover layers or cover plates as second regions of solid material.
  • the first metallurgical bonding in step (VI) can be carried out in particular by pre-compacting the foamable mixture, in particular together with at least one, preferably at least two outer layers or cover layers, using pressure in a range from about 0.05 MPa to about 1, 5MPa, preferably in a range of about 0.1 MPa to about 1.1 MPa, and more preferably in a range of 0.1 5 MPa to about 0.45 MPa, and at a temperature of the foamable mixture and container of about 400 ° C to about 490 ° C or from about 65% to about 90%, preferably from about 70% to about 85%, in particular about 80%, of the solidus temperature of the foamable mixture or of the at least one first metal.
  • the duration (holding period) may be from about 4 hours to about 48 hours, preferably from about 6 hours to about 32 hours, preferably to about 24 hours.
  • the semifinished product can be heated to about 80% of the melting temperature of the foamable mixture and kept at this temperature for about 6 hours to about 32 hours, preferably up to about 24 hours.
  • the application of pressure is vertical to the first and second cover layers, wherein the first and second cover layers are arranged substantially plane-parallel to each other.
  • the application of pressure can take place here by means of two plane-parallel tools, for example a table with a horizontal plate movable thereon, in a pressing process.
  • the temperature of the foamable mixture or semifinished product during the first metallurgical bonding or pre-compression is preferably about 65% to about 90%, preferably about 70% to about 85%, in particular about 80% of the solidus temperature of the foamable mixture.
  • the first metallurgical bonding or precompression can take place by means of two plane-parallel tools in a pressing process.
  • the precompression of the powder takes place at a pressure in a range from about 0.05 MPa to about 1.5 MPa, preferably in a range from about 0.1 MPa to about 1.1 MPa, and even more preferably in a in the range of about 0.15 MPa to about 0.45 MPa, and at a temperature in a range of about 400 ° C to about 490 ° C, preferably to about 470 ° C, more preferably to about 460 ° C, or about 65% to about 90%, preferably from about 70% to about 85%, in particular about 80%, of the solidus temperature of the foamable mixture.
  • Pre-compression of the powder preferably takes place at about 65% to about 90%, preferably about 70% to about 85%, in particular about 80%, of the solidus temperature of the foamable mixture.
  • the pressing process may in particular take place when the semifinished product is in an air atmosphere at ambient air pressure. This saves the effort for a protective gas atmosphere or the application of vacuum and / or work under vacuum.
  • pre-compacting which is preferably carried out by axial pressing, a stable ingot is produced. Furthermore, the powder particles are partially connected to the cover layers of the container.
  • the first metallurgical bonding in step (VI) can be carried out in particular by heating the foamable mixture, in particular together with at least one, preferably at least two outer layers or cover layers, to about 70% to about 90%, preferably about 75% to about 85%. , Preferably about 80%, the solidus temperature of the foamable mixture, wherein a widening of the semifinished product is largely prevented.
  • the temperature is in the range of about 450 ° C to about 495 ° C, more preferably in the range of about 455 ° C to about 465 ° C.
  • the container may be heated to about 80% of the melting temperature of the foamable mixture and maintained at that temperature for about 6 hours to about 32 hours, more preferably to about 24 hours. This can be done especially at ambient air pressure. This saves the effort for a protective gas atmosphere or the application of vacuum and / or work under vacuum.
  • the widening of the semifinished product can in this alternative embodiment by the skilled person known devices, such as by clamps, clamps, weights and / or a correspondingly dimensionally stable and rigid support frame, each or in Combining the semi-finished product to remain in its original form can be effectively prevented.
  • the holding frame may also be a kind of shape, similar to a casting mold.
  • the applied pressure is preferably in a range of about 0.15 MPa to about 0.6 MPa, more preferably in a range of about 0.2 MPa to about 0.4 MPa.
  • the (premature) outgassing of the blowing agent in step (VI) is prevented by the precompression of the foamable mixture, either by the application of externally generated pressure or by the pressure created by the prevention of the expansion of the semifinished product in its interior.
  • the method according to the invention may additionally comprise a step
  • step (VII) second metallurgical bonding, in particular a foamable core obtained in step (VI), comprising at least one, preferably two, outer layers of a corresponding semifinished product, preferably after carrying out step (VI).
  • the term "second metallurgical bonding” is understood to mean the production of oxide-free surfaces by reshaping of the core and of the cover layers, which causes the powder particles and the cover layers to bond, i. There is a kind of welding instead.
  • the second metallurgical bonding allows a simple method of bonding, since, for example, no individual welds must be attached and since a more stable connection results than can be achieved by adhesive, which would not survive unscathed the temperatures occurring during subsequent foaming.
  • the second metallurgical bonding can also after
  • Step (I) it does not assume that the first metallurgical bonding after step (VI) was performed. However, this is advantageous because then highly uniform closed pores in the metal foam, in particular in the metal foam core of a sandwich Bundstoffstoffes with two outer layers and arranged therebetween metal foam core can be obtained.
  • the second metallurgical bonding can take place according to the invention by processes comprising diffusion and rolling, but also axial or hydrostatic pressing, wherein rolling is preferred, under the action of pressure on the semifinished product.
  • the pressure in the nip is preferably in a range of about 5000 to about 7000 tons, more preferably in a range of about 5600 to about 6500 tons.
  • the temperature of the semifinished product is below the outgassing temperature of the at least one propellant, below the solidus temperature of the foamable core and below the solidus temperature of the at least one second metal from which the top layer is formed.
  • the temperature in the second metallurgical bonding is from about 400 ° C to about 520 ° C, preferably from about 440 ° C to about 510 ° C, even more preferably in a range from about 470 ° C to about 500 ° C, wherein the temperature must always be below the Ausgastempe- temperature of the at least one propellant so that there are no bubbles in the rolled material.
  • the second metallurgical bonding may be carried out by hot-rolling the container at a temperature below the decomposition temperature of the blowing agent. Subsequently, a cold rolling process can follow, preferably to achieve sheet thicknesses below 9 mm.
  • a second metallurgical compound of powder and cover layer is achieved and further the powder of the foamable mixture to about 90%, preferably to about 98%, to about 100 % of its nominal density compacted.
  • the "nominal density" of the foamable mixture is the density the foamable mixture would have if it were not in powdered form but in a compact form as a solid solid material.
  • the resulting, preferably at least three-layer semifinished product is made up and fed to the foaming process according to steps (II) and (III).
  • the temperature of the semifinished product at the beginning of the respective process steps (VI) and / or (VII) can be from about 460.degree. C. to about 490.degree. This has the advantage that during the process steps (VI) and / or (VII) no cracks occur in the core and on the sides.
  • the powder of the at least one first metal consists of powder particles, which may have a particle size of about 2 ⁇ to about 250 ⁇ , preferably from about 10 ⁇ to about 150 ⁇ . These particle sizes have the advantage that a particularly homogeneous mixture, i. forms a particularly homogeneous foamable mixture, so that later occurring defects during foaming are avoided.
  • the foamable (foamable) mixture comprises at least a first metal and at least one blowing agent.
  • the foamable mixture comprises exactly one first metal and at least one blowing agent.
  • the foamable mixture preferably comprises exactly one first metal and exactly two blowing agents.
  • the foamable mixture comprises exactly one first metal and exactly one blowing agent.
  • the foamable mixture may further comprise adjuvants.
  • the foamable mixture preferably does not comprise an adjuvant, since with one or more auxiliaries the microstructure of the foamable mixture and foamable core is generally disturbed in such a way that the foamed (foamed) core obtained later from it contains defects such as inhomogeneities in the foam structure , too large pores or bubbles and / or open pores instead of closed pores.
  • the foamable mixture contains only exactly one first metal, exactly one blowing agent, optionally one or more derivatives of the blowing agent and no further substances or auxiliaries.
  • the foamable mixture may exclusively contain or consist of the aforementioned substances or constituents instead of just comprising them.
  • the blowing agent as derivative (s) additionally comprise at least one oxide and / or oxihydride of the metal or metals of the metal hydride (s) used in each case.
  • oxides and / or Oxihydride arise in a pretreatment of the propellant and its durability as well as its response during foaming, so improve the timing of the release of the propellant gas, so that the propellant used or the propellant not too early, but not too late release; too early or too late release of the propellant gas can produce oversized cavities and thus defects in the metal foam.
  • the inventive at least one propellant releases from a certain temperature, the Ausgastemperatur of the blowing agent, by means of degassing or gas separation, a propellant, which serves to foam the at least one first metal.
  • a propellant which serves to foam the at least one first metal.
  • a metal hydride as blowing agent is released as propellant hydrogen (H 2 ).
  • carbon dioxide (C0 2 ) is released as a propellant gas.
  • the at least one blowing agent according to the invention is selected from the blowing agents known to the person skilled in the art for the respective first metal.
  • blowing agents which are selected from the group consisting of metal hydrides and metal carbonates are suitable for the metals explicitly mentioned herein.
  • the outgassing temperature of the at least one blowing agent should advantageously be equal to the solidus temperature of the at least one first metal or should be below the solidus temperature of the at least one first metal to later become a closed-cell foam free of defects and a good result in foaming the core.
  • the outgassing temperature of the propellant should preferably be no more than about 90 ° C, more preferably no more than about 50 ° C below the solidus temperature of the at least one first metal.
  • the outgassing temperature of the at least one propellant should also be less than the solidus temperature of the at least one second metal, since the at least one second metal does not enter its solidus area during foaming of the at least one first metal may, therefore, not begin to melt to prevent mixing with the at least one first metal, as explained elsewhere herein.
  • the outflow temperature of the at least one propellant is therefore preferably below, more preferably at least about 5 ° C. below the solidus temperature of the at least one second metal.
  • the blowing agent according to the invention is preferably selected as follows:
  • the at least one blowing agent is preferably selected from the group consisting of metal hydrides and metal carbonates, more preferably selected from
  • Carbonates of the second main group of the Periodic Table of the Elements ie in particular the group consisting of BeC0 3 , MgC0 3 , CaC0 3 , Sr-C0 3 and BaC0 3 .
  • the at least one blowing agent is more preferably selected from the group consisting of TiH 2 , ZrH 2 , MgC0 3 and CaC0 3 .
  • the propellant is in particular a metal hydride.
  • the metal hydride is preferably selected from the group consisting of TiH 2 , ZrH 2 , HfH 2 , MgH 2 , CaH 2 , SrH 2 , LiBH 4 and LiAlH 4 .
  • the at least one metal hydride is more preferably selected from the group consisting of TiH 2 , ZrH 2 , HfH 2 , LiBH 4 and LiAlH 4 , more preferably selected from the group consisting of TiH 2 , ZrH 2 , LiBH 4 and LiAlH 4 more preferably selected from the group consisting of TiH 2 , LiBH 4 and LiAlH 4 .
  • the metal hydride is also selected from the group consisting of TiH 2 , ZrH 2 and HfH 2 , more preferably consisting of TiH 2 and ZrH 2 .
  • the metal hydride TiH 2 is particularly preferred.
  • a combination of two metal hydrides selected from the group consisting of TiH 2 , ZrH 2 and HfH 2 , preferably the combination of TiH 2 and ZrH 2 is suitable.
  • a combination of two metal hydrides is suitable as a blowing agent, wherein each of the two groups
  • each one blowing agent is selected; preferred of these is the combination of TiH 2 with a propellant selected from the group consisting of MgH 2 , CaH 2 , SrH 2 , LiBH 4 and LiAlH 4 ; particularly preferred is the combination of TiH 2 with LiBH 4 or LiAlH 4 .
  • a propellant selected from the group consisting of MgH 2 , CaH 2 , SrH 2 , LiBH 4 and LiAlH 4 ; particularly preferred is the combination of TiH 2 with LiBH 4 or LiAlH 4 .
  • exactly one propellant is used according to the invention.
  • the blowing agent is particularly an alkaline earth metal carbonate, ie in particular selected from the group consisting of MgC0 3, Ca C0 3, SRC0 3 and BAC0 3, preferably selected from the group consisting of MgC0 3, Ca C0 3, SRC0 3 and BAC0 3, more preferably selected from MgC0 3, CaC0 3 and SRC0 3 of the group, particularly preferably selected from the group consisting of MgC0 3 and CaC0. 3
  • the at least one propellant is preferably selected from the group consisting of metal carbonates, more preferably selected from carbonates of the second main group of the Periodic Table of the Elements (alkaline earth metals), ie in particular the group consisting of MgC0 3 , CaC0 3 , SrC0 3 and BaC0 3 , even more preferably selected from the group consisting of MgC0 3 , CaC0 3 and SrC0 3 , more preferably selected from the group consisting of MgC0 3 and SrC0 3 .
  • the outgassing temperature is in each case as follows (specification of the outgassing temperature in parentheses): TiH 2 (about 480 ° C.), ZrH 2 (about 640 ° C. to about 750 ° C.), HfH 2 (approx 500 ° C to about 750 ° C), MgH 2 (about 41 5 ° C), CaH 2 (about 475 ° C), SrH 2 (about 510 ° C), LiBH 4 (about 100 ° C) and LiAlH 4 ( about 250 ° C).
  • the outgassing temperature is in each case as follows (specification of the outgassing temperature in parentheses): MgC0 3 (about 600 ° C. to about 1300 ° C.), CaC0 3 (about 650 ° C. to about 700 ° C. ), SrCo 3 (about 1 290 ° C) and BaC0 3 (about 1 360 ° C to about 1450 ° C).
  • the metal hydride may additionally comprise as blowing agent at least one oxide and / or oxihydride of the metal or of the metals of one or more of the metal hydrides used in each case.
  • the oxides and / or oxihydrides are formed in the pretreatment of the metal hydride-containing propellant and improve its durability as well as its response during foaming, ie the timing of the release of the propellant gas.
  • the improvement of the foaming response with respect to the timing of the release of the propellant gas is mainly a shift in the release of the propellant gas or the outgassing in the late direction to a too-fast outgassing and thus the formation of defects such as bubbles and holes instead ( closed) pores to avoid; this will become one achieved by said oxides and / or Oxihydride, on the other hand achieved in that the at least one blowing agent, especially in the case of using one or more metal hydrides, in the matrix of the semifinished product, after the metallic bonding within the first region and optionally after the metallic connection of the first region with the second region is under high pressure.
  • the heat treatment in an oven preferably at a temperature of 500 ° C., more preferably at a temperature in a range from about 450 ° C. to about 550 ° C., over a period of about 5 h, is suitable as a method for pretreating the propellant. preferably about 2h to 8h.
  • the oxide is in particular an oxide of the formula Ti v O w , where v is from about 1 to about 2 and w is from about 1 to about 2.
  • the oxihydride is especially an oxihydride of the formula TiH x O y , where x is from about 1.82 to about 1.99 and y is from about 0.1 to about 0.3.
  • the oxide and / or oxihydride of the propellant may form a layer on the grains of the powder of the propellant; the thickness of this layer may be from about 10 nm to about 100 nm.
  • the amount of the blowing agent or the total amount of all blowing agents using at least two different blowing agents can be from about 0.1% by weight (wt .-%) to about 1, 9 wt .-%, preferably from about 0.3 wt. % to about 1, 9 wt .-%, each based on the total amount of the foamable mixture.
  • the amount of the oxide and / or oxihydride may be from about 0.01% to about 30% by weight, based on the total amount of the at least one blowing agent.
  • the at least one second metal may be arbitrarily selected, as long as it is suitable for the solid and permanent connection with the other material component, here the metal foam, which is typical in a composite material.
  • the at least one first metal and the at least one second metal are not identical, ie both At least one of the alloy constituents, the mass or weight fraction of at least one alloying constituent and / or the nature (powder versus solid solid material), differ so that the solidus temperature of the at least one second metal is higher than the liquidus temperature of the at least one first metal. In particular, however, the solidus temperature of the at least one second metal is higher than the liquidus temperature of the foamable mixture.
  • the at least one second metal as (solid, non-foamable) solid material compared to the at least one first metal as (compacted) powder, this usually has a different melting behavior than that, i. the same metal or metal alloy as a solid material begins to melt later in time at the same temperature due to a higher enthalpy of fusion than in the form of powder.
  • solid material can only begin to melt at a somewhat higher temperature than when it is present as a (compacted) powder, especially if the latter is also mixed with a blowing agent, because this lowers the melting point of the mixture of metal powder and blowing agent the foamable mixture in total.
  • the solidus temperature of the at least one second metal is higher than the liquidus temperature of the at least one first metal, in particular higher than the liquidus temperature of the foamable mixture. It is also advantageous if the at least one second metal begins to melt in time so much later (ie, sufficiently late) than the at least one first metal, so that the at least one second region made of the at least one second metal in solid, non-foamable form, which can be formed, for example, as a solid metallic cover layer, does not melt or start to melt during foaming of the foamable mixture. It has been found that otherwise, during the melting of the at least one layer during the foaming process, the latter is unintentionally deformed, in particular under the pressure of the gas released from the blowing agent.
  • the at least one second metal begins to melt on foaming of the at least one first metal, it mixes In this case, with the at least one first metal beyond the boundary layers and destroys the foam or does not allow its formation or even foamed itself, so that the foaming process is completely uncontrollable.
  • the difference required between the solidus temperature of the at least one second metal and the liquidus temperature of the at least one first metal depends on the one hand on the (chemical) nature of the metals or metal alloys selected for the at least one first metal and the at least one second metal, on the other hand conditioned by their melting behavior.
  • the at least one second metal has a solidus temperature that is at least about 5 ° C higher than the liquidus temperature of the foamable mixture. This higher solidus temperature and / or the temporally sufficiently early onset of melting of the at least one second metal can be realized according to the invention
  • the at least one second metal (as a solid solid material compared to a powder form of the at least one first metal), ie a shape or texture which causes a higher solidus temperature and / or higher enthalpy of fusion (since metal melts earlier in powder form and one having lower solidus temperature than solid metal in the form of solid material); and / or - in that the at least one second metal has less alloying constituents than the at least one first metal and / or has (compared with) the at least one first metal at least one identical lower mass fraction alloying component in the alloy (ie, the mass fraction the alloy component which is identical in the at least one first and at least one second metal is lower or smaller in the at least one second metal than in the at least one first metal).
  • the different melting, solidus and / or liquidus temperatures can be adjusted by different alloying additives in powder and solid material accordingly.
  • the solidus temperature of the at least one second metal is at least about 5 ° C higher than the liquidus temperature of the at least one first metal.
  • the solidus temperature of the at least one second metal is more preferably at least about 6 ° C, more preferably at least about 7 ° C, even more preferably at least about 8 ° C, even more preferably at least about 9 ° C, even more preferably at least about 10 ° C, even more preferably at least about 1 1 ° C, even more preferably at least about 1 2 ° C, even more preferably at least about 1 3 ° C, still further preferably at least about 14 ° C, more preferably at least about 15 ° C, even more preferably at least about 1 6 ° C, even more preferably at least about 1 7 ° C, even more preferably at least about 18 ° C, even more preferably at least about 1 9 ° C and even more preferably at least about 20 ° C higher than the liquidus temperature of the at least one first metal.
  • the at least one second region for example as the cover layer applied to the core, consisting of the at least one second metal does not exist during the foaming process so much softens or melts or melts that arise by the propellant gas formation and / or expansion unwanted bulges, bumps, cracks, holes and similar defects in at least a second area and / or the at least one second area with the at least one first area partially or completely fused or mixed.
  • the solidus temperature of the at least one second metal should be at least about 5 ° C higher, preferably about 10 ° C higher and most preferably about 1 5 ° C higher than the liquidus temperature of the at least one first metal; in special cases, the solidus temperature of the at least one second metal is at least about 20 ° C higher than the liquidus temperature of the at least one first metal.
  • a solidus temperature of the at least one second metal which is about 15 ° C higher than the liquidus temperature of the at least one first metal usually a good compromise between the strength of the metal foam structure and the solid material on the one hand and the quality of Composite structure, so clear phase boundary between metal foam and solid material and no fusion of metal foam and solid material on the other hand, provides.
  • the solidus temperature of the at least one second metal is higher than the liquidus temperature of the foamable mixture by the temperature stated above.
  • the at least one first and second metal are not identical.
  • the at least one second metal has less alloy components than the at least one first metal; the at least one second metal, alternatively or additionally to the at least one first metal, comprises at least one identical lower mass fraction alloying component in the alloy; This makes it possible to achieve the higher solidus temperature of the second metal stated here relative to the liquidus temperature of the at least one first metal.
  • the composite material and the semi-finished product for its production preferably contain exactly one second metal as solid (non-foamable) solid material.
  • the metal can also be a metal alloy.
  • the solid material according to this invention is not foamable (foamable), in contrast to the inventive foamable mixture.
  • the at least one second metal has the main component Mg (magnesium), Al (aluminum), Pb (lead), Au (gold), Zn (zinc), Ti (titanium), Fe (iron), or Pt (platinum) in one Amount of at least about 80 wt .-%, based on the amount of the at least one second metal on.
  • the at least one second metal can be selected from those pure metals and alloys, as herein for the at least one first Metal defines.
  • the at least one first metal and the at least one second metal preferably have the same main constituent Mg, Al, Pb, Au, Zn, Ti or Fe. If the at least one second metal has aluminum as the main constituent, it is in particular selected from the group consisting of
  • the at least one second metal may be aluminum or pure aluminum (at least
  • the at least one second metal may be a higher strength aluminum alloy.
  • the higher-strength aluminum alloy may be selected from the group consisting of aluminum-magnesium alloys (series 5000), aluminum-magnesium-silicon alloys (series 6000) and aluminum-zinc alloys (series 7000).
  • the at least one second metal may in particular be an aluminum-magnesium alloy (series 5000).
  • the at least one second metal may in particular be an aluminum-magnesium-silicon alloy (series 6000), preferably Al 6082 (Al Si 1 MgMn).
  • the at least one second metal may in particular be an aluminum-zinc alloy (series 7000).
  • Suitable combinations of first and second metals include, but are not limited to, alloys having the following metals as a major constituent, i. in an amount of at least about 80 wt .-%, based on the respective first or second metal, wherein additionally by way of example, but not limited to suitable propellants are given:
  • steel may be used as the alloy.
  • step (I) the chronological order or sequence of the method steps according to the invention preferably corresponds to the numbering with Roman numbers as stated in embodiment (1), i.
  • step (I) the chronological order or sequence of the method steps according to the invention preferably corresponds to the numbering with Roman numbers as stated in embodiment (1), i.
  • step (I) the chronological order or sequence of the method steps according to the invention preferably corresponds to the numbering with Roman numbers as stated in embodiment (1), i.
  • step (I) the steps (I) and (VII) may preferably be carried out additionally and in this order, preferably cumulatively after step (I).
  • step (III) The heat input into the semifinished product during heating in step (III) and, if appropriate, preheating in step (IV) takes place according to the invention from the outside into the semifinished product, ie via the outer surface of the semifinished product or a part of the outer surface of the semifinished product.
  • step (III) the heat is introduced into the semifinished product when heated with at least one solid from the outside into the semifinished product, ie from at least one solid over the outer surface of the semifinished product or part of the outer surface of the semifinished product.
  • Step (III) can be carried out simultaneously with step (II) if the contacting takes place with a solid already heated to a foaming temperature or higher / heated.
  • the heating in step (III) of the process is preferably carried out to a foaming temperature within the foamable mixture (a) at least as high as the outgassing temperature of the at least one blowing agent, and / or (b) at least as high as the solidus is the foamable mixture.
  • the foaming temperature is a temperature at which the at least one first metal is in a foamable state and the blowing agent decomposes, thereby releasing a blowing gas which foams the at least one first metal.
  • the at least one first metal is in a foamable state when it begins to melt (at its solidus temperature) or is partially or completely melted. The heat is supplied (fast) so that the rest of the at least one first metal is melted and foamable before the blowing agent has completely decomposed.
  • the heating in step (III) is preferably carried out to a foaming temperature which is lower than the solidus temperature of the at least one second metal within the foamable mixture.
  • a foaming temperature which is lower than the solidus temperature of the at least one second metal within the foamable mixture.
  • the foaming temperature should be equal to or higher than the outgassing temperature of the at least one propellant, at least as high as the solidus temperature of the at least one first metal (more precisely, taking into account a, albeit usually small, melting point depression by mixing with the at least one propellant and optionally one Auxiliaries: at least as high as the solidus temperature of the foamable mixture), and less than the solidus temperature of the at least one second metal in order to achieve the most homogeneous metal foam and preserve the character of the composite material, ie one for a superficial connection between Metal foam and metallic solid material to prevent merging of the two materials.
  • the process of the invention may additionally preheat step (IV) by heating the semifinished product of step (I) to a temperature of about 50 ° C to about 100 ° C below foaming temperature, step (IV) being performed prior to step (II) and / or step (III).
  • step (IV) preferably takes place before step (II), which in turn takes place before step (III).
  • Step (IV) is preferably carried out after step (VI) and / or step (VII).
  • This procedure has the advantage that the at least one heatable solid serving for foaming can be used more efficiently, ie at a higher throughput per unit time, because the at least one heatable solid still needs to be applied to or with this, for the foaming process necessary (residual) heat input into the semifinished product turns out to be less than if the semifinished product were to be heated from the ambient or room temperature, starting at the foaming temperature, to or with the at least one heatable solid.
  • This makes it possible to preheat one or more simpler and less suitable for foaming of metal heating sources that do not inventive at least one heatable solid, such as electrical resistance ovens use.
  • the heating in step (III) of the method according to the invention can be carried out at a controlled heating rate to the time of sufficient for foaming the at least one first metal propellant gas development on the time of reaching a frothable state of the at least one first metal, such as its solidus temperature to vote.
  • the heat should be supplied in such a way that a sufficiently strong propellant gas development for foaming the at least one first metal and any maximum propellant gas development is present when the at least one first metal has reached its foamable state, such as its solidus temperature.
  • the heating in step (III) of the process preferably takes place for the metals and blowing agents provided according to the invention at a heating rate of about 0.5 K / s to about 10 K / s.
  • the contacting of the semifinished product in step (II) and / or the heat input via solid contact heat transfer into the foamable mixture or the semifinished product during heating in step (III) of the method according to the invention is preferably carried out with at least two Heatable solids, more preferably with at least two heatable solids on at least two different sides or surfaces of the semifinished product, more preferably with exactly two heatable solids, more preferably with exactly two heatable solids on exactly two different sides or surfaces of the semifinished product, particularly preferably with exactly two heatable solids on exactly two opposite sides or surfaces of the semifinished product, in particular on outer layers on both sides of the semifinished product. It should preferably the respective side or surface of the semifinished product are brought into contact with only one solid.
  • each heatable solid should have a contact surface which is at least as large as the respective side or surface of the semifinished product, with which this is brought into contact. It is also possible, especially in the case of a particularly large semifinished product or one or more particularly large surfaces of a semifinished product, to use two or more solids on one side or surface of a semifinished product, in order to ensure a high homogeneity of the heat input. that the involved two or more solids on the affected side or surface of the semifinished product form a continuous, contiguous contact surface, which has no interruptions except a construction-related minimally small gap at the transition between two solids.
  • the homogeneity of the heat input since it takes place simultaneously from at least two sides, especially when these sides are opposite, is further improved, and thus the homogeneity of the metal foam formed is further improved.
  • this reduces the formation of imperfections in the foam and, in the case of the composite material, also at the interfaces between the at least one first and at least one second region, ie between foam and non-foamable, solid solid material; This is especially true if the at least one second region in the composite material is formed as a layer or cover layer on the at least one first region.
  • the composite material comprises exactly one first region and exactly two second regions, and each of the two second regions is formed as (cover) layer or cover layer on the exactly one first region, and is especially true if In these cases, the first region is formed as a core or core layer in the composite material, which is preferably formed as a sandwich.
  • step (II) a first surface of the semifinished product is brought into contact with a contact surface of a first heatable solid and optionally a second surface of the semifinished product is brought into contact with a contact surface of a second heatable solid.
  • step (III) For heat input is carried out according to the invention preferably, especially during step (III), the use of two heatable solids that form both parts of a tool or are inserted into such, so as the heat input not only via solid contact heat conduction, but also from or over two sides of the To carry out semi-finished products, and thus to further improve the homogeneity of the heat input.
  • step (II) of the method a first surface of the semifinished product is brought into contact with a contact surface of a first heatable solid and a second surface of the semifinished product with a contact surface of a second heatable solid.
  • the semi-finished product in step (II) is placed in the tool, and that initially with the first surface of the semi-finished product placed on one of the two heatable solids (usually the lower and / or fixed solid) or its contact surface, while the second heatable solid or its contact surface is moved accordingly to the second surface of the semi-finished to the tool shut down;
  • the second heatable solid body relative to the first heatable solid body can be arranged to be movable or rotatable.
  • the two heatable solids can also be parts (upper and lower part) of a press or be inserted into such.
  • At least one of the solids usually the upper one must be able to shift or move relative to the other solid (s) to allow foaming and expansion of the metal foam. and advantageously, as described below, to exert a contact pressure.
  • the solid bodies can be arranged (guided, that is to say with guide rails) so that they move or move relative to one another.
  • the first solid may have apertures distributed in the contact surface, such that by means of a vacuum device the semifinished product may be attached to the first solid for at least a limited period of time during step (II) and optionally at least for a limited period of time during heating in step (III) and / or or (IV) is aspirated and held.
  • the method according to the invention may additionally comprise the step
  • step (VIII) is preferably carried out before the step (II) and optionally before the step (III).
  • a release agent for example, graphite is suitable.
  • a high (specific) heat capacity and / or thermal conductivity of the at least one heatable solid thus surprisingly enables the formation of a particularly homogeneous metal foam, ie with a narrow size distribution of the pore sizes.
  • the foaming process can be faster in this way.
  • the at least one heatable solid body comprises or has a material
  • the heatable solids are thus carried out correspondingly heavy or high mass.
  • the high specific heat capacity material selected from the group consisting of steel, copper and graphite; and or
  • the high thermal conductivity material selected from the group consisting of steel, copper and graphite.
  • the contact surface of the first solid body has at least the size of the first surface of the semifinished product and optionally the contact surface of the second solid body at least the size of the second surface of the semifinished product.
  • the contact surface of the first solid body preferably has at least the size of the first surface of the semifinished product and the contact surface of the second solid body at least the size of the second surface of the semifinished product.
  • the at least one heatable solid body can have any shape, as long as it allows a close contact (for solid contact heat conduction, ie without gaps) with the semifinished product.
  • each heatable solid body should emulate the contour of the respective optionally curved surface of the semifinished product.
  • the first and optionally the second solid body is formed as a plate.
  • the first heatable solid body can be arranged essentially horizontally and below the first surface of the semifinished product and optionally the second heatable solid body can be arranged essentially horizontally and above the second surface of the semifinished product.
  • the solid state contact thermal conduction occurs over about 90% to about 100% of the first area of the semifinished product and optionally over about 90% to about 100% of the second area of the semifinished product;
  • the solid state contact thermal conduction takes place substantially uniformly over approximately 90% to approximately 100% of the first surface of the semifinished product and optionally over approximately 90% to approximately 100% of the second surface of the semifinished product.
  • a first or second contact pressure in the amount of about 0 MPa to about 0.05 MPa, preferably in a range of about 0.005 MPa to about 0.5 MPa, more preferably in a range of about 0.01 MPa to about 0.025 MPa.
  • the second contact pressure is preferably less than or equal to the gas pressure within the core, which results from the foaming (foaming) in step (III).
  • the second contact pressure with the gas pressure within the core, which results from the foaming in step (III) in a ratio of about 1: 5 to about 1: 1, preferably to about 1: 1, 1.
  • the second solid is preferably controlled in such a way that the second contact pressure remains substantially constant during the step (III), and preferably over the entire duration of the step (III), in particular until the end. foaming, in particular by consumption of at least one propellant.
  • the second contact pressure which is preferably generated only by the first contact pressure on the second, preferably upper, solid body, is preferably in a range of about 0.005 MPa to about 0.5 MPa, more preferably in a range of about 0.01 MPa to about 0.025 MPa.
  • the second solid may also be brought into contact with the upper side of the semifinished product only at the beginning of step (III) for a period of about 1 s to about 60 s.
  • the metal foam also as a part or region of the composite material, formed closed-cell.
  • the so-called closed, spherical pores allow optimal load transfer over the intact as possible, surrounding the pores cell walls, and thus contribute significantly to the strength of the metal foam and thus a composite material comprising a metal foam.
  • a metal foam is closed-pore, if the individual gas volumes therein, in particular two adjoining gas volumes, by a separating solid phase (wall) are separated or at most by small production-related openings (cracks, holes) whose respective cross-section relative to the cross section of the two Gas volume separating solid phase (wall) is small, interconnected.
  • the formation of a substantially closed-cell metal foam is preferably carried out, in particular in method step (III).
  • the substantially closed-cell metal foam is characterized by the fact that the individual gas volumes can be produced at most by small supply-related openings (cracks, holes) are interconnected, but whose cross section is small in relation to the cross section of the solid phase separating the volumes.
  • the porosity of the formed metal foam is from about 60% to about 92%, preferably from about 80% to about 92%, most preferably about 89.3%.
  • the density of the unfoamed bulk material may be from about 90%, preferably from about 98%, to about 100% of the density of the raw / solid material.
  • the density of the metal foam formed in step (III) may be from about 0.2 g / cm 3 to about 0.5 g / cm 3 for aluminum foam or, corresponding to the density of the unfoamed solid material, a porosity of about 60% to about Reach 92%.
  • the method according to the invention may additionally comprise the step
  • step (V) forming the semifinished product provided in step (I) into a molded part, wherein in step (III) and / or (IV) the heating of the resulting molded article takes place instead of the semifinished product.
  • the forming of the semifinished product can be carried out by methods known to the person skilled in the art. According to the invention, however, the forming is preferably carried out by a method selected from the group consisting of bending, deep drawing, hydroforming and hot pressing.
  • a component comprising a metal foam
  • a component comprising a metal foam and a composite material
  • component refers to a component or manufacturing part which, for a particular purpose or specific use alone or together with other components, such as a device, a machine, a (water, air) vehicle, a building, furniture or another end product can be used.
  • the component may have a specific, for example, for the interaction with other components necessary, approximately custom-fit, shaping.
  • a shaping can advantageously already be carried out by the additional process step of reshaping described here (step (V)) on the non-foamed (ie foamable) semifinished product, which can be deformed more easily than the metal foam or composite material.
  • Fig. 1 is a plan view of a non-uniform foamed metal foam sandwich which has been free-foamed (i.e., foamed without the upper stopper) in the hot mold, and therefore thermal contact with expansion has been lost;
  • FIGS. 2A and 2B show a cross-section of a non-uniformly foamed metal foam sandwich as examples of a non-uniformly foamed metal foam sandwich (cracks in FIG. 2A, large pores in FIG. 2B) due to inhomogeneous temperature distribution due to free foaming (foaming without top Stop) in the hot tool; and
  • FIG. 3 shows a plan view (top, FIG. 3A) and a cross-section (bottom, FIG. 3B) of a homogeneously expanded inside a heated tool with a hot pressure plate applied. Dated metal foam sandwiches. Homogeneous heat distribution between the pressure plate and the tool results in a uniform pore structure and expansion.
  • a powder mixture (foamable mixture) was prepared.
  • 0.4 to 1, 0 wt .-% TiH 2 were mixed in powder form (% by weight based on the total mass of the foamable mixture) with a powder of the aluminum alloy AISi8Mg4.
  • this powder mixture was filled into an aluminum container of the alloy AI 6082 (Al Si 1 MgMn), in which two opposite walls formed the later cover layers or cover layers of the three-layered semifinished product, which foamed to a sandwich structure (composite material).
  • the aluminum alloy of the container was chosen so that it had a solidus temperature which was higher than the liquidus temperature of the powder mixture (foamable mixture). After the container was completely filled with the powder mixture, the powder mixture was dried. It was the
  • the container was precompressed at a pressure of 0.2 MPa by means of two plane-parallel tools in a pressing process for about 28h for the first time.
  • the pre-compression of the powder was carried out at 400 ° C to 460 ° C.
  • Pre-compaction produced a stable ingot.
  • the powder particles were partially connected to the cover layers in the context of a first metallurgical compound.
  • the vessel was hot rolled at a temperature of about 475 ° C and a nip pressure of about 6,000 t. Then followed by a cold rolling process to achieve sheet thicknesses below 9 mm.
  • Example 2a So that the required homogeneous heat input into the foamable semifinished product was only achieved by direct thermal contact, a guided hot pressure plate made of steel was placed on the semifinished product between semifinished product and one of the two steel plates of the tool in the two-part heated tool.
  • the method of embodiment 1 a, 1 b or 1 c was otherwise completely adopted.
  • the semifinished product was kept in thermal contact throughout, as a result of which there was no formation of bubbles on the cover layers, as shown in FIG. 3A, and gave significantly better pore structures and more uniform foam expansion, as shown in FIG. 3B.
  • the system controlled itself and needed no further control technology.
  • the procedure was carried out accordingly also with a semi-finished product consisting only of a pressed foamable mixture without cover layers.
  • the mold had a temperature of 550 ° C to 650 ° C and the foaming temperature was from 550 ° C to 650 ° C.
  • the amount of the blowing agent in% by weight (wt .-%) is based on the total amount of the foamable mixture.
  • the same procedure was carried out instead of TiH 2 with the following blowing agents in the amounts indicated above: ZrH 2 , HfH 2 , MgH 2 , CaH 2 , SrH 2 , LiBH 4 and LiAlH 4 and the combinations of TiH 2 with LiBH 4 and TiH 2 with LiAIH 4 .
  • the mold had a temperature of 400 ° C to 500 ° C and the foaming temperature was from 380 ° C to 420 ° C.
  • the amount of the blowing agent in% by weight (wt .-%) is based on the total amount of the foamable mixture.
  • the same procedure was carried out instead of MgH 2 with TiH 2 as blowing agent in the amounts indicated above.
  • the mold had a temperature of 300 ° C to 400 ° C and the foaming temperature was from 310 ° C to 380 ° C.
  • Example of alloy in the foaming propellant 1 in the alloy of the cover layers ble mix foamable mixture
  • blowing agent in% by weight (wt .-%) is based on the total amount of the foamable mixture.
  • the same procedure was carried out instead of ZrH 2 with TiH 2 as blowing agent in the amounts indicated above.
  • Example 6
  • the mold had a temperature of 550 ° C to 650 ° C and the foaming temperature was from 580 ° C to 630 ° C.
  • the mold had a temperature of 1200 ° C to 1450 ° C and the foaming temperature was from 1 380 ° C to 1420 ° C.
  • the amount of the blowing agent in% by weight (wt .-%) is based on the total amount of the foamable mixture.
  • the mold had a temperature of 1 300 ° C to 1 650 ° C and the foaming temperature was from 1500 ° C to 1680 ° C.
  • the amount of the blowing agent in% by weight (wt .-%) is based on the total amount of the foamable mixture.
  • the tool had a temperature of 900 ° C to 1 1 50 ° C and the foaming temperature was from 980 ° C to 1 100 ° C.
  • the amount of the blowing agent in% by weight (wt .-%) is based on the total amount of the foamable mixture.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Metall schäum es wenigstens eines ersten Metalls, das den Hauptbestandteil Mg, AI, Pb, Au, Zn, Ti oder Fe in einer Menge von wenigstens etwa 80 Gew.-%, bezogen auf die Menge des wenigstens einen ersten Metalls, aufweist, umfassend die Schritte (I) Bereitstellen eines Halbzeuges umfassend eine aufschäumbare Mischung, die das wenigstens eine erste Metall und wenigstens ein Treibmittel umfasst, (II) Inkontaktbringen wenigstens eines Teiles der äußeren Oberfläche des Halbzeuges mit wenigstens einem beheizbaren Festkörper, und (III) Erhitzen des Halbzeuges über den wenigstens einen beheizbaren Festkörper durch Festkörperkontaktwärmeleitung zum Aufschäumen der aufschäumbaren Mischung durch Gasabspaltung aus dem wenigstens einen Treibmittel zur Bildung des Metallschaumes. Ferner betrifft die Erfindung einen Metallschaum und einen Verbundwerkstoff erhältlich durch das Verfahren sowie ein Bauelement umfassend den Metallschaum und/oder den Verbundwerkstoff.The present invention relates to a process for producing a metal foam of at least a first metal containing the main component Mg, Al, Pb, Au, Zn, Ti or Fe in an amount of at least about 80% by weight, based on the amount of at least one first metal, comprising the steps of (I) providing a semifinished product comprising a foamable mixture comprising the at least one first metal and at least one propellant, (II) contacting at least a portion of the outer surface of the semifinished product with at least one heatable solid , and (III) heating the semifinished product via the at least one heatable solid body by solid contact heat conduction for foaming the foamable mixture by gas elimination from the at least one propellant to form the metal foam. Furthermore, the invention relates to a metal foam and a composite material obtainable by the method and a component comprising the metal foam and / or the composite material.

Description

Verfahren zum Schäumen von Metall mit Wärmekontakt  Process for foaming metal with thermal contact

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Metall schäum es wenigstens eines ersten Metalls, das den Hauptbestandteil Mg, AI, Pb, Au, Zn, Ti oder Fe in ei- ner Menge von wenigstens etwa 80 Gew.-%, bezogen auf die Menge des wenigstens einen ersten Metalls, aufweist, umfassend die Schritte (I) Bereitstellen eines Halbzeuges umfassend eine aufschäumbare Mischung, die das wenigstens eine erste Metall und wenigstens ein Treibmittel umfasst, (II) Inkontaktbringen wenigstens eines Teiles der äußeren Oberfläche des Halbzeuges mit wenigstens einem beheizbaren Festkörper, und (III) Erhitzen des Halb- zeuges über den wenigstens einen beheizbaren Festkörper durch Festkörperkontaktwärmeleitung zum Aufschäumen der aufschäumbaren Mischung durch Gasabspaltung aus dem wenigstens einen Treibmittel zur Bildung des Metallschaumes. Ferner betrifft die Erfindung einen Metallschaum und einen Verbundwerkstoff erhältlich durch das Verfahren sowie ein Bauelement umfassend den Metallschaum und/oder den Verbundwerkstoff. The present invention relates to a process for producing a metal foam of at least a first metal comprising the main constituent Mg, Al, Pb, Au, Zn, Ti or Fe in an amount of at least about 80% by weight, based on the Amount of the at least one first metal, comprising the steps of (I) providing a semi-finished product comprising a foamable mixture comprising the at least one first metal and at least one propellant, (II) contacting at least a portion of the outer surface of the semifinished product with at least one heatable solid, and (III) heating the semifinished product via the at least one heatable solid by solid contact heat conduction for foaming the foamable mixture by gas elimination from the at least one propellant to form the metal foam. Furthermore, the invention relates to a metal foam and a composite material obtainable by the method and a component comprising the metal foam and / or the composite material.

Metallschäume und Verbundwerkstoffe umfassend Metallschäume wie Metallschaumsandwiches sind seit Jahren bekannt. Letztere sind speziell dann von Interesse, wenn der Verbund ein Einstoffsystem ist, d.h. bei Einsatz eines bestimmten Metalls und dessen Legierungen, wie insbesondere von Aluminium und dessen Legierungen, und die Verbindung zwi- sehen Kern und Decklage mittels einer metallurgischen Verbindung erzeugt wird. Entsprechende Verfahren zur Herstellung derartiger Metallschäume und Verbundwerkstoffe und daraus gefertigter Bauteile sind aus verschiedenen Veröffentlichungen bekannt. Die DE 44 26 627 C2 beschreibt ein Verfahren, bei dem ein oder mehrere Metallpulver mit einem oder mehreren Treibmittelpulvern gemischt werden, und die so erhaltene Pulvermischung mit- tels axialen Heißpressens, heiß isostatischen Pressens oder Walzens verdichtet und in einem anschließenden Arbeitsgang mit zuvor oberflächenbehandelten Metallblechen durch Walzplattieren zu einem Verbundwerkstoff zusammengefügt wird. Nach dem Umformen des so entstandenen Halbzeuges durch z.B. Pressen, Tiefziehen oder Biegen, wird dieses in einem letzten Schritt auf eine Temperatur erhitzt, die im Solidus-Liquidus-Bereich des Metallpul- vers, jedoch unterhalb der Schmelztemperatur der Deckschichten liegt. Da das Treibmittelpulver derart gewählt ist, dass in diesem Temperaturbereich gleichzeitig dessen Gasabspaltung stattfindet, bilden sich hierbei Blasen innerhalb der zähflüssigen Kernschicht, einhergehend mit einer entsprechenden Volumenvergrößerung. Durch das anschließende Abkühlen des Verbundes wird die aufgeschäumte Kernschicht stabilisiert. Metal foams and composites comprising metal foams such as metal foam sandwiches have been known for years. The latter are of particular interest when the composite is a one-component system, ie when using a specific metal and its alloys, in particular aluminum and its alloys, and the connection between the core and cover layer is produced by means of a metallurgical bond. Corresponding methods for producing such metal foams and composites and components made therefrom are known from various publications. DE 44 26 627 C2 describes a process in which one or more metal powders are mixed with one or more propellant powders and the resulting powder mixture is compacted by means of axial hot pressing, hot isostatic pressing or rolling and in a subsequent operation with previously surface-treated metal sheets is assembled by roll-plating into a composite material. After reshaping of the resulting semi-finished product by, for example, pressing, deep-drawing or bending, the latter is heated in a final step to a temperature which is in the solidus-liquidus region of the metal powder. but is below the melting temperature of the outer layers. Since the blowing agent powder is chosen such that its gas separation takes place simultaneously in this temperature range, bubbles form within the viscous core layer, accompanied by a corresponding increase in volume. The subsequent cooling of the composite stabilizes the foamed core layer.

In Abwandlung des aus der DE 44 26 627 C2 bekannten Verfahrens, bei der der Pulverpress- ling bereits geschlossenporig ausgebildet ist, beschreibt die EP 1 000 690 A2 die Herstellung eines derartigen Verbundwerkstoffes auf Basis eines zuerst offenporig hergestellten Pulver- presslings, der erst beim späteren Walzplattieren mit den Deckschichten geschlossenporig wird. Die übrigen Verfahrensschritte sind identisch. Durch die ursprüngliche Offen porigkeit soll verhindert werden, dass bei der Lagerung des Pulverpresslings eventuelle Gasabspaltungen des Treibmittels zu Geometrieveränderungen des Presslings und damit zu Problemen bei der späteren Herstellung des Verbundes mit den Deckschichten führen. Des Weiteren soll durch die Offenporigkeit der Aufbruch der sich bei der Lagerung des Presslings bildenden Oxidschichten bei der Herstellung des Verbundes erleichtert werden. In a modification of the process known from DE 44 26 627 C2, in which the powder compact is already closed-pored, EP 1 000 690 A2 describes the production of such a composite material on the basis of a powder compact which was first produced open-pored and which did not become active until later Walzplattieren with the outer layers is closed pores. The remaining process steps are identical. By the original open porosity is to prevent that lead during storage of the powder compact possible gas splits of the propellant to geometry changes of the compact and thus to problems in the subsequent production of the composite with the outer layers. Furthermore, it is intended to facilitate the opening of the oxide layers forming during the storage of the compact in the production of the composite by the open porosity.

Durch die DE 41 24 591 C1 ist ein Verfahren zur Herstellung aufgeschäumter Verbundwerkstoffe bekannt, wobei die Pulvermischung in ein Metallhohlprofil eingefüllt und anschlie- ßend zusammen mit diesem gewalzt wird. Die Umformung des so entstandenen Halbzeuges und der anschließende Aufschäumvorgang erfolgen dabei in gleicher Weise wie in der DE 44 26 627 C2 beschrieben. DE 41 24 591 C1 discloses a process for producing foamed composite materials, wherein the powder mixture is introduced into a hollow metal profile and then rolled together with it. The deformation of the resulting semi-finished product and the subsequent foaming carried out in the same manner as described in DE 44 26 627 C2.

Der EP 0 997 21 5 A2 ist ein Verfahren zur Herstellung eines metallischen Verbund werkstof- fes, bestehend aus massiven metallischen Deckschichten und einem geschlossenporigen, metallischen Kern zu entnehmen, das die Herstellung der Kernschicht und die Verbindung mit den Deckschichten dadurch in einem Schritt vereint, dass die Pulvermischung in den Walzspalt zwischen die beiden Deckschichten eingebracht und somit zwischen diesen verdichtet wird. Des Weiteren wird vorgeschlagen, das Pulver in Schutzgasatmosphäre zuzu- führen, um so die Bildung von Oxidschichten zu unterbinden, die die erforderliche Verbindung zwischen Deckschichten und Pulvermischung negativ beeinflussen könnten. EP 0 997 21 5 A2 discloses a process for the production of a metallic composite material consisting of solid metallic cover layers and a closed-pore, metallic core, which thereby combines the production of the core layer and the connection with the cover layers in one step, that the powder mixture is introduced into the nip between the two outer layers and thus compressed between them. Furthermore, it is proposed to add the powder in a protective gas atmosphere. so as to prevent the formation of oxide layers, which could adversely affect the required connection between the outer layers and powder mixture.

In einem weiteren, durch die DE 197 53 658 AI bekannten Verfahren zur Herstellung eines derartigen Verbundwerkstoffes werden die Prozessschritte der Verbundherstellung zwischen Kern und Decklagen einerseits und des Aufschäumens andererseits dadurch vereint, dass der Kern in Form eines Pulverpresslings zwischen die in einer Form befindlichen Decklagen eingebracht wird und sich erst durch den Aufschäumvorgang mit diesen verbindet. Aufgrund der während des Aufschäumens vom Kern aufgebrachten Druckkraft werden die Decklagen dabei gleichzeitig einer der sie einschließenden Form entsprechenden Umformung unterworfen. In a further, known from DE 197 53 658 AI process for producing such a composite material, the process steps of composite production between the core and cover layers on the one hand and the foaming on the other hand united by the fact that the core introduced in the form of a powder compact between the cover layers located in a mold is and connects only by the foaming process with these. Due to the compressive force applied by the core during foaming, the cover layers are at the same time subjected to a deformation corresponding to the shape enclosing them.

Aus der US 5 972 521 A ist ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoffrohlings bekannt, bei dem Luft und Feuchtigkeit durch Evakuieren aus dem Pulver entfernt werden. An- schließend wird die evakuierte Luft durch ein gegenüber dem Kernmaterial inertes, unter erhöhtem Druck stehendes Gas ersetzt, und zwar bevor das Pulver verdichtet und mit den Deckschichten verbunden wird. Aus der EP 1 423 222 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundes aus Decklagen und Metallpulver bekannt, bei dem der gesamte Herstellungspro- zess unter Vakuum erfolgt. Speziell das Verdichten der Pulverschüttung und das anschlie- ßende Walzen soll unter Vakuum erfolgen. US 5,972,521 A discloses a method for producing a composite blank in which air and moisture are removed by evacuation from the powder. Subsequently, the evacuated air is replaced by a gas which is inert to the core material under elevated pressure, before the powder is compacted and connected to the cover layers. From EP 1 423 222 a process for producing a composite of cover layers and metal powder is known, in which the entire production process takes place under vacuum. In particular, the compaction of the powder bed and the subsequent rolling should take place under vacuum.

All diesen aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren außer dem der EP 1 423 222 ist gemeinsam, dass durch die Herstellung der aufzuschäumenden Kernschicht Luft bzw. Schutzgas bei der Kompaktierung zwischen den Metallpulverpartikeln eingeschlossen und abhängig vom Kompaktierungsgrad verdichtet wird. Die dabei entstehenden Gasdrücke, die bei der Temperaturerhöhung während des Aufschäumvorganges noch weiter ansteigen, führen während des Aufheizens noch vor Erreichen der dem Solidus-Liquidus-Bereich des Metallpulvermaterials entsprechenden Temperatur zur Bildung von Poren. Im Gegensatz zu den mittels dieser Verfahren angestrebten, durch das Ausgasen des Treibmittelpulvers im Solidus-Liquidus-Bereich des Metall pulvers stattfindenden, geschlossenen, kugelförmigen Poren, handelt es sich hier um offene, rissförmig miteinander verbundene und unregelmäßig geformte Poren. Während zum Beispiel aus der US 5 564 064 AI ein Verfahren bekannt ist, das gezielt eine derartige, offene Porosität durch Expansion eingeschlossener Gase unter- halb der Schmelztemperatur des Pulvermaterials anstrebt, ist bei den zuvor beschriebenen Verfahren eine derartige Porenbildung nicht wünschenswert, da nur die angestrebten geschlossenen, kugelförmigen Poren eine optimale Lastübertragung über die möglichst intakten, die Poren umgebenden Zellwände ermöglichen, und damit wesentlich zur Festigkeit der Kernschäume und damit des Verbundwerkstoffes beitragen. All of these known from the prior art method except that of EP 1 423 222 has in common that is enclosed by the production of the foamed core layer of air or inert gas in the compaction between the metal powder particles and compacted depending on the Kompaktierungsgrad. The resulting gas pressures, which increase even further during the temperature increase during the foaming process, lead to the formation of pores during heating even before reaching the temperature corresponding to the solidus-liquidus region of the metal powder material. In contrast to those aimed at by this method, by the outgassing of the propellant in the Solidus liquidus area of the metal powder taking place, closed, spherical pores, these are open, crack-shaped interconnected and irregularly shaped pores. While, for example, US Pat. No. 5,564,064 A1 discloses a process which specifically aims for such open porosity by expansion of enclosed gases below the melting temperature of the powder material, such pore formation is not desirable in the processes described above, since only the aspired closed, spherical pores allow optimal load transfer over the intact as possible, surrounding the pores cell walls, and thus contribute significantly to the strength of the core foams and thus the composite material.

Der DE 102 15 086 AI ist ein Verfahren zur Herstellung aufschäumbarer Metallkörper durch Kompaktieren und Vorverdichten eines Halbzeuges entnehmbar. Das gasabspaltende Treibmittel wird erst nach dem Kompaktieren und Vorverdichten des Halbzeuges durch Hydrierung der Mischung aus metallhaltigem Treibmittelvormaterial und dem mindestens einen Metall gebildet. Der poröse Metallkörper wird durch Erwärmen des so erhaltenen aufschäumbaren Metallkörpers auf eine Temperatur oberhalb der Zersetzungstemperatur des Treibmittels gebildet, wobei es bevorzugt ist, dass dies unmittelbar nach der Herstellung des aufschäumbaren Metallkörpers ohne zwischenzeitliche Abkühlung desselben erfolgt. Die BR 10 201 2 023361 A2 offenbart die Herstellung eines geschlossenporigen Metallschaumes, bei der ein Halbzeug, das ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus AI, Zn, Mg, Ti, Fe, Cu und Ni, und ein Treibmittel, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus TiH2, CaC03, K2C03, MgH2, ZrH2, CaH2, SrH2 und HfH2 und anderen, enthält, in einem auf 780°C vorgeheizten Widerstandsofen geschäumt wird. Aus der WO 2007/014559 AI ist ein Verfah- ren zur pulvermetallurgischen Herstellung von Metallschaumstoff bekannt, bei dem ein ge- presstes Halbzeug zum Einsatz kommt, das in einer druckdicht verschließbaren Kammer auf die Schmelz- oder Solidustemperatur des pulverförmigen metallischen Materials aufgeheizt wird, wobei nach dessen Erreichen der Druck in der Kammer von einem Anfangsdruck auf einen Enddruck reduziert wird, so dass das Halbzeug aufschäumt. In der DE 199 33 870 C1 wird ein Verfahren zur Herstellung eines metallischen Verbundwerkstoffkörpers unter Verwendung eines aufschäumbaren Presslings vorgestellt, wobei der Pressling oder das Halbzeug durch Verdichten einer Mischung aus mindestens einem Metall- pulver und mindestens einem gasabspaltenden Treibmittelpulver hergestellt wird. DerDE 102 15 086 A1 discloses a method for producing foamable metal bodies by compacting and pre-compacting a semifinished product. The gas-splitting propellant is formed only after the compaction and pre-compression of the semi-finished product by hydrogenation of the mixture of metal-containing propellant pre-material and the at least one metal. The porous metal body is formed by heating the foamable metal body thus obtained to a temperature above the decomposition temperature of the blowing agent, and it is preferable that this takes place immediately after the production of the foamable metal body without intermediate cooling thereof. BR 10 201 2 023361 A2 discloses the production of a closed-cell metal foam, in which a semifinished product, which is a metal selected from the group consisting of Al, Zn, Mg, Ti, Fe, Cu and Ni, and a blowing agent, selected from the Group consisting of TiH 2 , CaC0 3 , K 2 C0 3 , MgH 2 , ZrH 2 , CaH 2 , SrH 2 and HfH 2 and others, is foamed in a pre-heated to 780 ° C resistance furnace. WO 2007/014559 A1 discloses a process for the powder metallurgical production of metal foam in which a pressed semifinished product is used, which is heated in a pressure-tight sealable chamber to the melting or solidus temperature of the pulverulent metallic material, wherein after reaching the pressure in the chamber is reduced from an initial pressure to a final pressure, so that the semifinished product foams. DE 199 33 870 C1 discloses a method for producing a metal composite body using a foamable compact, wherein the compact or semifinished product is produced by compacting a mixture of at least one metal powder and at least one gas-releasing propellant powder. The

Pressling wird dann zusammen mit einer Armierung in einer Aufschäumform thermisch behandelt und dabei aufgeschäumt. In der US 6 391 250 wird ein schäumbares Halbzeug, das durch pulvermetallurgische Produktionsverfahren erhalten wird und wenigstens ein funktionelles Strukturelement enthält, in einer hohlen Form unter Erwärmung geschäumt. Die US 2004/0081571 AI betrifft ein Verfahren zur Herstellung von schäumbaren Metallspänen, die ein Gemisch aus einem Metalllegierungspulver mit einem Schaummittel- bzw. Treibmittelpulver enthalten, und die durch Erhitzen auf eine Temperatur größer als die Zersetzungstemperatur des Schaummittels aufgeschäumt werden. Die EP 0 945 197 AI offenbart ein Verfahren, bei dem aus plattierten Walzbarrenformaten hergestellte Verbundbleche oder -bänder aus einer treibmittelhaltigen Aluminiumlegierung umgeformt und danach unter Druck und Temperaturerhöhung auf die Zündtemperatur des Treibmittels aufgeschäumt werden. Aus der DE 199 08 867 AI ist ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundkörpers bekannt, bei dem ein Metallschaumwerkstoff pulverschmelzme- tallurgisch unter solcher Wärmezufuhr zu einem ersten Körperteil aufgeschäumt wird, dass die äußeren Stoffschichten an den Verbindungsflächen eines Substratkörpers aufschmelzen und dabei mit den angrenzenden Stoffschichten des ersten Körperteiles stoffmetallurgisch verbunden werden. Die aus dem Stand der Technik bekannten Schäumverfahren schlagen zum Schäumen das Erwärmen des jeweiligen Vorläufermaterials (Halbzeug) vor. Hierzu werden zwar teilweise bestimmte Heizquellen wie etwa ein Widerstandsofen vorgeschlagen, jedoch wird entweder keine Aussage über die genaue Art der Wärmeübertragung von der Heizquelle auf das Halbzeug getroffen oder die Wärmeübertragung geschieht zu einem wesentlichen Teil oder aus- schließlich indirekt über einen luftgefüllten Zwischenraum zwischen Heizquelle und Halbzeug, d.h. ohne direkten Kontakt von Wärmequelle und Halbzeug, sondern über Strahlung mit daraus folgenden Wärmeverlusten. Dies hat den Nachteil einer nicht über die gesamte Oberfläche gleichmäßig stattfindenden, homogenen Übertragung der zum Schäumen not- wendigen Wärme auf das zu schäumende Vorläufermaterial oder Halbzeug. Verschiedene Bereiche des Halbzeuges werden also unterschiedlich aufgeheizt, was zum Erreichen der Schäumtemperatur und daher zur Gasentwicklung aus dem Treibmittel an verschiedenen Stellen des Halbzeuges zu jeweils verschiedenen Zeitpunkten führt. Hierbei kommt es zur normalen Schaumbildung an den Stellen, an welchen die Schäumtemperatur erreicht ist, während an anderen Stellen noch gar keine Schaumbildung stattfindet. In den Bereichen zwischen den Stellen mit normaler und denen ohne Schaumbildung kommt es somit unweigerlich zur Bildung von Fehlstellen wie beispielsweise Verwerfungen, Beulen, Blasen, Ausbuchtungen und Hohlräumen, die nicht den (beabsichtigten) Poren in den normal geschäumten Bereichen entsprechen. Insbesondere haben diese Fehlstellen in den Zwischen- bereichen ein unbeabsichtigtes und unerwünschtes Verziehen und Verformen des Halbzeuges insgesamt zur Folge, was es schwer oder unmöglich macht, die geschäumten Produkte in präzise zu fertigenden Bauteilen etwa im Kraftfahrzeug- oder Flugzeugbau einzusetzen. Schließlich umfassen viele bekannte Schäumverfahren zusätzliche Schritte oder Werkzeuge, wie beispielsweise das Anfertigen und Verwenden von (hohlen) Formen oder die Verwen- dung von Druckkammern, und sind damit zu aufwendig in der Durchführung. Pressling is then thermally treated together with a reinforcement in a foaming mold and thereby foamed. In US Pat. No. 6,391,250, a foamable semi-finished product obtained by powder metallurgy production processes and containing at least one functional structural element is foamed in a hollow mold under heating. US 2004/0081571 A1 relates to a process for producing foamable metal shavings which contain a mixture of a metal alloy powder with a foaming agent powder and which are foamed by heating to a temperature greater than the decomposition temperature of the foaming agent. EP 0 945 197 A1 discloses a method in which composite sheets or strips produced from clad rolled billets are formed from a blowing agent-containing aluminum alloy and then foamed under pressure and temperature increase to the ignition temperature of the blowing agent. From DE 199 08 867 Al a method for producing a composite body is known, in which a metal foam material is foamed by powder metallurgy under such heat supply to a first body part that the outer fabric layers melt on the connecting surfaces of a substrate body and thereby with the adjacent layers of fabric first body part are material metallurgically connected. The foaming processes known from the prior art suggest the heating of the respective precursor material (semifinished product) for foaming. Although certain heating sources, such as a resistance furnace, are proposed for this purpose, either no statement is made as to the exact type of heat transfer from the heat source to the semifinished product or the heat transfer takes place to a significant extent or finally indirectly via an air-filled gap between the heat source and semifinished product, ie without direct contact of the heat source and semifinished product, but via radiation with consequent heat losses. This has the disadvantage of a homogeneous transfer of the heat required for foaming, which does not occur uniformly over the entire surface, to the precursor material or semifinished product to be foamed. Different areas of the semifinished product are thus heated differently, which leads to reaching the foaming temperature and therefore to gas evolution from the propellant at different points of the semifinished product at respectively different times. This results in the normal foaming at the points at which the foaming temperature is reached, while at other points still no foaming takes place. Thus, in the areas between normal and non-foamy sites, voids, such as warps, bumps, bubbles, bulges, and voids are inevitably formed which do not correspond to the (intended) pores in the normally foamed areas. In particular, these imperfections in the intermediate areas result in unintentional and undesirable warping and deformation of the semifinished product as a whole, which makes it difficult or impossible to use the foamed products in components that are to be manufactured precisely, for example in motor vehicle or aircraft construction. Finally, many known foaming processes involve additional steps or tools, such as the making and using of (hollow) molds or the use of pressure chambers, and are therefore too expensive to carry out.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit ein verbessertes Verfahren zum Schäumen von Metall bereitzustellen, das dazu geeignet ist, die vorgenannten Nachteile zu überwinden und dabei mit möglichst wenigen Prozessschritten einen nahezu fehlerfreien Metall- schäum oder Verbundwerkstoff umfassend einen solchen Metallschaum zu erzeugen. It is therefore an object of the present invention to provide an improved method for foaming metal which is suitable for overcoming the aforementioned disadvantages and thereby producing a virtually defect-free metal foam or composite comprising such a metal foam with as few process steps as possible.

Überraschenderweise wurde gefunden, dass sich schäumbare Mischungen von Metall und Treibmittel, insbesondere in Form von Halbzeugen, im engen Kontakt mit wenigstens einem entsprechend erwärmten oder beheizbaren Festkörper durch direkte Wärmeübertragung im Wege der Festkörperkontaktwärmeleitung homogen aufschäumen lassen, um dabei einen Metallschaum zu bilden. Beim Ausführen des erfindungsgemäßen Metallschäumverfahrens treten Fehlstellen, also beispielsweise Verwerfungen, Beulen, Blasen, Ausbuchtungen und Hohlräume, die nicht den (beabsichtigten) Poren in den normal geschäumten Bereichen entsprechen, überraschenderweise nicht auf. Insbesondere sind keine (Zwischen)Bereiche mit Verwerfungen und Blasen zu beobachten, so dass ein Verziehen und Verformen des Halbzeuges insgesamt unterbleibt. Dabei ist kein Schutzgas erforderlich; es kann erfindungs gemäß bei Umgebungsatmosphäre oder Luftatmosphäre und Umgebungsluftdruck gearbei tet werden. Surprisingly, it has been found that foamable mixtures of metal and blowing agent, in particular in the form of semi-finished products, in close contact with at least one appropriately heated or heated solid by direct heat transfer in the Homogeneous foaming ways of solid contact heating, thereby forming a metal foam. When carrying out the metal foaming process according to the invention, defects, that is to say, for example, distortions, bulges, bubbles, bulges and cavities which do not correspond to the (intended) pores in the normally foamed regions, surprisingly do not occur. In particular, no (intermediate) areas with warping and bubbles are observed, so that warping and deformation of the semifinished product altogether is avoided. No protective gas is required; it may be according to the invention in ambient atmosphere or air atmosphere and ambient air pressure gearbei tet.

Die vorliegende Erfindung stellt daher bereit: The present invention therefore provides:

(1 ) ein Verfahren zur Herstellung eines Metallschaumes wenigstens eines ersten Metalls, das den Hauptbestandteil Mg, AI, Pb, Au, Zn, Ti oder Fe in einer Menge von wenigstens etwa 80 Gew.-%, bezogen auf die Menge des wenigstens einen ersten Metalls, aufweist, umfassend die Schritte  (1) a method of producing a metal foam of at least a first metal containing the main component Mg, Al, Pb, Au, Zn, Ti or Fe in an amount of at least about 80% by weight based on the amount of the at least one first Metal, comprising the steps

(I) Bereitstellen eines Halbzeuges umfassend eine aufschäumbare Mischung, die das wenigstens eine erste Metall und wenigstens ein Treibmittel umfasst, (I) providing a semifinished product comprising a foamable mixture comprising the at least one first metal and at least one propellant,

(II) Inkontaktbringen wenigstens eines Teiles der äußeren Oberfläche des Halbzeuges mit wenigstens einem beheizbaren Festkörper, und (II) contacting at least a part of the outer surface of the semifinished product with at least one heatable solid, and

(III) Erhitzen des Halbzeuges über den wenigstens einen beheizbaren Festkörper durch Festkörperkontaktwärmeleitung zum Aufschäumen der aufschäumbaren Mischung durch Gasabspaltung aus dem wenigstens einen Treibmittel zur Bildung des Metallschaumes;  (III) heating the semifinished product via the at least one heatable solid body by solid contact heat conduction for foaming the foamable mixture by gas elimination from the at least one propellant to form the metal foam;

(2) ein Verfahren gemäß Ausführungsform (1 ), wobei  (2) a method according to embodiment (1), wherein

das Halbzeug wenigstens einen ersten Bereich, der aus der aufschäumbaren Mischung gebildet ist, und wenigstens einen zweiten Bereich, der aus dem wenigstens einen zweiten Metall in Form nicht-schäumbaren Vollmaterials gebildet ist, umfasst, so dass ein Verbundwerkstoff gebildet werden kann mit wenigstens einem ersten Bereich, der aus dem Metallschaum des wenigstens einen ersten Metalls gebildet ist, und wenigstens einem zweiten Bereich, der aus wenigstens einem zweiten Metall in Form nicht-schäumbaren Vollmaterials gebildet ist; the semifinished product comprises at least a first region formed from the foamable mixture and at least one second region formed from the at least one second metal in the form of non-foamable solid material, such that a composite material may be formed with at least one first Area that made the metal foam of at least a first metal is formed, and at least a second region formed of at least one second metal in the form of non-foamable solid material;

(3) ein Verfahren gemäß Ausführungsform (1 ) oder (2), zusätzlich umfassend den Schritt (3) a method according to embodiment (1) or (2), additionally comprising the step

(IV) Vorheizen durch Erhitzen des Halbzeuges aus Schritt (I) auf eine Temperatur, die etwa 50°C bis 100°C unterhalb der Schäumtemperatur liegt, wobei der Schritt (IV) zeitlich vor dem Schritt (II) und/oder Schritt (III) durchgeführt wird; (IV) preheating by heating the semifinished product from step (I) to a temperature which is about 50 ° C to 100 ° C below the foaming temperature, wherein the step (IV) before the step (II) and / or step (III ) is carried out;

(4) ein Verfahren gemäß irgendeiner der Ausführungsformen (1 ) bis (3), zusätzlich umfassend den Schritt  (4) a method according to any one of embodiments (1) to (3), additionally comprising the step

(V) Umformen des in Schritt (I) bereitgestellten Halbzeuges zu einem Formteil, wobei in Schritt (III) und/oder (IV) das Erhitzen des so erhaltenen Formteiles statt des Halbzeuges erfolgt;  (V) forming the semifinished product provided in step (I) into a molded part, wherein in step (III) and / or (IV) the heating of the resulting molded part takes place instead of the semifinished product;

(5) ein Verfahren gemäß irgendeiner der Ausführungsformen (1 ) bis (4), umfassend den Schritt  (5) A method according to any of the embodiments (1) to (4), comprising the step

(VI) erstes metallurgisches Verbinden der Pulverteilchen der aufschäumbaren Mischung miteinander oder mit Deckschichten eines entsprechenden Halbzeuges nach Schritt (I)  (VI) first metallurgical bonding of the powder particles of the foamable mixture with one another or with cover layers of a corresponding semifinished product after step (I)

(6) ein Verfahren gemäß irgendeiner der Ausführungsformen (1 ) bis (5), umfassend den Schritt  (6) A method according to any of the embodiments (1) to (5), comprising the step

(VII) zweites metallurgisches Verbinden, insbesondere eines in Schritt (VI) erhaltenen aufschäumbaren Kernes, mit der mindestens einen, bevorzugt zwei, Deckschichten eines entsprechenden Halbzeuges;  (VII) second metallurgical bonding, in particular of a foamable core obtained in step (VI), with the at least one, preferably two, outer layers of a corresponding semifinished product;

(7) einen Metallschaum erhältlich durch ein Verfahren wie in irgendeiner der Ausführungsformen (1 ), (3) oder (4) definiert;  (7) a metal foam obtainable by a method as defined in any of the embodiments (1), (3) or (4);

(8) einen Verbundwerkstoff erhältlich durch ein Verfahren wie in irgendeiner der Ausführungsformen (2) bis (4) definiert; und  (8) a composite material obtainable by a method as defined in any one of embodiments (2) to (4); and

(9) ein Bauelement umfassend einen Metallschaum wie in Ausführungsform (5)  (9) A structural member comprising a metal foam as in Embodiment (5)

und/oder einen Verbundwerkstoff wie in Ausführungsform (6) definiert. Wird im Rahmen der Erfindung der Begriff "etwa" oder "im Wesentlichen" im Bezug auf Werte oder Wertebereiche verwendet oder ergeben sich bei der Verwendung dieser Begriffe aus dem Zusammenhang bestimmte Werte (z.B. kann die Formulierung "die Ausgastemperatur von A ist etwa gleich der Solidustemperatur von B" als eine bestimmte Temperatur verstanden werden, die sich aus dem verwendeten Material B für den Fachmann ergibt), ist hierunter dasjenige zu verstehen, was der Fachmann in dem gegebenen Zusammenhang als fachmännisch üblich ansehen wird. Insbesondere sind Abweichungen der angegebenen Werte von +/- 10 %, bevorzugt von +/- 5 %, weiter bevorzugt von +/- 2 %, besonders bevorzugt von +/- 1 % von den Begriffen "etwa" und "im Wesentlichen" umfasst. and / or a composite material as defined in embodiment (6). In the context of the invention, the term "about" or "substantially" is used with reference to values or ranges of values, or certain values result from the use of these terms (eg, the formulation "the outgassing temperature of A is approximately equal to the solidus temperature B "is to be understood as a certain temperature which results from the material B used by the person skilled in the art), this is to be understood as meaning that the person skilled in the art will regard as expertly usual in the given context. In particular, deviations of the specified values from +/- 10%, preferably from +/- 5%, more preferably from +/- 2%, particularly preferably from +/- 1%, of the terms "about" and "substantially" are included ,

Die Erfindung betrifft also ein Verfahren zur Herstellung eines Metallschaumes oder eines metallischen Verbundwerkstoffes enthaltend einen Metallschaum. Der Metallschaum sowie der Metallschaum im Verbundwerkstoff umfassen oder bestehen erfindungsgemäß aus we- nigstens einem ersten Metall, welches Hohlräume in Form von Poren, bevorzugt in Form von geschlossenen Poren bildet, die ein Gas enthalten (Gaseinschlüsse), das aus Luft, dem aus dem wenigstens einen Treibmittel freigesetzten Gas oder Mischungen daraus bestehen kann. Bevorzugt ist genau ein erstes Metall. Das wenigstens eine erste Metall wird mit Hilfe eines Treibmittels geschäumt (aufgeschäumt). Hierbei nimmt das Volumen des ersten Me- talls infolge der Porenbildung oder Gaseinschlüsse zu. Für den Vorgang des Schäumens bzw. Aufschäumens wird eine Mischung aus dem wenigstens einen ersten Metall und dem wenigstens einen Treibmittel in Form einer aufschäumbare Mischung erzeugt. Diese aufschäumbare Mischung liegt bevorzugt in Form oder als Teil eines Halbzeuges vor. Die aufschäumbare Mischung oder das Halbzeug wird zum Schäumen (Aufschäumen) des wenigs- tens einen ersten Metalls bzw. der aufschäumbaren Mischung mit wenigstens einem beheizbaren Festkörper in Kontakt gebracht. Erhitzen des wenigstens einen Festkörpers führt zum Freisetzen eines Gases (Gasabspaltung) aus dem wenigstens einen Treibmittel. Das hierbei freigesetzte Gas schäumt das wenigstens eine erste Metall auf, indem es Poren im wenigstens einen ersten Metall und damit den Metallschaum erzeugt. Unter dem Begriff "Metall" werden hierin sowohl ein Metall in seiner handelsüblichen Reinform ("Reinmetall" wie beispielsweise Reinmagnesium, Reinaluminium, Reineisen, reines Gold etc.) als auch dessen Legierungen verstanden. Als erstes Metall eignen sich erfindungs- gemäß grundsätzlich alle schäumbaren (aufschäumbaren) Metalle in Reinform oder als Legierung. Metalle in Reinform (Reinmetalle) enthalten das jeweilige Metall in einer Menge oder mit einem Gehalt von wenigstens 99 Gew.-%, bezogen auf das jeweilige Metall. Geeignete schäumbare Metalle sind insbesondere Magnesium (Mg), Aluminium (AI), Blei (Pb), Gold (Au), Zink (Zn), Titan (Ti) oder Eisen (Fe). Das erste Metall kann somit Magnesium (Mg), Aluminium (AI), Blei (Pb), Gold (Au), Zink (Zn), Titan (Ti) oder Eisen (Fe) in Reinform sein, also Reinmagnesium, Reinaluminium, Reinblei, Reingold, Reinzink, Reintitan oder Reineisen, wobei ein Gehalt des jeweiligen Metalls von wenigstens 99 Gew.-%, bezogen auf das jeweilige Metall, bevorzugt ist. Als erstes Metall eignet sich erfindungsgemäß aber auch ein Metall, in dem Magnesium (Mg), Aluminium (AI), Blei (Pb), Gold (Au), Zink (Zn), Titan (Ti) oder Eisen (Fe) in einer Menge von wenigstens etwa 80 Gew.-% (Gewichtsprozent, Ge- wichts-%), bezogen auf die Menge des ersten Metalls, den Hauptbestandteil bildet. Es kommen daher auch Legierungen der vorgenannten Metalle zum Einsatz. Daher schließt der Begriff "Metall" erfindungsgemäß neben dem Reinmetall auch Metalllegierungen oder kurz Legierungen ein. Eine geeignete Legierung des Magnesiums ist beispielsweise AZ 31 The invention thus relates to a method for producing a metal foam or a metallic composite material containing a metal foam. The metal foam and the metal foam in the composite material according to the invention comprise or consist of at least one first metal, which forms voids in the form of pores, preferably in the form of closed pores containing a gas (gas inclusions) consisting of air, from the at least a propellant released gas or mixtures thereof may exist. Preference is exactly a first metal. The at least one first metal is foamed (foamed) with the aid of a blowing agent. In this case, the volume of the first metal increases as a result of pore formation or gas inclusions. For the foaming or foaming process, a mixture of the at least one first metal and the at least one blowing agent in the form of a foamable mixture is produced. This foamable mixture is preferably in the form or as part of a semi-finished product. The foamable mixture or the semi-finished product is brought into contact with at least one heatable solid for foaming (frothing) the at least one first metal or the foamable mixture. Heating the at least one solid leads to the release of a gas (gas separation) from the at least one blowing agent. The gas released here foams the at least one first metal by producing pores in the at least one first metal and thus the metal foam. The term "metal" herein means both a metal in its commercially pure form ("pure metal" such as pure magnesium, pure aluminum, pure iron, pure gold, etc.) and its alloys. In principle, all foamable (foamable) metals in pure form or as an alloy are suitable as the first metal. Metals in pure form (pure metals) contain the respective metal in an amount or with a content of at least 99 wt .-%, based on the respective metal. Suitable foamable metals are in particular magnesium (Mg), aluminum (Al), lead (Pb), gold (Au), zinc (Zn), titanium (Ti) or iron (Fe). The first metal may thus be magnesium (Mg), aluminum (Al), lead (Pb), gold (Au), zinc (Zn), titanium (Ti) or iron (Fe) in pure form, ie pure magnesium, pure aluminum, pure lead, Pure gold, pure zinc, pure titanium or pure iron, wherein a content of the respective metal of at least 99 wt .-%, based on the respective metal, is preferred. However, according to the invention, a metal in which magnesium (Mg), aluminum (Al), lead (Pb), gold (Au), zinc (Zn), titanium (Ti) or iron (Fe) in an amount is also suitable as the first metal of at least about 80% by weight (weight percent, weight%), based on the amount of the first metal, forms the major component. Therefore, alloys of the aforementioned metals are also used. Therefore, the term "metal" according to the invention in addition to the pure metal also includes metal alloys or alloys shortly. A suitable alloy of magnesium is, for example, AZ 31

(Mg96AI3Zn). Geeignete Legierungen des Aluminiums sind beispielsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus (Mg96AI3Zn). Suitable alloys of aluminum are, for example, selected from the group consisting of

höherfesten Aluminiumlegierungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Aluminium-Magnesium-Siliziumlegierungen (Serie 6000) und Aluminium-Zinklegierungen (Serie 7000), wobei unter den Aluminium-Zinklegierungen (Serie 7000)  higher strength aluminum alloys selected from the group consisting of aluminum-magnesium-silicon alloys (6000 series) and aluminum-zinc alloys (7000 series), among the aluminum-zinc alloys (7000 series)

AIZn4,5Mg (Legierung 7020) bevorzugt ist, und  AIZn4.5Mg (Alloy 7020) is preferred, and

höherfesten Aluminiumlegierungen mit einem Schmelzpunkt von etwa 500°C bis etwa 580°C, bevorzugt höherfesten Aluminiumlegierungen mit einem Schmelzpunkt von etwa 500°C bis etwa 580°C, die Aluminium, Magnesium und Silizium umfas- sen, weiter bevorzugt AISi6Cu7,5, AIMg6Si6 und AIMg4(±1 )Si8(±1 ), noch weiter bevorzugt AI Mg6Si6 und AIMg4(±1 )Si8(±1 ), besonders bevorzugt AIMg4(±1 )Si8(±1 ). higher-strength aluminum alloys having a melting point of about 500 ° C to about 580 ° C, preferably higher-strength aluminum alloys having a melting point of about 500 ° C to about 580 ° C, comprising aluminum, magnesium and silicon. more preferably AISi6Cu7.5, AIMg6Si6 and AIMg4 (± 1) Si8 (± 1), even more preferably Al Mg6Si6 and AIMg4 (± 1) Si8 (± 1), more preferably AIMg4 (± 1) Si8 (± 1) ,

Das wenigstens eine erste Metall kann Aluminium oder Reinaluminium (mindestens The at least one first metal may be aluminum or pure aluminum (at least

99 Gew.-% Aluminium) sein, wobei Aluminium bevorzugt ist, bei dem der Gehalt an Aluminium von etwa 80 Gew.-% bis etwa 90 Gew.-%, besonders bevorzugt etwa 83 Gew.-%, bezogen auf das wenigstens eine erste Metall, beträgt. Außerdem kann das wenigstens eine erste Metall eine höherfeste Aluminiumlegierung sein. Die höherfeste Aluminiumlegierung kann ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus Aluminium-Magnesium-Siliziumlegie- rungen (Serie 6000) und Aluminium-Zinklegierungen (Serie 7000), wobei unter den Aluminium-Zinklegierungen (Serie 7000) AIZn4,5Mg (Legierung 7020) bevorzugt ist. Das wenigstens eine erste Metall kann somit insbesondere AIZn4,5Mg (Legierung 7020) sein. Das wenigstens eine erste Metall kann eine höherfeste Aluminiumlegierung mit einem Schmelzpunkt von etwa 500°C bis etwa 580°C sein; bevorzugte höherfeste Aluminiumlegierungen sind AISi6Cu7,5, AIMg6Si6 und AIMg4(±1 )Si8(±1 ). Das wenigstens eine erste Metall kann auch eine höherfeste Aluminiumlegierung mit einem Schmelzpunkt von etwa 500°C bis etwa 580°C sein, die Aluminium, Magnesium und Silizium umfasst oder ausschließlich aus diesen chemischen Elementen zusammengesetzt ist. Bevorzugte höherfeste Aluminiumlegierungen mit einem Schmelzpunkt von etwa 500°C bis etwa 580°C, die Aluminium, Magne- sium und Silizium umfassen, sind AIMg6Si6 und AIMg4(±1 )Si8(±1 ), wovon 99% by weight of aluminum), with aluminum being preferred in which the content of aluminum is from about 80% to about 90% by weight, more preferably about 83% by weight, based on the at least one first Metal, amounts. In addition, the at least one first metal may be a higher-strength aluminum alloy. The higher strength aluminum alloy may be selected from the group consisting of aluminum-magnesium silicon alloys (6000 series) and aluminum-zinc alloys (7000 series), of which AlZn4.5Mg (7020 alloy) is preferred among the aluminum-zinc alloys (series 7000) , The at least one first metal can therefore be in particular AIZn4.5Mg (alloy 7020). The at least one first metal may be a higher strength aluminum alloy having a melting point of about 500 ° C to about 580 ° C; preferred higher strength aluminum alloys are AISi6Cu7.5, AIMg6Si6 and AIMg4 (± 1) Si8 (± 1). The at least one first metal may also be a higher strength aluminum alloy having a melting point of about 500 ° C to about 580 ° C comprising aluminum, magnesium and silicon or composed solely of these chemical elements. Preferred higher strength aluminum alloys having a melting point of about 500 ° C to about 580 ° C comprising aluminum, magnesium and silicon are AIMg6Si6 and AIMg4 (± 1) Si8 (± 1), of which

AIMg4(±1 )Si8(±1 ) besonders bevorzugt ist. AIMg4 (± 1) Si8 (± 1) is particularly preferred.

Die Bezeichnungen "Serie" und "Legierung" gefolgt von einer vierstelligen Zahl sind dem Fachmann geläufige Bezeichnungen für bestimmte Klassen oder Serien von Aluminiumlegie- rungen oder eine ganz bestimmte Aluminiumlegierung, wie hierin angegeben. The terms "series" and "alloy" followed by a four digit number are common names for certain classes or series of aluminum alloys or a particular aluminum alloy known to those skilled in the art, as noted herein.

Die Angabe (±1 ) in den hierin verwendeten Legierungsformeln bedeutet, dass von dem betreffenden jeweiligen chemischen Element auch ein Massenprozent mehr oder weniger als angegeben vorhanden sein kann. In der Regel gilt jedoch eine Wechselbeziehung zwischen zwei mit solchen Angaben in einer Formel versehenen Elementen, d.h. wenn beispielsweise von dem ersten Element in der Formel, das mit (±1 ) versehen ist, ein Massen prozent mehr vorhanden ist, dann ist von dem zweiten Element in der Formel, das ebenfalls mit (±1 ) versehen ist, ein Massenprozent weniger vorhanden. Die Formel AIMg4(±1 )Si8(±1 ) umfasst so- mit unter anderem auch die Formeln AIMg5Si7 und AIMg3Si9. Eine geeignete Legierung des Bleis ist beispielsweise die Blei-Kupfer-Legierung mit etwa 1 % Kupfer, d.h. PbCul oder Pb- Cu. Geeignete Legierungen des Goldes sind beispielsweise Gold-Titan-Legierungen mit etwa 1 % Titan, d.h. AuTil oder AuTi. Geeignete Legierungen des Zinks sind beispielsweise Zink- Titan-Legierungen mit etwa 1 % bis 3 % Titan, d.h. beispielsweise ZnTil , ZnTi2 oder ZnTi3. Eine geeignete Legierung des Titans ist beispielsweise Ti-6AI-2Sn-4Zr-6Mo. The indication (± 1) in the alloying formulas used herein means that the respective chemical element concerned may also have a mass percentage more or less than stated. In general, however, a correlation between two elements provided with such information in a formula, that is, if, for example, of the first element in the formula, which is provided with (± 1), a mass percent more present, then from the second element in the formula, which also with (± 1), one percent by mass less. The formula AIMg4 (± 1) Si8 (± 1) thus also includes the formulas AIMg5Si7 and AIMg3Si9. A suitable alloy of the lead is, for example, the lead-copper alloy with about 1% copper, ie PbCul or Pb-Cu. Suitable alloys of the gold are, for example, gold-titanium alloys with about 1% titanium, ie AuTil or AuTi. Suitable alloys of zinc are, for example, zinc-titanium alloys with about 1% to 3% titanium, ie for example ZnTil, ZnTi 2 or ZnTi 3. A suitable alloy of titanium is, for example, Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo.

Geeignete Legierungen des Eisens sind vor allem Stahl. Als "Stahl" wird erfindungsgemäß und in Anlehnung nach DIN EN 10020:2000-07 ein Werkstoff bezeichnet, dessen Massenanteil an Eisen größer ist als der jedes anderen Elementes, dessen Kohlenstoffgehalt im All- gemeinen kleiner als 2 % ist und der andere Elemente enthält. Eine begrenzte Anzahl von Chromstählen kann mehr als 2 % Kohlenstoff enthalten, aber 2 % ist die übliche Grenze zwischen Stahl und Gusseisen. Suitable alloys of iron are mainly steel. According to the invention and according to DIN EN 10020: 2000-07, "steel" refers to a material whose mass fraction of iron is greater than that of any other element whose carbon content is generally less than 2% and which contains other elements. A limited number of chromium steels can contain more than 2% carbon, but 2% is the usual limit between steel and cast iron.

Halbzeug im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein schäumbares Vormaterial, das nach dem Aufschäumen einen Metallschaum oder einen Verbundwerkstoff, umfassend einen solchen Metallschaum, ergibt. Das Halbzeug als Vorläufer für den Metallschaum umfasst hierzu eine schäumbare (aufschäumbare) Mischung oder weist diese ausschließlich auf. Die aufschäumbare Mischung umfasst das zu schäumende Metall, d.h. das wenigstens eine erste Metall, wenigstens ein Treibmittel und gegebenenfalls wenigstens einen Hilfsstoff. Die auf- schäumbare Mischung oder das gesamte Halbzeug kann auf pulvermetallurgischem Wege hergestellt werden. Pulvermetallurgisch hergestellte Halbzeuge weisen die aufschäumbare Mischung als zusammengepresstes Pulver in Form eines Presslings (Pulverpressling) oder in derart verdichteter Form auf, dass die Mischung walzbar ist, etwa als walzbarer Barren (Walzbarren). Die aufschäumbare Mischung kann auch als massives Metall, das ein gasför- miges Treibmittel wie etwa Wasserstoffgas absorbiert hat, vorliegen. Erfindungsgemäß lassen sich jedoch alle dem Fachmann bekannte, zu einem Metallschaum aufschäumbare Halbzeuge verwenden. Diese aufschäumbaren Halbzeuge müssen sich beim Aufschäumen für die Bildung des Metallschaumes, die naturgemäß mit einer Volumenzunahme des Halbzeu- ges oder des Metallgefüges des wenigstens einen ersten Metalls darin verbunden ist, entsprechend ausdehnen können. Semi-finished product according to the present invention is a foamable starting material, which after foaming a metal foam or a composite material comprising such a metal foam results. The semifinished product as a precursor for the metal foam comprises a foamable (foamable) mixture or has this exclusively. The foamable mixture comprises the metal to be foamed, ie the at least one first metal, at least one blowing agent and optionally at least one adjuvant. The foamable mixture or the entire semifinished product can be produced by powder metallurgy. Semi-finished products produced by powder metallurgy have the foamable mixture as compacted powder in the form of a compact or in such a compacted form that the mixture is rollable, for example as rollable ingots. The foamable mixture can also be used as a solid metal, which is a gas- miges propellant such as hydrogen gas has absorbed present. According to the invention, however, it is possible to use all semi-finished products which are known to the person skilled in the art and can be foamed to form a metal foam. These foamable semi-finished products must be able to expand correspondingly during foaming for the formation of the metal foam, which is naturally associated with an increase in volume of the semifinished product or the metal structure of the at least one first metal therein.

Verbundwerkstoff im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein metallischer Werkstoff, bei dem zwei strukturell verschiedenartige Werkstoffe, nämlich geschäumtes Metall (Metall- schäum) und Metall in Form massiven, nicht-schäumbaren Vollmaterials miteinander kombiniert sowie form- und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Die (endgültige) stoffmetallurgische Verbindung zwischen Metallschaum und Metallvollmaterial erfolgt an deren aneinandergrenzenden Verbindungsflächen durch Aufschmelzen derselben beim Aufschäumen der aufschäumbaren Mischung unter Wärmezufuhr. Allerdings ist bereits im Halbzeug der Großteil der metallurgischen Verbindung zwischen der aufschäumbaren Mischung und dem Vollmaterial vorhanden: Beispielsweise können durch Umformen der aufschäumbaren Mischung bzw. des Kernes und der Decklagen oxidfreie Oberflächen erzeugt werden, die dazu führen, dass die Pulverpartikel der aufschäumbaren Mischung und das massive Vollmaterial (der Decklage(n)) sich verbinden, d.h. es findet eine Art Verschweißung statt. Composite material in the context of the present invention is a metallic material in which two structurally different materials, namely foamed metal (metal foam) and metal in the form of solid, non-foamable solid material are combined with each other and positively and / or materially connected to each other. The (final) material metallurgical connection between metal foam and solid metal takes place at their adjoining connecting surfaces by melting the same when foaming the foamable mixture with heat. However, the majority of the metallurgical connection between the foamable mixture and the solid material is already present in the semi-finished product. For example, by forming the foamable mixture or the core and the cover layers, oxide-free surfaces can be produced which result in the powder particles of the foamable mixture and the Solid solid material (the top layer (s)) join, ie There is a kind of welding instead.

Der erfindungsgemäße Verbundwerkstoff umfasst einen Metallschaum und Metall in Form nicht-schäumbaren, massiven Vollmaterials. Hierzu umfasst oder weist der Verbundwerkstoff wenigstens einen ersten Bereich auf, der aus dem Metallschaum des wenigstens einen ersten Metalls gebildet ist oder diesen Metallschaum umfasst, und wenigstens einen zweiten Bereich, der aus wenigstens einem zweiten Metall in Form nicht-schäumbaren Vollmaterials gebildet ist oder dieses umfasst. Bevorzugt umfasst oder weist der wenigstens eine zweite Bereich genau ein zweites Metall in Form nicht-schäumbaren Vollmaterials auf. Der wenigstens eine zweite Bereich kann insbesondere als massive, nicht-schäumbare metallische Schicht, besonders als Deckschicht oder Decklage, auf wenigstens einem Teil der Oberfläche des wenigstens einen ersten Bereiches ausgebildet sein. Bevorzugt sind auf der Oberfläche des ersten Bereiches zwei zweite Bereiche jeweils als eine Schicht, insbesondere Deckschicht oder Decklage, in Form nicht-schäumbaren Vollmaterials, also zwei massive Schichten auf- gebracht. Die zwei massiven (Deck)Schichten sind bevorzugt durch eine Zone des ersten Bereiches derart voneinander getrennt sind, dass sich der erste Bereich beim Schäumen aufgrund der damit verbundenen Volumenzunahme durch die Bildung des Metallschaumes in dieser Zone ausdehnen konnte. Bevorzugt weist der Verbundwerkstoff genau einen ersten Bereich und genau einen zweiten Bereich auf. Für bestimmte Anwendungen weist der Ver- bundwerkstoff bevorzugt genau einen ersten Bereich und genau zwei zweite Bereiche auf. Besonders bevorzugt weist der Verbundwerkstoff genau einen ersten Bereich und genau zwei zweite Bereiche auf, wobei jeder der beiden zweiten Bereiche eine Schicht auf dem ersten Bereich bildet. Ganz besonders bevorzugt sind die beiden zweiten Bereiche bzw. Schichten durch eine Zone getrennt, in der sich der erste Bereich bzw. das Halbzeug beim Schäu- men ausdehnen konnte. The composite material according to the invention comprises a metal foam and metal in the form of non-foamable, solid solid material. For this purpose, the composite material comprises or has at least one first region, which is formed from the metal foam of the at least one first metal or comprises this metal foam, and at least one second region, which is formed from at least one second metal in the form of non-foamable solid material or this includes. Preferably, the at least one second region comprises or has exactly one second metal in the form of non-foamable solid material. The at least one second region can be used in particular as a solid, non-foamable metallic Layer, especially as a cover layer or cover layer, be formed on at least part of the surface of the at least one first region. On the surface of the first region, two second regions are preferably each applied as a layer, in particular cover layer or cover layer, in the form of non-foamable solid material, ie two solid layers. The two massive (deck) layers are preferably separated from one another by a zone of the first region in such a way that the first region could expand in foaming due to the associated increase in volume due to the formation of the metal foam in this zone. The composite material preferably has exactly one first area and exactly one second area. For certain applications, the composite preferably has exactly one first region and exactly two second regions. Particularly preferably, the composite material has exactly one first region and exactly two second regions, wherein each of the two second regions forms a layer on the first region. Most preferably, the two second regions or layers are separated by a zone in which the first region or the semifinished product could expand during the foaming.

Das Halbzeug als Vorläufer für den Verbundwerkstoff oder zur Herstellung des Verbundwerkstoffes im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein schäumbares Vormaterial, das nach dem Aufschäumen den Verbundwerkstoff ergibt. Hierzu umfasst oder weist das Halbzeug wenigstens einen ersten Bereich auf, der aus der aufschäumbaren Mischung gebildet ist oder diese umfasst, und wenigstens einen zweiten Bereich, der aus dem wenigstens einen zweiten Metall in Form nicht-schäumbaren Vollmaterials gebildet ist oder dieses umfasst. Der wenigstens eine zweite Bereich kann insbesondere als massive, nicht-schäumbare metallische Schicht, besonders als Deckschicht oder Decklage, auf wenigstens einem Teil der Oberfläche des wenigstens einen ersten Bereiches ausgebildet sein. Bevorzugt sind auf der Oberfläche des ersten Bereiches zwei zweite Bereiche jeweils als eine Schicht, insbesondere Deckschicht oder Decklage, in Form nicht-schäumbaren Vollmaterials, also zwei massive Schichten aufgebracht. Bevorzugt sind auf der Oberfläche des ersten Bereiches zwei zweite Bereiche jeweils als eine Schicht in Form nicht-schäumbaren Vollmaterials, also zwei massive Schichten aufgebracht, die durch eine Zone des ersten Bereiches derart voneinander getrennt sind, dass sich der erste Bereich beim Schäumen aufgrund der damit verbundenen Volumenzunahme durch die Bildung des Metallschaumes in dieser Zone ausdehnen kann. Bevorzugt weist das Halbzeug für den Verbundwerkstoff genau einen ersten Bereich und ge- nau einen zweiten Bereich auf. Für bestimmte Anwendungen weist das Halbzeug für den Verbundwerkstoff bevorzugt genau einen ersten Bereich und genau zwei zweite Bereiche auf. Besonders bevorzugt weist das Halbzeug für den Verbundwerkstoff genau einen ersten Bereich und genau zwei zweite Bereiche auf, wobei jeder der beiden zweiten Bereiche eine Schicht auf dem ersten Bereich bildet. Ganz besonders bevorzugt sind die beiden zweiten Bereiche bzw. Schichten durch eine Zone getrennt, in der sich der erste Bereich bzw. das Halbzeug beim Schäumen ausdehnen kann. Besonders bevorzugt ist das Halbzeug zur Bildung eines Verbundwerkstoffes derart ausgebildet, dass es als zwei zweite Bereiche zwei Deckschichten aus Vollmaterial, insbesondere aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, und zwischen diesen als ersten Bereich die schäumbare Mischung, insbesondere aus einer Alu miniumlegierung, die eine niedrigere Solidustemperatur als die Aluminiumlegie- rung der beiden Deckschichten aufweist, umfasst. Die schäumbare Mischung ist bevorzugt schon zu etwa 98% bis 100% der Dichte des entsprechenden Vollmateriales verdichtet. The semifinished product as a precursor for the composite material or for the production of the composite material according to the present invention is a foamable starting material, which results after foaming the composite material. For this purpose, the semifinished product comprises or has at least one first region which is formed from or comprises the foamable mixture, and at least one second region which is formed from or comprises the at least one second metal in the form of non-foamable solid material. The at least one second region may in particular be formed as a solid, non-foamable metallic layer, in particular as cover layer or cover layer, on at least part of the surface of the at least one first region. On the surface of the first region, two second regions are preferably each applied as a layer, in particular cover layer or cover layer, in the form of non-foamable solid material, ie two solid layers. On the surface of the first region, two second regions are preferably each as a layer in the form of non-foamable solid material, so two massive Layers applied, which are separated by a zone of the first region such that the first region can expand during foaming due to the associated volume increase by the formation of the metal foam in this zone. The semifinished product for the composite material preferably has exactly one first region and exactly one second region. For certain applications, the semifinished product for the composite material preferably has exactly one first region and exactly two second regions. Particularly preferably, the semifinished product for the composite material has exactly one first region and exactly two second regions, wherein each of the two second regions forms a layer on the first region. Most preferably, the two second regions or layers are separated by a zone in which the first region or the semifinished product can expand during foaming. Particularly preferably, the semifinished product for forming a composite material is designed such that there are two outer layers of solid material, in particular aluminum or an aluminum alloy, and between these as the first region, the foamable mixture, in particular of an aluminum alloy, the lower a solidus temperature as the aluminum alloy of the two outer layers comprises. The foamable mixture is preferably already compressed to about 98% to 100% of the density of the corresponding solid material.

In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung eines Verbundwerkstoffes umfasst das Halbzeug wenigstens einen ersten Bereich, der aus der aufschäumbaren Mischung gebildet ist, und wenigstens einen zweiten Bereich, der aus dem wenigstens einen zweiten Metall in Form nicht-schäumbaren Vollmaterials gebildet ist, so dass ein Verbundwerkstoff gebildet werden kann mit wenigstens einem ersten Bereich, der aus dem Metallschaum des wenigstens einen ersten Metalls gebildet ist, und wenigstens einem zweiten Be- reich, der aus wenigstens einem zweiten Metall in Form nicht-schäumbaren Vollmaterials gebildet ist. In a further embodiment of the method for producing a composite material, the semifinished product comprises at least one first region, which is formed from the foamable mixture, and at least one second region, which is formed from the at least one second metal in the form of non-foamable solid material, such that a composite may be formed having at least a first region formed of the metal foam of the at least one first metal and at least a second region formed of at least one second metal in the form of non-foamable bulk material.

In einer weiteren Ausführungsform ist im Verbundwerkstoff der wenigstens eine erste Bereich als geschäumter Kern und im Halbzeug zur Herstellung dieses Verbundwerkstoffes der wenigstens eine erste Bereich als aufschäumbarer Kern ausgebildet. Dieser Kern wird von dem zweiten Bereich schichtartig, also in Form wenigstens einer Deckschicht abgedeckt. Hierbei sind sandwichartige Strukturen, also geschichtete plattenförmige Strukturen, Lagenstrukturen oder geschichtete Strukturen mit Ebenen gerader (nicht-gekrümmter) Ausbrei- tungsrichtung möglich. Kern und Deckschicht(en) beschreiben dann Ebenen gerader (nichtgekrümmter) Ausbreitungsrichtung oder sind plattenförmig ausgebildet. Es sind aber auch sphärische Schichtstrukturen mit gekrümmten Schichten oder Ebenen möglich, wie etwa bei einer schichtenartig aufgebauten massiven Stange oder einem Stab, einem Schlauch, einer Röhre oder einer Wurst. Die sphärische Schichtstruktur kann durchgehend massiv mit einem massiven, stangenförmigen Kern oder mit einem innersten hohlen Kern ausgestaltet sein, so dass der aufschäumbare oder aufgeschäumte Kern eine röhrenförmige Gestaltung aufweist. In a further embodiment, in the composite material, the at least one first region as the foamed core and in the semi-finished product for producing this composite material at least one first area is designed as a foamable core. This core is covered in layers by the second region, ie in the form of at least one cover layer. In this case, sandwich-like structures, ie layered plate-shaped structures, layer structures or layered structures with planes of straight (non-curved) propagation direction are possible. Core and cover layer (s) then describe planes of straight (non-curved) propagation direction or are plate-shaped. But there are also spherical layer structures with curved layers or levels possible, such as in a layered solid rod or rod, a hose, a tube or a sausage. The spherical layer structure may be solid throughout with a solid rod-shaped core or with an innermost hollow core such that the foamable or foamed core has a tubular configuration.

Dementsprechend können die Metallschäume, Verbundwerkstoffe und Halbzeuge dafür erfindungsgemäß jede beliebige Form aufweisen, solange in den Halbzeugen eine Volumen- Vergrößerung oder Volumenausdehnung des wenigstens einen ersten Bereiches mit der aufschäumbaren Mischung gewährleistet ist. Somit können die Halbzeuge plattenförmig, insbesondere in Form von Halbzeugen mit einem ersten Bereich mit einer aufschäumbaren Mischung zwischen einer oberen und einer unteren Deckschicht als zwei zweite Bereiche als Vollmaterial, als runde oder eckige Stangen sowie sonstige, regelmäßig oder unregelmäßig geformte Körper ausgebildet sein. Im Falle des Verbundwerkstoffes können die Halbzeuge einen schichtartigen Aufbau haben, jedoch können der wenigstens eine erste und wenigstens eine zweite Bereich auch in anderer Weise nebeneinander und miteinander verbunden vorliegen. Im Fall einer pulvermetallurgischen Herstellung der aufschäumbaren Mischung oder desAccordingly, according to the invention, the metal foams, composite materials and semifinished products can have any shape as long as a volume increase or volume expansion of the at least one first region with the foamable mixture is ensured in the semi-finished products. Thus, the semi-finished products can be plate-shaped, in particular in the form of semi-finished products with a foamable mixture between an upper and a lower cover layer as two second regions as solid material, as round or square bars and other, regularly or irregularly shaped body. In the case of the composite material, the semi-finished products may have a layered structure, but the at least one first and at least one second region may also be present in a different manner next to one another and connected to one another. In the case of a powder metallurgical production of the foamable mixture or the

Halbzeuges liegt die aufschäumbare Mischung zumindest zu Beginn des Herstell prozesses in Form von Pulver umfassend Pulverteilchen vor. Das fertige Halbzeug kann die aufschäumbare Mischung ebenfalls in Pulverform enthalten, bevorzugt liegt die aufschäumbare Mischung im fertigen Halbzeug aber in verdichteter Form vor, beispielsweise als Pressling. Die Verdichtung des Pulvers führt zu dessen Verfestigung und kann dabei bis hin zu einer metallurgischen Verbindung der Pulverteilchen untereinander reichen, d.h. die einzelnen Körner oder Teilchen des Pulvers (Pulverteilchen) werden mittels Diffusion und Bildung (erster) intermetallischer Phasen innerhalb der Mischung teilweise oder vollständig miteinander ver- bunden, statt ein loses Pulver zu bilden. Dieses (erste) metallurgische Verbinden hat den Vorteil eines stabileren und kompakteren aufschäumbaren ersten Bereiches oder Kernes, der beim Aufschäumen nahezu keine Fehlstellen im Schaum bildet. Durch das erste metallurgische Verbinden wird außerdem ein stabiler Walzbarren erzeugt, d.h. die Verformbarkeit des Halbzeuges, insbesondere durch Walzen, Biegen, Tiefziehen und/oder Hydroforming, wird verbessert. Semi-finished is the foamable mixture at least at the beginning of the manufacturing process in the form of powder comprising powder particles before. The finished semifinished product may also contain the foamable mixture in powder form, but preferably the foamable mixture is present in the finished semifinished product in compacted form, for example as a compact. The Compaction of the powder leads to its solidification and may extend to a metallurgical connection of the powder particles with each other, ie the individual grains or particles of the powder (powder particles) by diffusion and formation of (first) intermetallic phases within the mixture partially or completely ver together - bound, instead of forming a loose powder. This (first) metallurgical bonding has the advantage of a more stable and more compact foamable first region or core, which forms almost no defects in the foam during foaming. The first metallurgical bonding also produces a stable rolling bar, ie the ductility of the semi-finished product, in particular by rolling, bending, deep drawing and / or hydroforming, is improved.

Weiterhin werden im Falle der bevorzugten Herstellung eines Verbundwerkstoffes, durch das erste metallurgische Verbinden die Pulverpartikel teilweise mit dem wenigstens einen zweiten Bereich, insbesondere wenn dieser in Form wenigstens einer Schicht, beispielweise in Form wenigstens einer Deckschicht oder Decklage vorliegt, mit dieser verbunden. Daher kann das erfindungsgemäße Verfahren zusätzlich einen Schritt Furthermore, in the case of the preferred production of a composite material, by means of the first metallurgical bonding, the powder particles are partially joined to the at least one second region, in particular if present in the form of at least one layer, for example in the form of at least one cover layer or cover layer. Therefore, the method according to the invention may additionally comprise a step

(VI) erstes metallurgisches Verbinden der Pulverteilchen der aufschäumbaren Mischung miteinander oder mit Deckschichten eines entsprechenden Halbzeuges nach Schritt 0)  (VI) first metallurgical bonding of the powder particles of the foamable mixture with one another or with cover layers of a corresponding semifinished product after step 0)

umfassen. include.

Unter dem Begriff "erstes metallurgisches Verbinden" wird erfindungsgemäß verstanden: Verbinden der Pulvermischung und der Decklagen mittels Diffusion und Bildung erster intermetallischer Phasen innerhalb der Mischung. Das erste metallurgische Verbinden hat den Vorteil eines stabileren und kompakteren aufschäumbaren Kernes, der beim Aufschäumen nahezu keine Fehlstellen im Schaum bildet. Durch das erste metallurgische Verbinden wird ein stabiler Walzbarren erzeugt. Weiterhin werden die Pulverpartikel teilweise mit den Decklagen verbunden, insbesondere dann, wenn in der bevorzugten Ausführungsform der vor- liegenden Erfindung das Halbzeug aufschä um bares Material als erster Bereich zwischen zwei Deckschichten oder Deckplatten als zweite Bereiche aus Vollmaterial umfasst. The term "first metallurgical bonding" is understood according to the invention as follows: bonding of the powder mixture and the cover layers by means of diffusion and formation of first intermetallic phases within the mixture. The first metallurgical bonding has the advantage of a more stable and compact foamable core, which forms almost no defects in the foam during foaming. The first metallurgical bonding produces a stable ingot. Furthermore, the powder particles are partially connected to the cover layers, in particular if, in the preferred embodiment, the lying invention comprises the semifinished aufschä to Bares material as the first area between two cover layers or cover plates as second regions of solid material.

Das erste metallurgische Verbinden in Schritt (VI) kann insbesondere erfolgen durch ein Vor- verdichten der aufschäumbaren Mischung, insbesondere zusammen mit mindestens einer, bevorzugt mindestens zwei Deckschichten oder Decklagen, unter Anwendung von Druck in einem Bereich von etwa 0,05MPa bis etwa 1 ,5MPa, bevorzugt in einem Bereich von etwa 0,1 MPa bis etwa 1 ,1 MPa, und noch weiter bevorzugt in einem Bereich von 0,1 5MPa bis etwa 0,45MPa, und bei einer Temperatur der aufschäumbaren Mischung und des Containers von etwa 400°C bis etwa 490°C oder von etwa 65 % bis etwa 90 %, bevorzugt etwa 70% bis etwa 85%, insbesondere etwa 80 %, der Solidustemperatur der aufschäumbaren Mischung beziehungsweise des mindestens einen ersten Metalls. Die Zeitdauer (Haltedauer) kann von etwa 4 h bis etwa 48 h, bevorzugt von etwa 6 h bis etwa 32h, bevorzugt bis etwa 24 h, betragen. Insbesondere kann das Halbzeug auf etwa 80 % der Schmelztemperatur der aufschäumbaren Mischung aufgeheizt und für etwa 6 Stunden bis etwa 32 Stunden, bevorzugt bis etwa 24 Stunden, auf dieser Temperatur gehalten werden. Bevorzugt ist die Anwendung von Druck vertikal zur ersten und zweiten Deckschicht, wobei die erste und zweite Deckschicht im Wesentlichen planparallel zueinander angeordnet sind. Die Anwendung von Druck kann hierbei mittels zweier planparalleler Werkzeuge, bspw. einem Tisch mit ei- ner darauf verfahrbaren horizontalen Platte, in einem Pressprozess erfolgen. Bevorzugt beträgt die Temperatur der aufschäumbaren Mischung oder des Halbzeugs beim ersten metallurgischen Verbinden beziehungsweise Vorverdichten etwa 65 % bis etwa 90 %, bevorzugt etwa 70% bis etwa 85%, insbesondere etwa 80 % der Solidustemperatur der aufschäumbaren Mischung. The first metallurgical bonding in step (VI) can be carried out in particular by pre-compacting the foamable mixture, in particular together with at least one, preferably at least two outer layers or cover layers, using pressure in a range from about 0.05 MPa to about 1, 5MPa, preferably in a range of about 0.1 MPa to about 1.1 MPa, and more preferably in a range of 0.1 5 MPa to about 0.45 MPa, and at a temperature of the foamable mixture and container of about 400 ° C to about 490 ° C or from about 65% to about 90%, preferably from about 70% to about 85%, in particular about 80%, of the solidus temperature of the foamable mixture or of the at least one first metal. The duration (holding period) may be from about 4 hours to about 48 hours, preferably from about 6 hours to about 32 hours, preferably to about 24 hours. In particular, the semifinished product can be heated to about 80% of the melting temperature of the foamable mixture and kept at this temperature for about 6 hours to about 32 hours, preferably up to about 24 hours. Preferably, the application of pressure is vertical to the first and second cover layers, wherein the first and second cover layers are arranged substantially plane-parallel to each other. The application of pressure can take place here by means of two plane-parallel tools, for example a table with a horizontal plate movable thereon, in a pressing process. The temperature of the foamable mixture or semifinished product during the first metallurgical bonding or pre-compression is preferably about 65% to about 90%, preferably about 70% to about 85%, in particular about 80% of the solidus temperature of the foamable mixture.

Das erste metallurgische Verbinden beziehungsweise Vorverdichten kann mittels zweier planparalleler Werkzeuge in einem Pressprozess erfolgen. Hierbei erfolgt die Vorverdichtung des Pulvers bei einem Druck in einem Bereich von etwa 0,05MPa bis etwa 1 ,5MPa, bevorzugt in einem Bereich von etwa 0,1 MPa bis etwa 1 ,1 MPa, und noch weiter bevorzugt in ei- nem Bereich von 0,15MPa bis etwa 0,45MPa, und bei einer Temperatur in einem Bereich von etwa 400°C bis etwa 490°C, bevorzugt bis etwa 470°C, weiter bevorzugt bis etwa 460° C, oder bei etwa 65 % bis etwa 90 %, bevorzugt etwa 70% bis etwa 85%, insbesondere etwa 80 %, der Solidustemperatur der aufschäumbaren Mischung. Bevorzugt erfolgt hierbei die Vorverdichtung des Pulvers bei etwa 65 % bis etwa 90 %, bevorzugt etwa 70% bis etwa 85%, insbesondere bei etwa 80 %, der Solidustemperatur der aufschäumbaren Mischung. Der Pressprozess kann insbesondere erfolgen, wenn sich das Halbzeug in einer Luftatmosphäre bei Umgebungsluftdruck befindet. Dies erspart den Aufwand für eine Schutzgasatmosphäre oder das Anlegen von Vakuum und/oder Arbeiten unter Vakuum. Durch das Vor- verdichten, welches bevorzugt durch axiales Pressen durchgeführt wird, wird ein stabiler Walzbarren erzeugt. Weiterhin werden die Pulverpartikel teilweise mit den Decklagen des Containers verbunden. The first metallurgical bonding or precompression can take place by means of two plane-parallel tools in a pressing process. In this case, the precompression of the powder takes place at a pressure in a range from about 0.05 MPa to about 1.5 MPa, preferably in a range from about 0.1 MPa to about 1.1 MPa, and even more preferably in a in the range of about 0.15 MPa to about 0.45 MPa, and at a temperature in a range of about 400 ° C to about 490 ° C, preferably to about 470 ° C, more preferably to about 460 ° C, or about 65% to about 90%, preferably from about 70% to about 85%, in particular about 80%, of the solidus temperature of the foamable mixture. Pre-compression of the powder preferably takes place at about 65% to about 90%, preferably about 70% to about 85%, in particular about 80%, of the solidus temperature of the foamable mixture. The pressing process may in particular take place when the semifinished product is in an air atmosphere at ambient air pressure. This saves the effort for a protective gas atmosphere or the application of vacuum and / or work under vacuum. By pre-compacting, which is preferably carried out by axial pressing, a stable ingot is produced. Furthermore, the powder particles are partially connected to the cover layers of the container.

Alternativ kann das erste metallurgische Verbinden in Schritt (VI) insbesondere erfolgen durch ein Erhitzen der aufschäumbaren Mischung, insbesondere zusammen mit mindestens einer, bevorzugt mindestens zwei Deckschichten oder Decklagen, auf etwa 70 % bis etwa 90 %, bevorzugt etwa 75% bis etwa 85%, bevorzugt etwa 80 %, der Solidustemperatur der aufschäumbaren Mischung, wobei eine Aufweitung des Halbzeugs weitgehend verhindert wird. Bevorzugt liegt die Temperatur in einem Bereich von etwa 450°C bis etwa 495 °C, noch weiter bevorzugt in einem Bereich von etwa 455 °C bis etwa 465°C. Die ZeitdauerAlternatively, the first metallurgical bonding in step (VI) can be carried out in particular by heating the foamable mixture, in particular together with at least one, preferably at least two outer layers or cover layers, to about 70% to about 90%, preferably about 75% to about 85%. , Preferably about 80%, the solidus temperature of the foamable mixture, wherein a widening of the semifinished product is largely prevented. Preferably, the temperature is in the range of about 450 ° C to about 495 ° C, more preferably in the range of about 455 ° C to about 465 ° C. The duration

(Haltedauer) beträgt hierbei etwa 4 h bis etwa 48 h, bevorzugt etwa 6 h bis etwa 24 h, noch weiter bevorzugt etwa 24h bis etwa 32h. Insbesondere kann der Behälter auf etwa 80 % der Schmelztemperatur der aufschäumbaren Mischung aufgeheizt und für etwa 6 Stunden bis etwa 32 Stunden, weiter bevorzugt bis etwa 24 Stunden, auf dieser Temperatur gehalten werden. Dies kann insbesondere bei Umgebungsluftdruck erfolgen. Dies erspart den Aufwand für eine Schutzgasatmosphäre oder das Anlegen von Vakuum und/oder Arbeiten unter Vakuum. Die Aufweitung des Halbzeugs kann bei dieser alternativen Ausbildung durch dem Fachmann bekannte Vorrichtungen, etwa durch Schraubzwingen, Klammern, Gewichte und/oder einen entsprechend formstabilen und steifen Halterahmen, die jeweils oder in Kombination das Halbzeug zwingen, in seiner ursprünglichen Form zu bleiben, wirkungsvoll unterbunden werden. Der Halterahmen kann auch eine Art Form, ähnlich einer Gießform, sein. Ferner kann die Aufweitung des Halbzeugs durch axiales Pressen, insbesondere durch eine oder mehrerer Pressen, bevorzugt senkrecht zu den Decklagen, die vor dem Schritt (VI) von zwei oder mehr Seiten des Halbzeugs bzw. entlang einer oder mehrerer Achsen des Halbzeugs zugefahren werden, ohne hierbei das Halbzeug zusammenzudrücken, verhindert werden. Der angewandte Druck liegt bevorzugt in einem Bereich von etwa 0,15MPa bis etwa 0,6MPa, weiter bevorzugt in einem Bereich von etwa 0,2MPa bis etwa 0,4MPa. Das (vorzeitige) Ausgasen des Treibmittels in Schritt (VI) wird verhindert durch die Vorverdichtung der aufschäumbaren Mischung, entweder durch die Anwendung von äußerlich erzeugtem Druck oder durch den Druck, der durch die Verhinderung der Aufweitung des Halbzeugs in dessen Innerem entsteht. (Holding time) is about 4 hours to about 48 hours, preferably about 6 hours to about 24 hours, more preferably about 24 hours to about 32 hours. In particular, the container may be heated to about 80% of the melting temperature of the foamable mixture and maintained at that temperature for about 6 hours to about 32 hours, more preferably to about 24 hours. This can be done especially at ambient air pressure. This saves the effort for a protective gas atmosphere or the application of vacuum and / or work under vacuum. The widening of the semifinished product can in this alternative embodiment by the skilled person known devices, such as by clamps, clamps, weights and / or a correspondingly dimensionally stable and rigid support frame, each or in Combining the semi-finished product to remain in its original form can be effectively prevented. The holding frame may also be a kind of shape, similar to a casting mold. Further, the expansion of the semifinished product by axial pressing, in particular by one or more presses, preferably perpendicular to the cover layers, which are fed before step (VI) of two or more sides of the semifinished product or along one or more axes of the semifinished, without to compress the semifinished product. The applied pressure is preferably in a range of about 0.15 MPa to about 0.6 MPa, more preferably in a range of about 0.2 MPa to about 0.4 MPa. The (premature) outgassing of the blowing agent in step (VI) is prevented by the precompression of the foamable mixture, either by the application of externally generated pressure or by the pressure created by the prevention of the expansion of the semifinished product in its interior.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann zusätzlich einen Schritt The method according to the invention may additionally comprise a step

(VII) zweites metallurgisches Verbinden, insbesondere eines in Schritt (VI) erhaltenen aufschäumbaren Kernes, mit der mindestens einen, bevorzugt zwei, Deckschichten eines entsprechenden Halbzeuges, bevorzugt nach Durchführung des Schrittes (VI), umfassen. Unter dem Begriff "zweites metallurgisches Verbinden" wird erfindungsgemäß verstanden eine Erzeugung oxidfreier Oberflächen durch Umformen des Kernes und der Deckschichten, die dazu führt, dass die Pulverpartikel und die Decklagen sich verbinden, d.h. es findet eine Art Verschweißung statt. Das zweite metallurgische Verbinden erlaubt ein einfaches Verfahren beim Verbinden, da beispielweise keine einzelnen Schweißnähte angebracht werden müssen und da sich auch eine stabilere Verbindung ergibt, als etwa durch Klebstoff erzielbar ist, der die beim späteren Schäumen auftretenden Temperaturen nicht unbeschadet überstehen würde. Das zweite metallurgische Verbinden kann auch nach(VII) second metallurgical bonding, in particular a foamable core obtained in step (VI), comprising at least one, preferably two, outer layers of a corresponding semifinished product, preferably after carrying out step (VI). According to the invention, the term "second metallurgical bonding" is understood to mean the production of oxide-free surfaces by reshaping of the core and of the cover layers, which causes the powder particles and the cover layers to bond, i. There is a kind of welding instead. The second metallurgical bonding allows a simple method of bonding, since, for example, no individual welds must be attached and since a more stable connection results than can be achieved by adhesive, which would not survive unscathed the temperatures occurring during subsequent foaming. The second metallurgical bonding can also after

Schritt (I) erfolgen, es setzt nicht voraus, dass auch das erste metallurgische Verbinden nach Schritt (VI) durchgeführt wurde. Dies ist aber vorteilhaft, da dann hochgleichmäßige geschlossene Poren im Metallschaum, insbesondere im Metallschaumkern eines Sandwich-Ver- bundwerkstoffes mit zwei Deckschichten und dazwischen angeordnetem Metallschaumkern, erhalten werden. Step (I), it does not assume that the first metallurgical bonding after step (VI) was performed. However, this is advantageous because then highly uniform closed pores in the metal foam, in particular in the metal foam core of a sandwich Bundstoffstoffes with two outer layers and arranged therebetween metal foam core can be obtained.

Das zweite metallurgische Verbinden kann erfindungsgemäß durch Vorgänge umfassend Diffusion und Walzen, aber auch axiales oder hydrostatisches Pressen, wobei Walzen bevorzugt ist, unter Einwirkung von Druck auf das Halbzeug erfolgen. Bei einem Walzprozess liegt der Druck im Walzenspalt bevorzugt in einem Bereich von etwa 5000t bis etwa 7000t, weiter bevorzugt in einem Bereich von etwa 5600t bis etwa 6500t. Die Temperatur des Halbzeugs liegt unterhalb der Ausgastemperatur des wenigstens einen Treibmittels, unterhalb der Solidustemperatur des aufschäumbaren Kernes und unterhalb der Solidustemperatur des wenigstens einen zweiten Metalls, aus dem die Deckschicht gebildet ist. Bevorzugt beträgt die Temperatur beim zweiten metallurgischen Verbinden etwa 400°C bis etwa 520°C, bevorzugt von etwa 440°C bis etwa 510°C, noch weiter bevorzugt in einem Bereich von etwa 470°C bis etwa 500°C, wobei die Temperatur hierbei stets unterhalb der Ausgastempe- ratur des wenigstens einen Treibmittels liegen muss, damit es keine Blasen im gewalzten Material gibt. Insbesondere kann das zweite metallurgische Verbinden erfolgen, in dem der Behälter bei einer Temperatur unterhalb der Zersetzungstemperatur des Treibmittels warmgewalzt wird. Anschließend kann noch ein Kaltwalzprozess folgen, bevorzugt um Blechstärken unter 9 mm zu erreichen. The second metallurgical bonding can take place according to the invention by processes comprising diffusion and rolling, but also axial or hydrostatic pressing, wherein rolling is preferred, under the action of pressure on the semifinished product. In a rolling process, the pressure in the nip is preferably in a range of about 5000 to about 7000 tons, more preferably in a range of about 5600 to about 6500 tons. The temperature of the semifinished product is below the outgassing temperature of the at least one propellant, below the solidus temperature of the foamable core and below the solidus temperature of the at least one second metal from which the top layer is formed. Preferably, the temperature in the second metallurgical bonding is from about 400 ° C to about 520 ° C, preferably from about 440 ° C to about 510 ° C, even more preferably in a range from about 470 ° C to about 500 ° C, wherein the temperature must always be below the Ausgastempe- temperature of the at least one propellant so that there are no bubbles in the rolled material. In particular, the second metallurgical bonding may be carried out by hot-rolling the container at a temperature below the decomposition temperature of the blowing agent. Subsequently, a cold rolling process can follow, preferably to achieve sheet thicknesses below 9 mm.

Mittels eines Walzprozesses oder anderer Techniken wie axialem Pressen oder hydrostatischem Pressen, jeweils in den angegebenen Temperaturbereichen, wird eine zweite metallurgische Verbindung von Pulver und Deckschicht erreicht und weiterhin das Pulver der aufschäumbaren Mischung auf etwa 90 %, bevorzugt auf etwas 98%, bis etwa 100 % seiner nominalen Dichte kompaktiert. Die "nominale Dichte" der aufschäumbaren Mischung ist die Dichte, die die aufschäumbare Mischung haben würde, läge sie nicht in Pulverform, sondern in kompakter Form als massives Vollmaterial vor. Anschließend wird das entstandene, bevorzugt mindestens dreischichtige Halbzeug konfektioniert und dem Aufschäumprozess gemäß der Schritte (II) und (III) zugeführt. Die Temperatur des Halbzeuges zu Beginn der jeweiligen Verfahrensschritte (VI) und/oder (VII) kann von etwa 460°C bis etwa 490°C betragen. Dies hat den Vorteil, dass während der Verfahrensschritte (VI) und/oder (VII) keine Risse im Kern und an den Seiten entstehen. By means of a rolling process or other techniques such as axial pressing or hydrostatic pressing, each in the specified temperature ranges, a second metallurgical compound of powder and cover layer is achieved and further the powder of the foamable mixture to about 90%, preferably to about 98%, to about 100 % of its nominal density compacted. The "nominal density" of the foamable mixture is the density the foamable mixture would have if it were not in powdered form but in a compact form as a solid solid material. Subsequently, the resulting, preferably at least three-layer semifinished product is made up and fed to the foaming process according to steps (II) and (III). The temperature of the semifinished product at the beginning of the respective process steps (VI) and / or (VII) can be from about 460.degree. C. to about 490.degree. This has the advantage that during the process steps (VI) and / or (VII) no cracks occur in the core and on the sides.

Das Pulver des wenigstens einen ersten Metalls besteht aus Pulverteilchen, die eine Korngröße von etwa 2 μηι bis etwa 250 μηι, bevorzugt von etwa 10 μηι bis etwa 150 μηι besitzen können. Diese Korngrößen haben den Vorteil, dass sich damit ein besonders homogenes Gemisch, d.h. eine besonders homogene aufschäumbare Mischung bildet, so dass später beim Schäumen sonst auftretende Fehlstellen vermieden werden. The powder of the at least one first metal consists of powder particles, which may have a particle size of about 2 μηι to about 250 μηι, preferably from about 10 μηι to about 150 μηι. These particle sizes have the advantage that a particularly homogeneous mixture, i. forms a particularly homogeneous foamable mixture, so that later occurring defects during foaming are avoided.

Die aufschäumbare (schäumbare) Mischung umfasst wenigstens ein erstes Metall und wenigstens ein Treibmittel. Bevorzugt umfasst die aufschäumbare Mischung genau ein erstes Metall und wenigstens ein Treibmittel. Für bestimmte Anwendungen umfasst die auf- schäumbare Mischung bevorzugt genau ein erstes Metall und genau zwei Treibmittel. Besonders bevorzugt umfasst die aufschäumbare Mischung genau ein erstes Metall und genau ein Treibmittel. Die aufschäumbare Mischung kann darüber hinaus Hilfsstoffe umfassen. Bevorzugt umfasst die aufschäumbare Mischung jedoch vorteilhafterweise keinen Hilfsstoff, da mit einem oder mehreren Hilfsstoffen in der Regel das Gefüge der aufschäumbaren Mi- schung und des aufschäumbaren Kernes derart gestört wird, dass der später daraus erhaltene aufgeschäumte (geschäumte) Kern Fehlstellen wie Inhomogenitäten in der Schaumstruktur, zu große Poren oder Blasen und/oder offene Poren statt geschlossener Poren aufweist. Besonders bevorzugt enthält die aufschäumbare Mischung lediglich genau ein erstes Metall, genau ein Treibmittel, ggf. ein oder mehrere Derivate des Treibmittels und keine weiteren Substanzen oder Hilfsstoffe. Die aufschäumbare Mischung kann die vorstehend genannten Stoffe oder Bestandteile ausschließlich enthalten bzw. aus diesen bestehen statt diese nur zu umfassen. Ein oder mehrere Derivate des Treibmittels kommen insbesondere in Frage, wenn das Treibmittel ausgewählt ist aus der Gruppe der Metallhydride; in diesem Fall kann das Treibmittel als Derivat(e) zusätzlich wenigstens ein Oxid und/oder Oxihydrid des Metalls oder der Metalle des oder der jeweils eingesetzten Metallhydride umfassen. Derartige Oxide und/oder Oxihydride entstehen bei einer Vorbehandlung des Treibmittels und können dessen Haltbarkeit wie auch dessen Ansprechen beim Schäumen, also den Zeitpunkt der Freisetzung des Treibgases verbessern, so dass das oder die verwendeten Treibmittel das Treibgas nicht zu früh, aber auch nicht zu spät freisetzen; ein zu frühes oder zu spätes Freisetzen des Treibgases kann dabei übergroße Hohlräume und somit Fehlstellen im Metallschaum erzeugen. The foamable (foamable) mixture comprises at least a first metal and at least one blowing agent. Preferably, the foamable mixture comprises exactly one first metal and at least one blowing agent. For certain applications, the foamable mixture preferably comprises exactly one first metal and exactly two blowing agents. Particularly preferably, the foamable mixture comprises exactly one first metal and exactly one blowing agent. The foamable mixture may further comprise adjuvants. However, the foamable mixture preferably does not comprise an adjuvant, since with one or more auxiliaries the microstructure of the foamable mixture and foamable core is generally disturbed in such a way that the foamed (foamed) core obtained later from it contains defects such as inhomogeneities in the foam structure , too large pores or bubbles and / or open pores instead of closed pores. Particularly preferably, the foamable mixture contains only exactly one first metal, exactly one blowing agent, optionally one or more derivatives of the blowing agent and no further substances or auxiliaries. The foamable mixture may exclusively contain or consist of the aforementioned substances or constituents instead of just comprising them. One or more derivatives of the blowing agent are particularly suitable if the blowing agent is selected from the group of metal hydrides; In this case, the blowing agent as derivative (s) additionally comprise at least one oxide and / or oxihydride of the metal or metals of the metal hydride (s) used in each case. Such oxides and / or Oxihydride arise in a pretreatment of the propellant and its durability as well as its response during foaming, so improve the timing of the release of the propellant gas, so that the propellant used or the propellant not too early, but not too late release; too early or too late release of the propellant gas can produce oversized cavities and thus defects in the metal foam.

Das erfindungsgemäße wenigstens eine Treibmittel setzt ab einer bestimmten Temperatur, der Ausgastemperatur des Treibmittels, im Wege der Ausgasung oder Gasabspaltung ein Treibgas frei, welches zum Aufschäumen des wenigstens einen ersten Metalls dient. Bei Verwendung eines Metallhydrids als Treibmittel wird als Treibgas Wasserstoff (H2) freigesetzt. Bei Verwendung eines Metallcarbonates als Treibmittel wird als Treibgas Kohlendioxid (C02) freigesetzt. The inventive at least one propellant releases from a certain temperature, the Ausgastemperatur of the blowing agent, by means of degassing or gas separation, a propellant, which serves to foam the at least one first metal. When using a metal hydride as blowing agent is released as propellant hydrogen (H 2 ). When using a metal carbonate as blowing agent carbon dioxide (C0 2 ) is released as a propellant gas.

Das erfindungsgemäße wenigstens eine Treibmittel ist ausgewählt aus den dem Fachmann für das jeweilige erste Metall bekannten Treibmitteln. Bevorzugt kommt genau ein Treibmit- tel zum Einsatz, es können aber auch Mischungen von Treibmitteln, insbesondere Mischungen zweier verschiedener Treibmittel zum Einsatz kommen. Insbesondere eignen sich für die hierin explizit genannten Metalle Treibmittel, die aus der Gruppe bestehend aus Metallhydriden und Metallcarbonaten ausgewählt sind. Im Hinblick auf die Wahl des Treibmittels wurde überraschenderweise gefunden, dass die Ausgastemperatur des wenigstens einen Treibmittels vorteilhafterweise gleich der Solidu- stemperatur des wenigstens einen ersten Metalls sein sollte oder unter der Solidustempera- tur des wenigstens einen ersten Metalls liegen sollte, um später einen geschlossenporigen Schaum frei von Fehlstellen und ein gutes Ergebnis beim Schäumen des Kernes zu erzielen. Die Ausgastemperatur des Treibmittels sollte bevorzugt aber nicht mehr als etwa 90°C, besonders bevorzugt nicht mehr als etwa 50°C unter der Solidustemperatur des wenigstens einen ersten Metalls liegen. Bei der Herstellung eines Verbundwerkstoffes und Verwendung wenigstens eines zweiten Metalls sollte die Ausgastemperatur des wenigstens einen Treib- mittels auch kleiner als die Solidustemperatur des wenigstens einen zweiten Metalls sein, da das wenigstens eine zweite Metall nicht in seinen Solidusbereich beim Schäumen des wenigstens einen ersten Metalls gelangen darf, also nicht beginnen darf, zu schmelzen, um ein Vermischen mit dem wenigstens einen ersten Metall zu verhindern, wie hierin an anderer Stelle erläutert. Die Ausgastemperatur des wenigstens einen Treibmittels liegt daher bevor- zugt unter, besonders bevorzugt wenigstens etwa 5°C unter der Solidustemperatur des wenigstens einen zweiten Metalls. Das erfindungsgemäße Treibmittel ist bevorzugt wie folgt ausgewählt: The at least one blowing agent according to the invention is selected from the blowing agents known to the person skilled in the art for the respective first metal. Preferably exactly one propellant is used, but it is also possible to use mixtures of propellants, in particular mixtures of two different propellants. In particular, blowing agents which are selected from the group consisting of metal hydrides and metal carbonates are suitable for the metals explicitly mentioned herein. With regard to the choice of the blowing agent, it has surprisingly been found that the outgassing temperature of the at least one blowing agent should advantageously be equal to the solidus temperature of the at least one first metal or should be below the solidus temperature of the at least one first metal to later become a closed-cell foam free of defects and a good result in foaming the core. The outgassing temperature of the propellant should preferably be no more than about 90 ° C, more preferably no more than about 50 ° C below the solidus temperature of the at least one first metal. When producing a composite material and using at least one second metal, the outgassing temperature of the at least one propellant should also be less than the solidus temperature of the at least one second metal, since the at least one second metal does not enter its solidus area during foaming of the at least one first metal may, therefore, not begin to melt to prevent mixing with the at least one first metal, as explained elsewhere herein. The outflow temperature of the at least one propellant is therefore preferably below, more preferably at least about 5 ° C. below the solidus temperature of the at least one second metal. The blowing agent according to the invention is preferably selected as follows:

Für Mg, AI, Pb, Au, Zn oder Ti als Hauptbestandteil des ersten Metalls ist das wenigstens eine Treibmittel bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Metallhydriden und Metallcarbonaten, weiter bevorzugt ausgewählt aus For Mg, Al, Pb, Au, Zn or Ti as a main constituent of the first metal, the at least one blowing agent is preferably selected from the group consisting of metal hydrides and metal carbonates, more preferably selected from

Metallhydriden der Gruppe bestehend aus TiH2, ZrH2, HfH2, MgH2, CaH2, SrH2, LiBH4 und LiAIH4; und Metal hydrides of the group consisting of TiH 2 , ZrH 2 , HfH 2 , MgH 2 , CaH 2 , SrH 2 , LiBH 4 and LiAlH 4 ; and

Carbonaten der zweiten Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente (Erdalkalimetalle), d.h. insbesondere der Gruppe bestehend aus BeC03, MgC03, CaC03, Sr- C03 und BaC03. Carbonates of the second main group of the Periodic Table of the Elements (alkaline earth metals), ie in particular the group consisting of BeC0 3 , MgC0 3 , CaC0 3 , Sr-C0 3 and BaC0 3 .

Zum Schäumen von Mg, AI, Pb, Au, Zn oder Ti als Hauptbestandteil des ersten Metalls ist das wenigstens eine Treibmittel weiter bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus TiH2, ZrH2, MgC03 und CaC03. Das Treibmittel ist insbesondere ein Metallhydrid. Das Metallhydrid ist bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus TiH2, ZrH2, HfH2, MgH2, CaH2, SrH2, LiBH4 und LiAIH4. Das wenigstens eine Metallhydrid ist weiter bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus TiH2, ZrH2, HfH2, LiBH4 und LiAIH4, noch weiter bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus TiH2, ZrH2, LiBH4 und LiAIH4, noch weiter bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus TiH2, LiBH4 und LiAIH4. Bevorzugt ist das Metallhydrid auch ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus TiH2, ZrH2 und HfH2, weiter bevorzugt bestehend aus TiH2 und ZrH2. Besonders bevorzugt ist das Metallhydrid TiH2. For foaming Mg, Al, Pb, Au, Zn or Ti as the main constituent of the first metal, the at least one blowing agent is more preferably selected from the group consisting of TiH 2 , ZrH 2 , MgC0 3 and CaC0 3 . The propellant is in particular a metal hydride. The metal hydride is preferably selected from the group consisting of TiH 2 , ZrH 2 , HfH 2 , MgH 2 , CaH 2 , SrH 2 , LiBH 4 and LiAlH 4 . The at least one metal hydride is more preferably selected from the group consisting of TiH 2 , ZrH 2 , HfH 2 , LiBH 4 and LiAlH 4 , more preferably selected from the group consisting of TiH 2 , ZrH 2 , LiBH 4 and LiAlH 4 more preferably selected from the group consisting of TiH 2 , LiBH 4 and LiAlH 4 . Preferably, the metal hydride is also selected from the group consisting of TiH 2 , ZrH 2 and HfH 2 , more preferably consisting of TiH 2 and ZrH 2 . The metal hydride TiH 2 is particularly preferred.

Für bestimmte Anwendungen eignet sich eine Kombination zweier Metallhydride ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus TiH2, ZrH2 und HfH2, bevorzugt die Kombination aus TiH2 und ZrH2. Für bestimmte Anwendungen eignet sich insbesondere eine Kombination zweier Metallhydride als Treibmittel, wobei aus jeder der beiden Gruppen For certain applications, a combination of two metal hydrides selected from the group consisting of TiH 2 , ZrH 2 and HfH 2 , preferably the combination of TiH 2 and ZrH 2 is suitable. For certain applications, in particular a combination of two metal hydrides is suitable as a blowing agent, wherein each of the two groups

(a) TiH2, ZrH2 und HfH2; und (a) TiH 2 , ZrH 2 and HfH 2 ; and

(b) MgH2, CaH2, SrH2, LiBH4 und LiAIH4 (b) MgH 2 , CaH 2 , SrH 2 , LiBH 4 and LiAlH 4

je ein Treibmittel ausgewählt ist; hiervon bevorzugt ist die Kombination aus TiH2 mit einem Treibmittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus MgH2, CaH2, SrH2, LiBH4 und LiAIH4; besonders bevorzugt ist die Kombination aus TiH2 mit LiBH4 oder LiAIH4. Bevorzugt wird erfindungsgemäß genau ein Treibmittel eingesetzt. Wenn ein Metallhydrid zum Einsatz kommt, wird insbesondere bevorzugt genau ein Metallhydrid als Treibmittel, weiter bevorzugt TiH2, ZrH2, HfH2, LiBH4 oder LiAIH4, noch weiter bevorzugt TiH2, LiBH4 oder LiAIH4, besonders bevorzugt TiH2 eingesetzt. Das Treibmittel ist insbesondere ein Erdalkali- metallcarbonat, d.h. insbesondere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus MgC03, Ca- C03, SrC03 und BaC03, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus MgC03, Ca- C03, SrC03 und BaC03, weiter bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Mg- C03, CaC03 und SrC03, besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus MgC03 und CaC03. Für bestimmte Anwendungen beim Schäumen von Mg, AI, Pb, Au, Zn oder Ti als Hauptbestandteil des ersten Metalls eignet sich insbesondere eine Kombination eines Metallhydrids mit einem Metallcarbonat als Treibmittel, wobei aus jeder der beiden Gruppen each one blowing agent is selected; preferred of these is the combination of TiH 2 with a propellant selected from the group consisting of MgH 2 , CaH 2 , SrH 2 , LiBH 4 and LiAlH 4 ; particularly preferred is the combination of TiH 2 with LiBH 4 or LiAlH 4 . Preferably, exactly one propellant is used according to the invention. If a metal hydride is used, it is particularly preferred to use precisely one metal hydride as blowing agent, more preferably TiH 2 , ZrH 2 , HfH 2 , LiBH 4 or LiAlH 4 , even more preferably TiH 2 , LiBH 4 or LiAlH 4 , particularly preferably TiH 2 , The blowing agent is particularly an alkaline earth metal carbonate, ie in particular selected from the group consisting of MgC0 3, Ca C0 3, SRC0 3 and BAC0 3, preferably selected from the group consisting of MgC0 3, Ca C0 3, SRC0 3 and BAC0 3, more preferably selected from MgC0 3, CaC0 3 and SRC0 3 of the group, particularly preferably selected from the group consisting of MgC0 3 and CaC0. 3 For certain applications in the foaming of Mg, Al, Pb, Au, Zn or Ti as the main constituent of the first metal, in particular a combination of a metal hydride with a metal carbonate as blowing agent, wherein from each of the two groups

- TiH2, ZrH2, MgH2, CaH2, SrH2, LiBH4 und LiAIH4; und TiH 2 , ZrH 2 , MgH 2 , CaH 2 , SrH 2 , LiBH 4 and LiAlH 4 ; and

- MgC03, CaC03, SrC03 und BaC03. - MgC0 3 , CaC0 3 , SrC0 3 and BaC0 3 .

je ein Treibmittel ausgewählt ist. Für Eisen als Hauptbestandteil des wenigstens einen ersten Metalls sowie Stahl als wenigstens eines erstes Metall ist das wenigstens eine Treibmittel bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Metallcarbonaten, weiter bevorzugt ausgewählt aus Carbonaten der zweiten Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente (Erdalkalimetalle), d.h. insbesondere der Gruppe bestehend aus MgC03, CaC03, SrC03 und BaC03, noch weiter bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus MgC03, CaC03 und SrC03, besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus MgC03 und SrC03. Für die erfindungsgemäß insbesondere als Treibmittel vorgesehenen Metallhydride ist die Ausgastemperatur jeweils wie folgt (Angabe der Ausgastemperatur in runden Klammern): TiH2 (etwa 480°C), ZrH2 (etwa 640°C bis etwa 750°C), HfH2 (etwa 500°C bis etwa 750°C), MgH2 (etwa 41 5°C), CaH2 (etwa 475°C), SrH2 (etwa 510°C), LiBH4 (etwa 100°C) und LiAIH4 (etwa 250° C). ever a propellant is selected. For iron as the main constituent of the at least one first metal and steel as at least one first metal, the at least one propellant is preferably selected from the group consisting of metal carbonates, more preferably selected from carbonates of the second main group of the Periodic Table of the Elements (alkaline earth metals), ie in particular the group consisting of MgC0 3 , CaC0 3 , SrC0 3 and BaC0 3 , even more preferably selected from the group consisting of MgC0 3 , CaC0 3 and SrC0 3 , more preferably selected from the group consisting of MgC0 3 and SrC0 3 . For the metal hydrides according to the invention, in particular as propellants, the outgassing temperature is in each case as follows (specification of the outgassing temperature in parentheses): TiH 2 (about 480 ° C.), ZrH 2 (about 640 ° C. to about 750 ° C.), HfH 2 (approx 500 ° C to about 750 ° C), MgH 2 (about 41 5 ° C), CaH 2 (about 475 ° C), SrH 2 (about 510 ° C), LiBH 4 (about 100 ° C) and LiAlH 4 ( about 250 ° C).

Für die erfindungsgemäß insbesondere als Treibmittel vorgesehenen Metallcarbonate ist die Ausgastemperatur jeweils wie folgt (Angabe der Ausgastemperatur in runden Klammern): MgC03 (etwa 600°C bis etwa 1 300°C), CaC03 (etwa 650°C bis etwa 700°C), SrC03 (etwa 1 290°C) und BaC03 (etwa 1 360° C bis etwa 1450°C). For the metal carbonates provided according to the invention, in particular as propellants, the outgassing temperature is in each case as follows (specification of the outgassing temperature in parentheses): MgC0 3 (about 600 ° C. to about 1300 ° C.), CaC0 3 (about 650 ° C. to about 700 ° C. ), SrCo 3 (about 1 290 ° C) and BaC0 3 (about 1 360 ° C to about 1450 ° C).

Erfindungsgemäß kann das Metallhydrid als Treibmittel zusätzlich wenigstens ein Oxid und/oder Oxihydrid des Metalls oder der Metalle eines oder mehrerer der jeweils verwendeten Metallhydride umfassen. Die Oxide und/oder Oxihydride entstehen bei der Vorbehandlung des Metallhydrid-haltigen Treibmittels und verbessern dessen Haltbarkeit wie auch des- sen Ansprechen beim Schäumen, also den Zeitpunkt der Freisetzung des Treibgases. Die Verbesserung des Ansprechens beim Schäumen im Hinblick auf den Zeitpunkt der Freisetzung des Treibgases besteht vor allem in einer Verschiebung der Freisetzung des Treibgases bzw. des Ausgasens in Richtung spät, um ein zu frühes Ausgasen und damit die Bildung von Fehlstellen wie Blasen und Löcher statt (geschlossener) Poren zu vermeiden; dies wird zum einen durch die genannten Oxide und/oder Oxihydride erreicht, zum anderen dadurch erreicht, dass das wenigstens eine Treibmittel, vor allem im Falle der Verwendung eines oder mehrerer Metallhydride, in der Matrix des Halbzeuges, nach dem metallischen Verbinden innerhalb des ersten Bereiches und gegebenenfalls nach dem metallischen Verbinden des ers- ten Bereiches mit dem zweiten Bereich unter hohem Druck steht. Als Methode zur Vorbehandlung des Treibmittels eignet sich insbesondere die Wärmebehandlung in einem Ofen bevorzugt bei einer Temperatur von 500°C, weiter bevorzugt bei einer Temperatur in einem Bereich von etwa 450°C bis etwa 550°C, über einen Zeitraum von etwa 5 h, bevorzugt etwa 2h bis 8h. According to the invention, the metal hydride may additionally comprise as blowing agent at least one oxide and / or oxihydride of the metal or of the metals of one or more of the metal hydrides used in each case. The oxides and / or oxihydrides are formed in the pretreatment of the metal hydride-containing propellant and improve its durability as well as its response during foaming, ie the timing of the release of the propellant gas. The improvement of the foaming response with respect to the timing of the release of the propellant gas is mainly a shift in the release of the propellant gas or the outgassing in the late direction to a too-fast outgassing and thus the formation of defects such as bubbles and holes instead ( closed) pores to avoid; this will become one achieved by said oxides and / or Oxihydride, on the other hand achieved in that the at least one blowing agent, especially in the case of using one or more metal hydrides, in the matrix of the semifinished product, after the metallic bonding within the first region and optionally after the metallic connection of the first region with the second region is under high pressure. In particular, the heat treatment in an oven, preferably at a temperature of 500 ° C., more preferably at a temperature in a range from about 450 ° C. to about 550 ° C., over a period of about 5 h, is suitable as a method for pretreating the propellant. preferably about 2h to 8h.

Das Oxid ist insbesondere ein Oxid der Formel TivOw, wobei v von etwa 1 bis etwa 2 und w von etwa 1 bis etwa 2 ist. Das Oxihydrid ist insbesondere ein Oxihydrid der Formel TiHxOy, wobei x von etwa 1 ,82 bis etwa 1 ,99 und y von etwa 0,1 bis etwa 0,3 ist. Bei pulvermetallurgischer Herstellung des Halbzeuges kann das Oxid und/oder Oxihydrid des Treibmittels eine Schicht auf den Körnern des Pulvers des Treibmittels bilden; die Dicke dieser Schicht kann von etwa 10 nm bis etwa 100 nm betragen. The oxide is in particular an oxide of the formula Ti v O w , where v is from about 1 to about 2 and w is from about 1 to about 2. The oxihydride is especially an oxihydride of the formula TiH x O y , where x is from about 1.82 to about 1.99 and y is from about 0.1 to about 0.3. In powder metallurgy production of the semifinished product, the oxide and / or oxihydride of the propellant may form a layer on the grains of the powder of the propellant; the thickness of this layer may be from about 10 nm to about 100 nm.

Die Menge des Treibmittels bzw. die Gesamtmenge aller Treibmittel bei Verwendung wenigstens zweier verschiedener Treibmittel kann von etwa 0,1 Gewichts-% (Gew.-%) bis etwa 1 ,9 Gew.-%, bevorzugt von etwa 0,3 Gew.-% bis etwa 1 ,9 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der schäumbaren Mischung, betragen. Die Menge des Oxids und/oder Oxihydrids kann von etwa 0,01 Gew.-% bis etwa 30 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge des wenigstens einen Treibmittels, betragen. Bei der Herstellung eines Verbundwerkstoffes und Verwendung wenigstens eines zweiten Metalls kann das wenigstens eine zweite Metall beliebig ausgewählt sein, solange es sich für die in einem Verbundwerkstoff typische, feste und dauerhafte Verbindung mit der anderen Werkstoffkomponente, hier dem Metallschaum eignet. Vorteilhafterweise sind das wenigstens eine erste Metall und das wenigstens eine zweite Metall nicht identisch, d.h. beide Me- talle unterscheiden sich wenigstens in einem Legierungsbestandteil, dem Massen- oder Gewichtsanteil wenigstens eines Legierungsbestandteiles und/oder in der Beschaffenheit (Pulver versus massives Vollmaterial), so dass die Solidustemperatur des wenigstens einen zweiten Metalls höher ist als die Liquidustemperatur des wenigstens einen ersten Metalls. Insbe- sondere jedoch ist die Solidustemperatur des wenigstens einen zweiten Metalls höher als die Liquidustemperatur der aufschäumbaren Mischung. The amount of the blowing agent or the total amount of all blowing agents using at least two different blowing agents can be from about 0.1% by weight (wt .-%) to about 1, 9 wt .-%, preferably from about 0.3 wt. % to about 1, 9 wt .-%, each based on the total amount of the foamable mixture. The amount of the oxide and / or oxihydride may be from about 0.01% to about 30% by weight, based on the total amount of the at least one blowing agent. When producing a composite material and using at least one second metal, the at least one second metal may be arbitrarily selected, as long as it is suitable for the solid and permanent connection with the other material component, here the metal foam, which is typical in a composite material. Advantageously, the at least one first metal and the at least one second metal are not identical, ie both At least one of the alloy constituents, the mass or weight fraction of at least one alloying constituent and / or the nature (powder versus solid solid material), differ so that the solidus temperature of the at least one second metal is higher than the liquidus temperature of the at least one first metal. In particular, however, the solidus temperature of the at least one second metal is higher than the liquidus temperature of the foamable mixture.

Durch die Beschaffenheit des wenigstens einen zweiten Metalls als (massives, nicht-schäumbares) Vollmaterial gegenüber dem wenigstens einen ersten Metall als (verdichtetes) Pulver weist dieses meist ein anderes Schmelzverhalten als jenes auf, d.h. dasselbe Metall oder dieselbe Metalllegierung als Vollmaterial beginnt bei derselben Temperatur aufgrund einer höheren Schmelzenthalpie als in Form von Pulver zeitlich später zu schmelzen. Vollmaterial kann aber auch erst bei einer etwas höheren Temperatur zu schmelzen beginnen als wenn es als (verdichtetes) Pulver vorliegt, zumal wenn letzteres dabei auch noch mit einem Treib- mittel vermischt ist, denn dies erniedrigt den Schmelzpunkt der Mischung aus Metallpulver und Treibmittel, also der aufschäumbaren Mischung insgesamt. Due to the nature of the at least one second metal as (solid, non-foamable) solid material compared to the at least one first metal as (compacted) powder, this usually has a different melting behavior than that, i. the same metal or metal alloy as a solid material begins to melt later in time at the same temperature due to a higher enthalpy of fusion than in the form of powder. However, solid material can only begin to melt at a somewhat higher temperature than when it is present as a (compacted) powder, especially if the latter is also mixed with a blowing agent, because this lowers the melting point of the mixture of metal powder and blowing agent the foamable mixture in total.

Es ist im Falle des Verbundwerkstoffes vorteilhaft, dass die Solidustemperatur des wenigstens einen zweiten Metalls höher ist als die Liquidustemperatur des wenigstens einen ersten Metalls, insbesondere höher ist als die Liquidustemperatur der aufschäumbaren Mischung. Vorteilhaft ist auch, wenn das wenigstens eine zweite Metall zeitlich so viel später (d.h. ausreichend spät) als das wenigstens eine erste Metall zu schmelzen beginnt, damit der aus dem wenigstens einen zweiten Metall in massiver, nicht-schäumbarer Form gefertigte wenigstens eine zweite Bereich, der beispielsweise als massive metallische Deckschicht ausge- bildet sein kann, beim Schäumen der aufschäumbaren Mischung nicht schmilzt oder beginnt, zu schmelzen. Es wurde gefunden, dass sich sonst beim Schmelzen der wenigstens einen Schicht während des Schäumvorganges diese ungewollt verformt, insbesondere unter dem Druck des aus dem Treibmittel freigesetzten Gases. Beginnt das wenigstens eine zweite Metall beim Schäumen des wenigstens einen ersten Metalls zu schmelzen, so vermischt es sich dabei mit dem wenigstens einen ersten Metall über die Grenzschichten hinaus und zerstört den Schaum oder ermöglicht dessen Bildung erst gar nicht oder wird selber geschäumt, so dass der Schäumprozess völlig unkontrollierbar wird. Der hierzu erforderliche Unterschied zwischen Solidustemperatur des wenigstens einen zweiten Metalls und Liquidustemperatur des wenigstens einen ersten Metalls ist einerseits abhängig von der (chemischen) Natur der Metalle bzw. Metalllegierungen, die für das wenigstens eine erste Metall und das wenigstens eine zweite Metall ausgewählt werden, andererseits durch deren Schmelzverhalten bedingt. Vorteilhafterweise weist das wenigstens eine zweite Metall eine Solidustemperatur auf, die um wenigstens etwa 5 °C höher als die Liquidustemperatur der aufschäumbaren Mischung liegt. Diese höhere Solidustemperatur und/oder der zeitlich ausreichend späte Schmelzbeginn des wenigstens einen zweiten Metalls kann erfindungsgemäß realisiert werden It is advantageous in the case of the composite material that the solidus temperature of the at least one second metal is higher than the liquidus temperature of the at least one first metal, in particular higher than the liquidus temperature of the foamable mixture. It is also advantageous if the at least one second metal begins to melt in time so much later (ie, sufficiently late) than the at least one first metal, so that the at least one second region made of the at least one second metal in solid, non-foamable form, which can be formed, for example, as a solid metallic cover layer, does not melt or start to melt during foaming of the foamable mixture. It has been found that otherwise, during the melting of the at least one layer during the foaming process, the latter is unintentionally deformed, in particular under the pressure of the gas released from the blowing agent. If the at least one second metal begins to melt on foaming of the at least one first metal, it mixes In this case, with the at least one first metal beyond the boundary layers and destroys the foam or does not allow its formation or even foamed itself, so that the foaming process is completely uncontrollable. The difference required between the solidus temperature of the at least one second metal and the liquidus temperature of the at least one first metal depends on the one hand on the (chemical) nature of the metals or metal alloys selected for the at least one first metal and the at least one second metal, on the other hand conditioned by their melting behavior. Advantageously, the at least one second metal has a solidus temperature that is at least about 5 ° C higher than the liquidus temperature of the foamable mixture. This higher solidus temperature and / or the temporally sufficiently early onset of melting of the at least one second metal can be realized according to the invention

mit der Art oder chemischen Natur der als Hauptbestandteil verwendeten Metalle; - mit der Form oder Beschaffenheit des wenigstens einen zweiten Metalls (als massives Vollmaterial gegenüber einer Pulverform des wenigstens einen ersten Metalls), also einer Form oder Beschaffenheit, die eine höhere Solidustemperatur und/oder höhere Schmelzenthalpie bedingt (da Metall in Pulverform früher schmilzt und eine niedrigere Solidustemperatur aufweist als massives Metall in Form von Vollmaterial); und/oder - dadurch, dass das wenigstens eine zweite Metall gegenüber dem wenigstens einen ersten Metall weniger Legierungsbestandteile aufweist und/oder gegenüber (im Vergleich mit) dem wenigstens einen ersten Metall wenigstens einen identischen Legierungsbestandteil mit niedrigerem Massenanteil in der Legierung aufweist (d.h. der Massenanteil des im wenigstens einen ersten und wenigstens einen zweiten Metall identischen Legie- rungsbestandteils ist im wenigstens einen zweiten Metall niedriger oder kleiner als im wenigstens einen ersten Metall).  with the nature or chemical nature of the metals used as the main constituent; with the shape or nature of the at least one second metal (as a solid solid material compared to a powder form of the at least one first metal), ie a shape or texture which causes a higher solidus temperature and / or higher enthalpy of fusion (since metal melts earlier in powder form and one having lower solidus temperature than solid metal in the form of solid material); and / or - in that the at least one second metal has less alloying constituents than the at least one first metal and / or has (compared with) the at least one first metal at least one identical lower mass fraction alloying component in the alloy (ie, the mass fraction the alloy component which is identical in the at least one first and at least one second metal is lower or smaller in the at least one second metal than in the at least one first metal).

Im Falle, dass sowohl für den wenigstens einen ersten Bereich als auch den wenigstens einen zweiten Bereich dasselbe Metall als Hauptbestandteil mit einem Gehalt oder in einer Menge von wenigstens etwa 80 Gew.-% verwendet wird, können die unterschiedlichen Schmelz-, Solidus- und/oder Liquidustemperaturen durch unterschiedliche Legierungszusätze in Pulver und Vollmaterial entsprechend eingestellt werden. Bevorzugt ist die Solidustemperatur des wenigstens einen zweiten Metalls um wenigstens etwa 5 °C höher als die Liquidustemperatur des wenigstens einen ersten Metalls. Je nach Metall bzw. Metalllegierung ist die Solidustemperatur des wenigstens einen zweiten Metalls weiter bevorzugt um wenigstens etwa 6°C, noch weiter bevorzugt um wenigstens etwa 7°C, noch weiter bevorzugt um wenigstens etwa 8°C, noch weiter bevorzugt um wenigs- tens etwa 9°C, noch weiter bevorzugt um wenigstens etwa 10°C, noch weiter bevorzugt um wenigstens etwa 1 1 °C, noch weiter bevorzugt um wenigstens etwa 1 2°C, noch weiter bevorzugt um wenigstens etwa 1 3 °C, noch weiter bevorzugt um wenigstens etwa 14°C, noch weiter bevorzugt um wenigstens etwa 15°C, noch weiter bevorzugt um wenigstens etwa 1 6°C, noch weiter bevorzugt um wenigstens etwa 1 7°C, noch weiter bevorzugt um wenigstens etwa 18°C, noch weiter bevorzugt um wenigstens etwa 1 9°C und noch weiter bevorzugt um wenigstens etwa 20°C höher als die Liquidustemperatur des wenigstens einen ersten Metalls. In jedem Fall ist mit dem Unterschied zwischen Solidustemperatur des wenigstens einen zweiten Metalls und Liquidustemperatur des wenigstens einen ersten Metalls sicherzustellen, dass beim Schäumvorgang der wenigstens eine zweite Bereich, bei- spielweise als auf dem Kern aufgebrachte Deckschicht, bestehend aus dem wenigstens einen zweiten Metall nicht so stark aufweicht oder zu schmelzen beginnt oder schmilzt, dass durch die Treibgasbildung und/oder -expansion unerwünschte Ausbuchtungen, Beulen, Risse, Löcher und ähnliche Fehlstellen im wenigstens einen zweiten Bereich entstehen und/oder der wenigstens eine zweite Bereich mit dem wenigstens einen ersten Bereich teil- weise oder ganz verschmilzt bzw. sich vermischt. Typischerweise sollte die Solidustemperatur des wenigstens einen zweiten Metalls um wenigstens etwa 5 °C höher, bevorzugt etwa 10°C höher und besonders bevorzugt um etwa 1 5°C höher als die Liquidustemperatur des wenigstens einen ersten Metalls sein; in besonderen Fällen ist die Solidustemperatur des wenigstens einen zweiten Metalls um wenigstens etwa 20°C höher als die Liquidustemperatur des wenigstens einen ersten Metalls. Insbesondere ist überraschenderweise gefunden worden, dass eine Solidustemperatur des wenigstens einen zweiten Metalls, die etwa 15 °C höher ist als die Liquidustemperatur des wenigstens einen ersten Metalls in der Regel einen guten Kompromiss zwischen der Festigkeit der Metallschaumstruktur und der des Vollmaterials einerseits und der Qualität der Verbundstruktur, also klare Phasengrenze zwischen Metallschaum und Vollmaterial und kein Verschmelzen von Metallschaum und Vollmaterial andererseits, liefert. Ganz besonders bevorzugt ist die Solidustemperatur des wenigstens einen zweiten Metalls um die vorstehend jeweils angegebene Temperatur höher als die Liquidustemperatur der aufschäumbaren Mischung. In the case that for both the at least one first region and the at least one second region the same metal as a main component with a content or in a Amount of at least about 80 wt .-% is used, the different melting, solidus and / or liquidus temperatures can be adjusted by different alloying additives in powder and solid material accordingly. Preferably, the solidus temperature of the at least one second metal is at least about 5 ° C higher than the liquidus temperature of the at least one first metal. Depending on the metal or metal alloy, the solidus temperature of the at least one second metal is more preferably at least about 6 ° C, more preferably at least about 7 ° C, even more preferably at least about 8 ° C, even more preferably at least about 9 ° C, even more preferably at least about 10 ° C, even more preferably at least about 1 1 ° C, even more preferably at least about 1 2 ° C, even more preferably at least about 1 3 ° C, still further preferably at least about 14 ° C, more preferably at least about 15 ° C, even more preferably at least about 1 6 ° C, even more preferably at least about 1 7 ° C, even more preferably at least about 18 ° C, even more preferably at least about 1 9 ° C and even more preferably at least about 20 ° C higher than the liquidus temperature of the at least one first metal. In any case, with the difference between the solidus temperature of the at least one second metal and the liquidus temperature of the at least one first metal, it must be ensured that the at least one second region, for example as the cover layer applied to the core, consisting of the at least one second metal does not exist during the foaming process so much softens or melts or melts that arise by the propellant gas formation and / or expansion unwanted bulges, bumps, cracks, holes and similar defects in at least a second area and / or the at least one second area with the at least one first area partially or completely fused or mixed. Typically, the solidus temperature of the at least one second metal should be at least about 5 ° C higher, preferably about 10 ° C higher and most preferably about 1 5 ° C higher than the liquidus temperature of the at least one first metal; in special cases, the solidus temperature of the at least one second metal is at least about 20 ° C higher than the liquidus temperature of the at least one first metal. In particular, it has surprisingly been found that a solidus temperature of the at least one second metal, which is about 15 ° C higher than the liquidus temperature of the at least one first metal usually a good compromise between the strength of the metal foam structure and the solid material on the one hand and the quality of Composite structure, so clear phase boundary between metal foam and solid material and no fusion of metal foam and solid material on the other hand, provides. Most preferably, the solidus temperature of the at least one second metal is higher than the liquidus temperature of the foamable mixture by the temperature stated above.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind das wenigstens eine erste und zweite Metall nicht identisch. Dazu weist das wenigstens eine zweite Metall gegenüber dem wenigstens einen ersten Metall weniger Legierungsbestandteile auf; das wenigstens eine zweite Metall weist alternativ oder zusätzlich gegenüber dem wenigstens einen ersten Metall wenigstens einen identischen Legierungsbestandteil mit niedrigerem Massenanteil in der Legierung auf; hierdurch kann die gegenüber der Liquidustemperatur des wenigstens einen ersten Metalls hierin angegebene höhere Solidustemperatur des zweiten Metalls erreicht werden. Bevorzugt enthält der Verbundwerkstoff und das Halbzeug zu seiner Herstellung erfindungsgemäß genau ein zweites Metall als (massives, nicht-schäumbares) Vollmaterial. In a preferred embodiment, the at least one first and second metal are not identical. For this purpose, the at least one second metal has less alloy components than the at least one first metal; the at least one second metal, alternatively or additionally to the at least one first metal, comprises at least one identical lower mass fraction alloying component in the alloy; This makes it possible to achieve the higher solidus temperature of the second metal stated here relative to the liquidus temperature of the at least one first metal. According to the invention, the composite material and the semi-finished product for its production preferably contain exactly one second metal as solid (non-foamable) solid material.

Unter Vollmaterial wird hierbei massives Metall, das nicht geschäumt ist, also keine Poren aufweist, und auch nicht in Pulverform vorliegt, verstanden. Das Metall kann hierbei auch eine Metalllegierung sein. Das Vollmaterial im Sinne dieser Erfindung ist nicht schäumbar (aufschäumbar), im Gegensatz zu der erfindungsgemäßen aufschäumbaren Mischung. Bevorzugt weist das wenigstens eine zweite Metall den Hauptbestandteil Mg (Magnesium), AI (Aluminium), Pb (Blei), Au (Gold), Zn (Zink), Ti (Titan), Fe (Eisen) oder Pt (Platin) in einer Menge von wenigstens etwa 80 Gew.-%, bezogen auf die Menge des wenigstens einen zweiten Metalls, auf. Hierzu kann im Übrigen das wenigstens eine zweite Metall ausgewählt sein aus denjenigen Reinmetallen und Legierungen, wie hierin für das wenigstens eine erste Metall definiert. Bevorzugt weisen das wenigstens eine erste Metall und das wenigstens eine zweite Metall denselben Hauptbestandteil Mg, AI, Pb, Au, Zn, Ti oder Fe auf. Hat das wenigstens eine zweite Metall Aluminium als Hauptbestandteil, so ist es insbesondere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Under solid material here massive metal that is not foamed, so has no pores, and is not present in powder form, understood. The metal can also be a metal alloy. The solid material according to this invention is not foamable (foamable), in contrast to the inventive foamable mixture. Preferably, the at least one second metal has the main component Mg (magnesium), Al (aluminum), Pb (lead), Au (gold), Zn (zinc), Ti (titanium), Fe (iron), or Pt (platinum) in one Amount of at least about 80 wt .-%, based on the amount of the at least one second metal on. For this purpose, by the way, the at least one second metal can be selected from those pure metals and alloys, as herein for the at least one first Metal defines. The at least one first metal and the at least one second metal preferably have the same main constituent Mg, Al, Pb, Au, Zn, Ti or Fe. If the at least one second metal has aluminum as the main constituent, it is in particular selected from the group consisting of

- Reinaluminium und  - Pure aluminum and

höherfesten Aluminiumlegierungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Aluminium-Magnesiumlegierungen (Serie 5000), Aluminium-Magnesium-Siliziumlegierungen (Serie 6000) und Aluminium-Zinklegierungen (Serie 7000). Das wenigstens eine zweite Metall kann Aluminium oder Reinaluminium (mindestens higher strength aluminum alloys selected from the group consisting of aluminum-magnesium alloys (5000 series), aluminum-magnesium-silicon alloys (6000 series) and aluminum-zinc alloys (7000 series). The at least one second metal may be aluminum or pure aluminum (at least

99 Gew.-% Aluminium) sein, wobei Aluminium bevorzugt ist, bei dem der Gehalt an Aluminium von etwa 85 Gew.-% bis etwa 99 Gew.-%, besonders bevorzugt etwa 98 Gew.-%, bezogen auf das wenigstens eine zweite Metall, beträgt. Außerdem kann das wenigstens eine zweite Metall eine höherfeste Aluminiumlegierung sein. Die höherfeste Aluminiumlegierung kann ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus Aluminium-Magnesium-Iegierungen (Serie 5000), Aluminium-Magnesium-Siliziumlegierungen (Serie 6000) und Aluminium- Zinklegierungen (Serie 7000). Das wenigstens eine zweite Metall kann insbesondere eine Aluminium-Magnesiumlegierung (Serie 5000) sein. Das wenigstens eine zweite Metall kann insbesondere eine Aluminium-Magnesium-Siliziumlegierung (Serie 6000) sein, bevorzugt AI 6082 (AI Si 1 MgMn). Schließlich kann das wenigstens eine zweite Metall insbesondere eine Aluminium-Zinklegierung (Serie 7000) sein. 99% by weight of aluminum), with aluminum being preferred in which the content of aluminum is from about 85% to about 99% by weight, more preferably about 98% by weight, based on the at least one second Metal, amounts. In addition, the at least one second metal may be a higher strength aluminum alloy. The higher-strength aluminum alloy may be selected from the group consisting of aluminum-magnesium alloys (series 5000), aluminum-magnesium-silicon alloys (series 6000) and aluminum-zinc alloys (series 7000). The at least one second metal may in particular be an aluminum-magnesium alloy (series 5000). The at least one second metal may in particular be an aluminum-magnesium-silicon alloy (series 6000), preferably Al 6082 (Al Si 1 MgMn). Finally, the at least one second metal may in particular be an aluminum-zinc alloy (series 7000).

Geeignete Kombinationen von erstem und zweitem Metall sind beispielsweise - ohne Beschränkung hierauf - Legierungen mit den folgenden Metallen als Hauptbestandteil, d.h. in einer Menge von wenigstens etwa 80 Gew.-%, bezogen auf das jeweilige erste bzw. zweite Metall, wobei zusätzlich beispielhaft - ohne Beschränkung hierauf - geeignete Treibmittel angegeben sind: Suitable combinations of first and second metals include, but are not limited to, alloys having the following metals as a major constituent, i. in an amount of at least about 80 wt .-%, based on the respective first or second metal, wherein additionally by way of example, but not limited to suitable propellants are given:

Hauptbestandteil des ersten Treibmittel Hauptbestandteil des zweiten Metalls (Legierung) Metalls (Legierung)Main component of the first propellant main component of the second Metal (alloy) metal (alloy)

AI TiH2 AI oder Fe1 Al TiH 2 Al or Fe 1

Zn MgH2 AI oder Fe1 Zn MgH 2 Al or Fe 1

Pb ZrH2 AI oder Fe1 Pb ZrH 2 Al or Fe 1

Mg TiH2 AI oder Fe1 Mg TiH 2 Al or Fe 1

Fe MgC03 TiFe MgC0 3 Ti

Ti SrC03 TiTi SrC0 3 Ti

Au SrC03 Pt oder Ti Au SrC0 3 Pt or Ti

Mm Falle von Eisen (Fe) als Hauptbestandteil kann Stahl als Legierung verwendet werden.  In the case of iron (Fe) as a main component, steel may be used as the alloy.

Die zeitliche Reihenfolge oder Abfolge der erfindungsgemäßen Verfahrensschritte entspricht bevorzugt der Nummerierung mit römischen Zahlen wie in Ausführungsform (1 ) angege- ben, d.h. bevorzugt erfolgt zunächst Schritt (I), dann Schritt (II) und schließlich Schritt (III). Die Schritte (VI) und (VII) können bevorzugt zusätzlich und in dieser Reihenfolge bevorzugt kumulativ nach Schritt (I) durchgeführt werden. The chronological order or sequence of the method steps according to the invention preferably corresponds to the numbering with Roman numbers as stated in embodiment (1), i. Preferably, first step (I), then step (II) and finally step (III). The steps (VI) and (VII) may preferably be carried out additionally and in this order, preferably cumulatively after step (I).

Der Wärmeeintrag in das Halbzeug beim Erhitzen in Schritt (III) und gegebenenfalls Vorhei- zen in Schritt (IV) erfolgt erfindungsgemäß von außen in das Halbzeug, also über die äußere Oberfläche des Halbzeuges oder einen Teil der äußeren Oberfläche des Halbzeuges. In Schritt (III) erfolgt der Wärmeeintrag in das Halbzeug beim Erhitzen mit wenigstens einem Festkörper von außen in das Halbzeug, also vom wenigstens einen Festkörper über die äußere Oberfläche des Halbzeuges oder einen Teil der äußeren Oberfläche des Halbzeuges. Schritt (III) kann gleichzeitig mit Schritt (II) durchgeführt werden, wenn das Inkontaktbrin- gen mit einem schon auf eine Schäumtemperatur oder höher erhitzten/beheizten Festkörper erfolgt. The heat input into the semifinished product during heating in step (III) and, if appropriate, preheating in step (IV) takes place according to the invention from the outside into the semifinished product, ie via the outer surface of the semifinished product or a part of the outer surface of the semifinished product. In step (III), the heat is introduced into the semifinished product when heated with at least one solid from the outside into the semifinished product, ie from at least one solid over the outer surface of the semifinished product or part of the outer surface of the semifinished product. Step (III) can be carried out simultaneously with step (II) if the contacting takes place with a solid already heated to a foaming temperature or higher / heated.

Das Erhitzen in Schritt (III) des Verfahrens erfolgt bevorzugt auf eine Schäumtemperatur, die innerhalb der aufschäumbaren Mischung (a) wenigstens so hoch wie die Ausgastemperatur des wenigstens einen Treibmittels, und/oder (b) wenigstens so hoch wie die Solidustempe- ratur der aufschäumbaren Mischung ist. Die Schäumtemperatur ist eine Temperatur, bei der das wenigstens eine erste Metall in einem aufschäumbaren Zustand ist und das Treibmittel sich zersetzt und dabei ein Treibgas abgibt, das das wenigstens eine erste Metall aufschäumt. Das wenigstens eine erste Metall ist in einem aufschäumbaren Zustand, wenn es (bei seiner Solidustemperatur) zu schmelzen beginnt oder teilweise oder ganz geschmolzen ist. Die Wärmezufuhr erfolgt so (schnell), das auch der Rest des wenigstens einen ersten Metall geschmolzen und aufschäumbar ist, bevor sich das Treibmittel vollständig zersetzt hat. Im Falle der Herstellung eines Verbundwerkstoffes erfolgt das Erhitzen in Schritt (III) bevorzugt auf eine Schäumtemperatur, die innerhalb der aufschäumbaren Mischung kleiner als die Solidustemperatur des wenigstens einen zweiten Metalls ist. Dies hat den Vorteil, dass keine Vermischung der Metalle des wenigstens einen ersten und zweiten Bereiches erfolgen kann und das Halbzeug beim Schäumen, mit Ausnahme der Volumenzunahme infolge des Schäumvorganges, seine ursprüngliche Struktur beibehält und sich nicht verzieht. Die Schäumtemperatur in Schritt (III) des erfindungsgemäßen Verfahrens ist diejenige Temperatur, bei der die aufschäumbare Mischung schäumt (aufschäumt) und den Metallschaum bildet. Die Schäumtemperatur sollte gleich oder höher als die Ausgastemperatur des wenigstens einen Treibmittels, wenigstens so hoch wie die Solidustemperatur des wenigstens einen ersten Metalls (genauer, unter Berücksichtigung einer, wenn auch meist kleinen, Schmelzpunktserniedrigung durch die Vermischung mit dem wenigstens einen Treibmittel und ggf. einem Hilfsmittel: wenigstens so hoch wie die Solidustemperatur der aufschäumbaren Mischung), und kleiner als die Solidustemperatur des wenigstens einen zweiten Metalls sein, um einen möglichst homogenen Metallschaum zu erzielen und den Charakter des Verbundwerkstoffes zu bewahren, d.h. um eine über das für eine oberflächliche Verbindung zwischen Metallschaum und metallischem Vollmaterial hinausgehende Verschmelzung der beiden Materialien zu verhindern. The heating in step (III) of the process is preferably carried out to a foaming temperature within the foamable mixture (a) at least as high as the outgassing temperature of the at least one blowing agent, and / or (b) at least as high as the solidus is the foamable mixture. The foaming temperature is a temperature at which the at least one first metal is in a foamable state and the blowing agent decomposes, thereby releasing a blowing gas which foams the at least one first metal. The at least one first metal is in a foamable state when it begins to melt (at its solidus temperature) or is partially or completely melted. The heat is supplied (fast) so that the rest of the at least one first metal is melted and foamable before the blowing agent has completely decomposed. In the case of the production of a composite material, the heating in step (III) is preferably carried out to a foaming temperature which is lower than the solidus temperature of the at least one second metal within the foamable mixture. This has the advantage that no mixing of the metals of the at least one first and second region can take place and the semifinished product during foaming, with the exception of the volume increase as a result of the foaming process, retains its original structure and does not warp. The foaming temperature in step (III) of the process according to the invention is the temperature at which the foamable mixture foams (foams up) and forms the metal foam. The foaming temperature should be equal to or higher than the outgassing temperature of the at least one propellant, at least as high as the solidus temperature of the at least one first metal (more precisely, taking into account a, albeit usually small, melting point depression by mixing with the at least one propellant and optionally one Auxiliaries: at least as high as the solidus temperature of the foamable mixture), and less than the solidus temperature of the at least one second metal in order to achieve the most homogeneous metal foam and preserve the character of the composite material, ie one for a superficial connection between Metal foam and metallic solid material to prevent merging of the two materials.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann zusätzlich den Schritt (IV) Vorheizen durch Erhitzen des Halbzeuges aus Schritt (I) auf eine Temperatur, die etwa 50°C bis etwa 100°C unterhalb der Schäumtemperatur liegt, umfassen, wobei der Schritt (IV) zeitlich vor dem Schritt (II) und/oder Schritt (III) durchgeführt wird. Bevorzugt erfolgt der Schritt (IV) zeitlich vor dem Schritt (II), der wiederum zeitlich vor dem Schritt (III) erfolgt. Schritt (IV) erfolgt bevorzugt nach Schritt (VI) und/oder Schritt (VII). Dieses Vorgehen birgt den Vorteil, dass der dem Auf- schäumen dienende wenigstens eine beheizbare Festkörper für den eigentlichen Schäumvorgang effizienter, d.h. mit höherem Durchsatz pro Zeiteinheit genutzt werden kann, weil die an oder mit diesem wenigstens einen beheizbaren Festkörper noch zu erfolgende, für den Schäumvorgang notwendige (restliche) Wärmezufuhr in das Halbzeug geringer ausfällt, als wenn das Halbzeug etwa von der Umgebungs- oder Raumtemperatur beginnend bis zur Schäumtemperatur an oder mit dem wenigstens einen beheizbaren Festkörper aufgeheizt werden würde. Hierdurch lassen sich zum Vorheizen eine oder mehrere einfachere und zum Schäumen von Metall weniger gut geeignete Heizquellen, die keinen erfindungsgemäßen wenigstens einen beheizbaren Festkörper umfassen, wie etwa elektrische Widerstandsöfen verwenden. The process of the invention may additionally preheat step (IV) by heating the semifinished product of step (I) to a temperature of about 50 ° C to about 100 ° C below foaming temperature, step (IV) being performed prior to step (II) and / or step (III). Step (IV) preferably takes place before step (II), which in turn takes place before step (III). Step (IV) is preferably carried out after step (VI) and / or step (VII). This procedure has the advantage that the at least one heatable solid serving for foaming can be used more efficiently, ie at a higher throughput per unit time, because the at least one heatable solid still needs to be applied to or with this, for the foaming process necessary (residual) heat input into the semifinished product turns out to be less than if the semifinished product were to be heated from the ambient or room temperature, starting at the foaming temperature, to or with the at least one heatable solid. This makes it possible to preheat one or more simpler and less suitable for foaming of metal heating sources that do not inventive at least one heatable solid, such as electrical resistance ovens use.

Das Erhitzen in Schritt (III) des erfindungsgemäßen Verfahrens kann mit einer kontrollierten Heizrate erfolgen, um den Zeitpunkt einer zum Aufschäumen des wenigstens einen ersten Metalls ausreichenden Treibgasentwicklung auf den Zeitpunkt des Erreichens eines aufschäumbaren Zustandes des wenigstens einen ersten Metalls, wie etwa dessen Solidustem- peratur, abzustimmen. Die Wärmezufuhr sollte so erfolgen, dass eine zum Aufschäumen des wenigstens einen ersten Metalls ausreichend starke Treibgasentwicklung sowie ein etwaiges Maximum der Treibgasentwicklung dann vorliegt, wenn das wenigstens eine erste Metall seinen aufschäumbaren Zustand, wie etwa dessen Solidustemperatur, erreicht hat. Bevorzugt erfolgt das Erhitzen in Schritt (III) des Verfahrens für die erfindungsgemäß vorgesehe- nen Metalle und Treibmittel mit einer Heizrate von etwa 0,5 K/s bis etwa 10 K/s. The heating in step (III) of the method according to the invention can be carried out at a controlled heating rate to the time of sufficient for foaming the at least one first metal propellant gas development on the time of reaching a frothable state of the at least one first metal, such as its solidus temperature to vote. The heat should be supplied in such a way that a sufficiently strong propellant gas development for foaming the at least one first metal and any maximum propellant gas development is present when the at least one first metal has reached its foamable state, such as its solidus temperature. The heating in step (III) of the process preferably takes place for the metals and blowing agents provided according to the invention at a heating rate of about 0.5 K / s to about 10 K / s.

Das Inkontaktbringen des Halbzeuges in Schritt (II) und/oder der Wärmeeintrag über Festkörperkontaktwärmeleitung in die aufschäumbare Mischung bzw. das Halbzeug beim Erhitzen in Schritt (III) des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt bevorzugt mit wenigstens zwei beheizbaren Festkörpern, weiter bevorzugt mit wenigstens zwei beheizbaren Festkörpern an wenigstens zwei verschiedenen Seiten oder Flächen des Halbzeuges, weiter bevorzugt mit genau zwei beheizbaren Festkörpern, weiter bevorzugt mit genau zwei beheizbaren Festkörpern an genau zwei verschiedenen Seiten oder Flächen des Halbzeuges, besonders bevor- zugt mit genau zwei beheizbaren Festkörpern an genau zwei gegenüberliegenden Seiten oder Flächen des Halbzeuges, insbesondere an Deckschichten auf beiden Seiten des Halbzeuges. Es sollte bevorzugt die jeweilige Seite oder Fläche des Halbzeuges mit jeweils nur einem Festkörper in Kontakt gebracht werden. Hierzu sollte jeder beheizbare Festkörper eine Kontaktfläche aufweisen, die wenigstens so groß ist wie die jeweilige Seite oder Fläche des Halbzeuges, mit der dieser in Kontakt gebracht wird. Es ist auch, besonders im Falle eines besonders großen Halbzeuges bzw. einer oder mehrerer besonders großer Flächen eines Halbzeuges, der Einsatz von zwei oder mehr Festkörpern auf einer Seite oder Fläche eines Halbzeuges möglich, wobei zur Erzielung einer hohen Homogenität des Wärmeeintrages sichergestellt sein muss, dass die hieran beteiligten zwei oder mehr Festkörper auf der betrof- fenen Seite oder Fläche des Halbzeuges eine durchgehende, zusammenhängende Kontaktfläche bilden, die außer einer konstruktionsbedingten minimal kleinen Fuge am Übergang zwischen zwei Festkörpern keine Unterbrechungen aufweist. Zwei oder mehr Festkörper auf einer Seite oder Fläche eines Halbzeuges sind auch möglich, wenn diese Festkörper parallel zur Kontaktfläche geschichtet angeordnet sind. Im Falle der Herstellung eines Verbundwerk- Stoffes erfolgt das Inkontaktbringen des Halbzeuges in Schritt (II) und/oder der Wärmeeintrag über Festkörperkontaktwärmeleitung in die gemäß den Schritten (VI) und/oder (VII) gegebenenfalls vorverdichtete oder verdichtete aufschäumbare Mischung bzw. das gemäß den Schritten (VI) und/oder (VII) gegebenenfalls vorverdichete oder verdichtete Halbzeug beim Erhitzen in Schritt (III) des erfindungsgemäßen Verfahrens wie vorstehend, wobei als Seiten oder Flächen des Halbzeuges vor allem oder ausschließlich diejenigen gewählt werden, die Teil des wenigstens einen zweiten Bereiches sind, der aus wenigstens einem zweiten Metall in Form nicht schäumbaren, massiven Vollmaterials gebildet ist, insbesondere in Form von Deckschichten. Durch die vorstehend genannten Anordnungen von Halbzeug und wenigstens zwei Festkörpern wird die Homogenität des Wärmeeintrages, da er damit von wenigstens zwei Seiten gleichzeitig erfolgt, vor allem wenn diese Seiten gegenüberliegend sind, weiter verbessert, und damit auch die Homogenität des gebildeten Metallschaumes weiter verbessert. Insbe- sondere wird so die Bildung von Fehlstellen im Schaum und, im Falle des Verbundwerkstoffes, auch an den Grenzflächen zwischen dem wenigstens einen ersten und wenigstens einen zweiten Bereich, also zwischen Schaum und nicht-schäumbarem, massivem Vollmaterial vermindert; dies gilt besonders dann, wenn der wenigstens eine zweite Bereich im Verbundwerkstoff als Schicht oder Decklage auf dem wenigstens einen ersten Bereich ausgebil- det ist. Dies gilt weiterhin besonders dann, wenn der Verbundwerkstoff genau einen ersten Bereich und genau zwei zweite Bereiche umfasst, und jeder der beiden zweiten Bereiche als (Deck-)Schicht oder Decklage auf dem genau einen ersten Bereich ausgebildet ist, und gilt ganz besonders dann, wenn in diesen Fällen der erste Bereich als Kern oder Kernschicht im Verbundwerkstoff ausgebildet ist, der bevorzugt sandwichartig ausgebildet ist. The contacting of the semifinished product in step (II) and / or the heat input via solid contact heat transfer into the foamable mixture or the semifinished product during heating in step (III) of the method according to the invention is preferably carried out with at least two Heatable solids, more preferably with at least two heatable solids on at least two different sides or surfaces of the semifinished product, more preferably with exactly two heatable solids, more preferably with exactly two heatable solids on exactly two different sides or surfaces of the semifinished product, particularly preferably with exactly two heatable solids on exactly two opposite sides or surfaces of the semifinished product, in particular on outer layers on both sides of the semifinished product. It should preferably the respective side or surface of the semifinished product are brought into contact with only one solid. For this purpose, each heatable solid should have a contact surface which is at least as large as the respective side or surface of the semifinished product, with which this is brought into contact. It is also possible, especially in the case of a particularly large semifinished product or one or more particularly large surfaces of a semifinished product, to use two or more solids on one side or surface of a semifinished product, in order to ensure a high homogeneity of the heat input. that the involved two or more solids on the affected side or surface of the semifinished product form a continuous, contiguous contact surface, which has no interruptions except a construction-related minimally small gap at the transition between two solids. Two or more solids on one side or surface of a semifinished product are also possible if these solids are arranged layered parallel to the contact surface. In the case of the production of a composite material, the contacting of the semifinished product in step (II) and / or the heat input via solid contact heat conduction into the according to steps (VI) and / or (VII) optionally precompressed or compressed foamable mixture or according to the Steps (VI) and / or (VII) optionally precompacted or compacted semifinished product when heated in step (III) of the method according to the invention as above, being selected as sides or surfaces of the semifinished especially or exclusively those which are part of the at least one second region are formed of at least a second metal in the form of non-foamable, solid solid material, in particular in the form of cover layers. Due to the abovementioned arrangements of semifinished product and at least two solids, the homogeneity of the heat input, since it takes place simultaneously from at least two sides, especially when these sides are opposite, is further improved, and thus the homogeneity of the metal foam formed is further improved. In particular, this reduces the formation of imperfections in the foam and, in the case of the composite material, also at the interfaces between the at least one first and at least one second region, ie between foam and non-foamable, solid solid material; This is especially true if the at least one second region in the composite material is formed as a layer or cover layer on the at least one first region. This is especially true when the composite material comprises exactly one first region and exactly two second regions, and each of the two second regions is formed as (cover) layer or cover layer on the exactly one first region, and is especially true if In these cases, the first region is formed as a core or core layer in the composite material, which is preferably formed as a sandwich.

In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird in Schritt (II) eine erste Fläche des Halbzeuges mit einer Kontaktfläche eines ersten beheizbaren Festkörpers und optional eine zweite Fläche des Halbzeuges mit einer Kontaktfläche eines zweiten beheizbaren Festkörpers in Kontakt gebracht. In a further embodiment of the method, in step (II) a first surface of the semifinished product is brought into contact with a contact surface of a first heatable solid and optionally a second surface of the semifinished product is brought into contact with a contact surface of a second heatable solid.

Zum Wärmeeintrag erfolgt erfindungsgemäß bevorzugt, insbesondere während Schritt (III), die Verwendung von zwei beheizbaren Festkörpern, die beide Teile eines Werkzeuges bilden oder in ein solches eingelegt werden, um so den Wärmeeintrag nicht nur über Festkörperkontaktwärmeleitung, sondern auch von oder über zwei Seiten des Halbzeuges durchzufüh- ren, und so die Homogenität des Wärmeeintrages weiter zu verbessern. In diesem Fall wird vorteilhafterweise bereits in Schritt (II) des Verfahrens eine erste Fläche des Halbzeuges mit einer Kontaktfläche eines ersten beheizbaren Festkörpers und eine zweite Fläche des Halbzeuges mit einer Kontaktfläche eines zweiten beheizbaren Festkörpers in Kontakt gebracht. Hierbei wird also das Halbzeug in Schritt (II) in das Werkzeug gelegt, und zwar zunächst mit der ersten Fläche des Halbzeuges auf einen der beiden beheizbaren Festkörper (normalerweise der untere und/oder feststehende Festkörper) bzw. dessen Kontaktfläche gelegt, während der zweite beheizbare Festkörper bzw. dessen Kontaktfläche entsprechend auf die zweite Fläche des Halbzeuges zubewegt wird, um das Werkzeug zu schließen; hierzu kann der zweite beheizbare Festkörper gegenüber dem ersten beheizbaren Festkörper verfahrbar oder drehbar angeordnet sein. Die beiden beheizbaren Festkörper können auch Teile (Ober- und Unterteil) einer Presse sein oder in eine solche eingelegt werden. For heat input is carried out according to the invention preferably, especially during step (III), the use of two heatable solids that form both parts of a tool or are inserted into such, so as the heat input not only via solid contact heat conduction, but also from or over two sides of the To carry out semi-finished products, and thus to further improve the homogeneity of the heat input. In this case, advantageously already in step (II) of the method, a first surface of the semifinished product is brought into contact with a contact surface of a first heatable solid and a second surface of the semifinished product with a contact surface of a second heatable solid. In this case, therefore, the semi-finished product in step (II) is placed in the tool, and that initially with the first surface of the semi-finished product placed on one of the two heatable solids (usually the lower and / or fixed solid) or its contact surface, while the second heatable solid or its contact surface is moved accordingly to the second surface of the semi-finished to the tool shut down; For this purpose, the second heatable solid body relative to the first heatable solid body can be arranged to be movable or rotatable. The two heatable solids can also be parts (upper and lower part) of a press or be inserted into such.

In jedem Fall muss sich jedoch wenigstens während des Schäumvorganges im Schritt (III), wenigstens einer der Festkörper, üblicherweise der obere, gegenüber dem oder den anderen Festkörpern verschieben oder verfahren (lassen) können, um den Schäumvorgang und die Ausdehnung des Metallschaumes zu ermöglichen, sowie vorteilhafterweise, wie weiter unten beschrieben, einen Anpressdruck auszuüben. Die Festkörper können hierzu (geführt, d.h. mit Führungsschienen) gegeneinander fahrend oder verfahrbar angeordnet sein. In any case, however, at least during the foaming process in step (III), at least one of the solids, usually the upper one must be able to shift or move relative to the other solid (s) to allow foaming and expansion of the metal foam. and advantageously, as described below, to exert a contact pressure. For this purpose, the solid bodies can be arranged (guided, that is to say with guide rails) so that they move or move relative to one another.

Der erste Festkörper kann in der Kontaktfläche verteilte Öffnungen aufweisen, so dass mittels einer Vakuumeinrichtung das Halbzeug an dem ersten Festkörper wenigstens für eine begrenzte Zeitspanne während des Schrittes (II) und optional wenigstens für eine begrenzte Zeitspanne während des Erhitzens in Schritt (III) und/oder (IV) angesaugt und festgehalten wird. The first solid may have apertures distributed in the contact surface, such that by means of a vacuum device the semifinished product may be attached to the first solid for at least a limited period of time during step (II) and optionally at least for a limited period of time during heating in step (III) and / or or (IV) is aspirated and held.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann zusätzlich den Schritt The method according to the invention may additionally comprise the step

(VIII) Auftragen eines Trennmittels zwischen dem Halbzeug und dem ersten Festkörper und optional zwischen dem Halbzeug und dem zweiten Festkörper,  (VIII) applying a release agent between the semifinished product and the first solid and optionally between the semifinished product and the second solid,

umfassen, wobei bevorzugt der Schritt (VIII) zeitlich vor dem Schritt (II) und optional zeitlich vor dem Schritt (III) durchgeführt wird. Als Trennmittel eignet sich beispielsweise Graphit. wherein step (VIII) is preferably carried out before the step (II) and optionally before the step (III). As a release agent, for example, graphite is suitable.

Für eine ausreichend hohe Wärmeübertragung auf das Halbzeug, insbesondere zur besseren Kontrolle bestimmter Heizraten, vor allem wenn die Heizraten hoch sind, ist eine entspre- chend hohe (spezifische) Wärmekapazität und/oder hohe Wärmeleitfähigkeit des wenigstens einen beheizbaren Festkörpers oder des Materials, aus dem der wenigstens eine beheizbare Festkörper (hauptsächlich) besteht oder das er umfasst, erforderlich. Eine hohe (spezifische) Wärmekapazität und/oder Wärmeleitfähigkeit des wenigstens einen beheizbaren Festkörpers ermöglicht so überraschenderweise die Bildung eines besonders homogenen Metallschaumes, d.h. mit einer engen Größenverteilung der Porengrößen. Außerdem kann der Schäum- prozess auf diese Weise schneller erfolgen. Hierzu umfasst oder weist der wenigstens eine beheizbare Festkörper ein Material For a sufficiently high heat transfer to the semifinished product, in particular for better control of certain heating rates, especially when the heating rates are high, a corresponding high (specific) heat capacity and / or high thermal conductivity of the at least one heatable solid or of the material from which the at least one heatable solid body (mainly) consists or comprises. A high (specific) heat capacity and / or thermal conductivity of the at least one heatable solid thus surprisingly enables the formation of a particularly homogeneous metal foam, ie with a narrow size distribution of the pore sizes. In addition, the foaming process can be faster in this way. For this purpose, the at least one heatable solid body comprises or has a material

(a) hoher spezifischer Wärmekapazität in Höhe von etwa 400 J/(kg · K) bis etwa 800 J/(kg · K), und/oder  (a) high specific heat capacity of from about 400 J / (kg · K) to about 800 J / (kg · K), and / or

(b) hoher Wärmeleitfähigkeit in Höhe von etwa 30 W/(m · K) bis etwa 400 W/(m · K) auf.  (b) high thermal conductivity ranging from about 30 W / (m · K) to about 400 W / (m · K).

Neben der Erhöhung der spezifischen Wärmekapazität der beheizbaren Festkörper kann aber auch die Wärmekapazität insgesamt erhöht werden, indem die beheizbaren Festkörper aus entsprechend viel Material bestehen, die beheizbaren Festkörper also entsprechend schwer oder mit hoher Masse ausgeführt werden. In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist In addition to increasing the specific heat capacity of the heatable solid but also the total heat capacity can be increased by the heatable solids consist of a corresponding amount of material, the heatable solids are thus carried out correspondingly heavy or high mass. In a particular embodiment of the invention

(a) das Material hoher spezifischer Wärmekapazität ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Stahl, Kupfer und Graphit; und/oder  (a) the high specific heat capacity material selected from the group consisting of steel, copper and graphite; and or

(b) das Material hoher Wärmeleitfähigkeit ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Stahl, Kupfer und Graphit. (b) the high thermal conductivity material selected from the group consisting of steel, copper and graphite.

Um eine weitere Verbesserung der Homogenität der Wärmeübertragung zu erreichen, weist die Kontaktfläche des ersten Festkörpers wenigstens die Größe der ersten Fläche des Halb- zeuges und optional die Kontaktfläche des zweiten Festkörpers wenigstens die Größe der zweiten Fläche des Halbzeuges auf. Bevorzugt weist die Kontaktfläche des ersten Festkörpers wenigstens die Größe der ersten Fläche des Halbzeuges und die Kontaktfläche des zweiten Festkörpers wenigstens die Größe der zweiten Fläche des Halbzeuges auf. Der wenigstens eine beheizbare Festkörper kann eine beliebige Form aufweisen, solange diese einen engen Kontakt (für Festkörperkontaktwärmeleitung, also ohne Zwischenräume) mit dem Halbzeug ermöglicht. Hierzu sollte jeder beheizbare Festkörper die Kontur der jeweiligen, gegebenenfalls gekrümmten Oberfläche des Halbzeuges nachbilden. Bei flachen Halbzeugen oder solchen, deren wenigstens eine Oberfläche, die mit dem wenigstens einen beheizbaren Festkörper in Kontakt gebracht wird, eine gerade und keine gekrümmte Ebene bildet, eignen sich entsprechend beheizbare Festkörper mit wenigstens einer geraden (und nicht gekrümmten) Ebene als Kontaktfläche. Somit ist einer weiteren Ausführungsform der erste und optional der zweite Festkörper als Platte ausgebildet. In order to achieve a further improvement in the homogeneity of the heat transfer, the contact surface of the first solid body has at least the size of the first surface of the semifinished product and optionally the contact surface of the second solid body at least the size of the second surface of the semifinished product. The contact surface of the first solid body preferably has at least the size of the first surface of the semifinished product and the contact surface of the second solid body at least the size of the second surface of the semifinished product. The at least one heatable solid body can have any shape, as long as it allows a close contact (for solid contact heat conduction, ie without gaps) with the semifinished product. For this purpose, each heatable solid body should emulate the contour of the respective optionally curved surface of the semifinished product. In the case of flat semi-finished products or those whose at least one surface which is brought into contact with the at least one heatable solid forms a straight and no curved plane, correspondingly heatable solids with at least one straight (and not curved) plane are suitable as the contact surface. Thus, in another embodiment, the first and optionally the second solid body is formed as a plate.

Allgemein kann der erste beheizbare Festkörper im Wesentlichen horizontal und unterhalb der ersten Fläche des Halbzeuges und optional der zweite beheizbare Festkörper im Wesentlichen horizontal und oberhalb der zweiten Fläche des Halbzeuges angeordnet sein. Für die Bildung eines Metallschaumes mit einer möglichst homogenen Porenverteilung ist eine möglichst homogene Wärmeübertragung über eine möglichst große Fläche in das Halbzeug erforderlich. Dafür ist es günstig, wenn In general, the first heatable solid body can be arranged essentially horizontally and below the first surface of the semifinished product and optionally the second heatable solid body can be arranged essentially horizontally and above the second surface of the semifinished product. For the formation of a metal foam with as homogeneous a pore distribution as homogeneous as possible heat transfer over the largest possible area in the semifinished product is required. For that it is favorable, if

(i) die Festkörperkontaktwärmeleitung über etwa 90 % bis etwa 100 % der ersten Fläche des Halbzeuges und optional über etwa 90 % bis etwa 100 % der zweiten Fläche des Halbzeuges erfolgt; und/oder  (i) the solid state contact thermal conduction occurs over about 90% to about 100% of the first area of the semifinished product and optionally over about 90% to about 100% of the second area of the semifinished product; and or

(ii) die Festkörperkontaktwärmeleitung über etwa 90 % bis etwa 100 % der ersten Fläche des Halbzeuges und optional über etwa 90 % bis etwa 100 % der zweiten Fläche des Halbzeuges im Wesentlichen gleichmäßig verteilt erfolgt. Je enger der Kontakt des wenigstens einen Festkörpers mit dem Halbzeug, insbesondere in einer Ausführung mit mindestens einem nicht-schäumbaren Vollmaterial, bevorzugt in Form einer ersten unteren Deckschicht und noch weiter bevorzugt auch mit einer zweiten oberen Deckschicht aus Vollmaterial, desto besser die Wärmeübertragung im Wege der Festkörperkontaktwärmeleitung. Hierzu ist es daher günstig, wenn (i) die Festkörperkontaktwärmeleitung durch Kontakt der ersten, bevorzugt unteren, Fläche, im Falle der Vorsehung eines Vollmaterials mit einer durch eine Unterseite desselben zur Verfügung gestellten Fläche des Halbzeuges mit der Kontaktfläche des ersten, bevorzugt oberen, beheizbaren Festkörpers und durch Kontakt der zweiten, bevorzugt oberen, Fläche, im Falle der Vorsehung eines Vollmaterials mit einer durch eine Oberseite desselben zur Verfügung gestellten Fläche des Halbzeuges mit der Kontaktfläche des zweiten, bevorzugt oberen, beheizbaren Festkörpers erfolgt, und (ii) the solid state contact thermal conduction takes place substantially uniformly over approximately 90% to approximately 100% of the first surface of the semifinished product and optionally over approximately 90% to approximately 100% of the second surface of the semifinished product. The closer the contact of the at least one solid with the semifinished product, in particular in a design with at least one non-foamable solid material, preferably in the form of a first lower cover layer and even more preferably also with a second upper cover layer of solid material, the better the heat transfer in the way the solid-state contact heat conduction. Therefore, it is favorable if (i) the solid-body contact heat conduction through contact of the first, preferably lower, surface, in the case of the provision of a solid material with a surface of the semifinished product provided by a lower side thereof with the contact surface of the first, preferably upper, heatable solid and by contact of the second, preferably upper, surface, in the case of providence of a solid material with a surface of the semifinished product provided by an upper side thereof with the contact surface of the second, preferably upper, heatable solid, and

(ii) durch die Masse des zweiten Festkörpers und/oder durch Beschweren des zweiten Festkörpers mit zusätzlicher Masse und/oder durch die Anwendung eines ersten Anpress- druckes auf den zweiten, insbesondere oberen Festkörper, besonders bevorzugt nur über einen ersten Anpressdruck, ein hieraus insgesamt resultierender zweiter Anpressdruck erzeugt wird, mit dem das Halbzeug gegen die Kontaktflächen des ersten und zweiten Festkörpers gedrückt wird. Auf den ersten , insbesondere aber den zweiten Festkörper, so dieser oben angeordnet ist, also oberhalb des ersten Festkörpers, kann üblicherweise ein erster bzw. zweiter Anpressdruck in Höhe von etwa 0 MPa bis etwa 0,05 MPa, bevorzugt in einem Bereich von etwa 0,005 MPa bis etwa 0,5 MPa, weiter bevorzugt in einem Bereich von etwa 0,01 MPa bis etwa 0,025 MPa, ausgeübt werden.  (ii) by the mass of the second solid and / or by weighting of the second solid with additional mass and / or by the application of a first contact pressure on the second, in particular upper solid, more preferably only over a first contact pressure, a total thereof resulting second contact pressure is generated, with which the semifinished product is pressed against the contact surfaces of the first and second solids. On the first, but especially the second solid, so this is arranged above, ie above the first solid, usually a first or second contact pressure in the amount of about 0 MPa to about 0.05 MPa, preferably in a range of about 0.005 MPa to about 0.5 MPa, more preferably in a range of about 0.01 MPa to about 0.025 MPa.

Um trotz Ausüben eines Anpressdruckes noch das Aufschäumen zu ermöglichen, ist der zweite Anpressdruck bevorzugt kleiner oder gleich dem Gasdruck innerhalb des Kernes, der durch das Aufschäumen (Schäumen) in Schritt (III) entsteht. Bevorzugt steht der zweite Anpressdruck mit dem Gasdruck innerhalb des Kernes, der durch das Aufschäumen in Schritt (III) entsteht, in einem Verhältnis von etwa 1 :5 bis etwa 1 :1 , bevorzugt bis etwa 1 :1 ,1 . In order to still allow the foaming despite exerting a contact pressure, the second contact pressure is preferably less than or equal to the gas pressure within the core, which results from the foaming (foaming) in step (III). Preferably, the second contact pressure with the gas pressure within the core, which results from the foaming in step (III), in a ratio of about 1: 5 to about 1: 1, preferably to about 1: 1, 1.

Bevorzugt wird der zweite Festkörper während des Schrittes (III) so kontrolliert verfahren, dass der zweite Anpressdruck während des Schrittes (III) im Wesentlichen konstant bleibt, und bevorzugt über die gesamte Dauer des Schrittes (III), also insbesondere bis zur Beendi- gung des Aufschäumens, insbesondere durch Verbrauch des mindestens einen Treibmittels. Der zweite Anpressdruck, der bevorzugt nur durch den ersten Anpressdruck auf den zweiten, bevorzugt oberen, Festkörper erzeugt wird, liegt dabei bevorzugt in einem Bereich von etwa 0,005 MPa bis etwa 0,5 MPa, weiter bevorzugt in einem Bereich von etwa 0,01 MPa bis etwa 0,025 MPa. Hierdurch werden die Bedingungen für das Aufschäumen im Wesentlichen konstant gehalten, was sich positiv auf die Homogenität des gebildeten Metallschaumes, insbesondere die Homogenität der Porenstruktur des Metallschaumes, auswirkt. Es wird zudem vorteilhafterweise eine gleichmäßigere und damit festere Verbindung mit Decklagen, insbesondere einer oberen und einer unteren Decklage, bei Herstellung einer Ver- bundwerkstoffes erzielt. Alternativ kann der zweite Festkörper aber auch nur zu Beginn des Schrittes (III) für eine Zeitdauer von etwa 1 s bis etwa 60 s mit der Oberseite des Halbzeuges in Kontakt gebracht werden. During the step (III), the second solid is preferably controlled in such a way that the second contact pressure remains substantially constant during the step (III), and preferably over the entire duration of the step (III), in particular until the end. foaming, in particular by consumption of at least one propellant. The second contact pressure, which is preferably generated only by the first contact pressure on the second, preferably upper, solid body, is preferably in a range of about 0.005 MPa to about 0.5 MPa, more preferably in a range of about 0.01 MPa to about 0.025 MPa. As a result, the conditions for the foaming are kept substantially constant, which has a positive effect on the homogeneity of the metal foam formed, in particular the homogeneity of the pore structure of the metal foam. It is also advantageously achieved a more uniform and thus firmer connection with cover layers, in particular an upper and a lower cover layer, when producing a composite material. Alternatively, however, the second solid may also be brought into contact with the upper side of the semifinished product only at the beginning of step (III) for a period of about 1 s to about 60 s.

Zur Erzielung einen guten mechanischen Belastbarkeit, insbesondere guten Festigkeit und/oder Torsionssteifigkeit des Metallschaumes oder Verbundwerkstoffes umfassend einen Metallschaum ist der Metallschaum, auch als Teil oder Bereich des Verbundwerkstoffes, geschlossenporig ausgebildet. Die so angestrebten geschlossenen, kugelförmigen Poren ermöglichen eine optimale Lastübertragung über die möglichst intakten, die Poren umgebenden Zellwände, und tragen damit wesentlich zur Festigkeit des Metallschaumes und damit auch eines Verbundwerkstoffes umfassend einen Metallschaum bei. Ein Metallschaum ist geschlossenporig, wenn die einzelnen Gasvolumina darin, insbesondere zwei aneinander grenzende Gasvolumina, durch eine trennende Festphase (Wand) voneinander getrennt sind oder höchstens durch kleine fertigungsbedingte Öffnungen (Risse, Löcher), deren jeweiliger Querschnitt im Verhältnis zu dem Querschnitt der jeweils zwei Gasvolumina tren- nenden Festphase (Wand) klein ist, miteinander verbunden sind. Erfindungsgemäß erfolgt bevorzugt, insbesondere in Verfahrensschritt (III), die Bildung eines im Wesentlichen geschlossenporigen Metallschaumes. Der im Wesentlichen geschlossenporige Metallschaum zeichnet sich dadurch aus, dass die einzelnen Gasvolumina höchstens durch kleine ferti- gungsbedingte Öffnungen (Risse, Löcher) miteinander verbunden sind, deren Querschnitt aber im Verhältnis zum Querschnitt der die Volumina trennenden Festphase klein ist. In order to achieve a good mechanical strength, in particular good strength and / or torsional rigidity of the metal foam or composite material comprising a metal foam, the metal foam, also as a part or region of the composite material, formed closed-cell. The so-called closed, spherical pores allow optimal load transfer over the intact as possible, surrounding the pores cell walls, and thus contribute significantly to the strength of the metal foam and thus a composite material comprising a metal foam. A metal foam is closed-pore, if the individual gas volumes therein, in particular two adjoining gas volumes, by a separating solid phase (wall) are separated or at most by small production-related openings (cracks, holes) whose respective cross-section relative to the cross section of the two Gas volume separating solid phase (wall) is small, interconnected. According to the invention, the formation of a substantially closed-cell metal foam is preferably carried out, in particular in method step (III). The substantially closed-cell metal foam is characterized by the fact that the individual gas volumes can be produced at most by small supply-related openings (cracks, holes) are interconnected, but whose cross section is small in relation to the cross section of the solid phase separating the volumes.

Die Porosität des gebildeten Metallschaumes, auch des Metallschaumes in einem Verbund- Werkstoff, beträgt von etwa 60 % bis etwa 92 %, bevorzugt von etwa 80 % bis etwa 92 %, besonders bevorzugt etwa 89,3 %. Die Dichte des nicht-geschäumten Vollmaterials kann von etwa 90 %, bevorzugt von etwa 98%, bis etwa 100 % der Dichte des Roh-/Vollmaterials betragen . Die Dichte des in Schritt (III) gebildeten Metallschaumes kann von etwa 0,2 g/cm3 bis etwa 0,5 g/cm3 für Aluminiumschaum betragen oder, entsprechend der Dichte des nicht geschäumten Vollmaterials, eine Porosität von etwa 60 % bis etwa 92 % erreichen. The porosity of the formed metal foam, also the metal foam in a composite material, is from about 60% to about 92%, preferably from about 80% to about 92%, most preferably about 89.3%. The density of the unfoamed bulk material may be from about 90%, preferably from about 98%, to about 100% of the density of the raw / solid material. The density of the metal foam formed in step (III) may be from about 0.2 g / cm 3 to about 0.5 g / cm 3 for aluminum foam or, corresponding to the density of the unfoamed solid material, a porosity of about 60% to about Reach 92%.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann zusätzlich den Schritt The method according to the invention may additionally comprise the step

(V) Umformen des in Schritt (I) bereitgestellten Halbzeuges zu einem Formteil, wobei in Schritt (III) und/oder (IV) das Erhitzen des so erhaltenen Formteiles statt des Halbzeuges er- folgt, umfassen.  (V) forming the semifinished product provided in step (I) into a molded part, wherein in step (III) and / or (IV) the heating of the resulting molded article takes place instead of the semifinished product.

Das Umformen des Halbzeuges kann durch dem Fachmann hierfür bekannte Verfahren erfolgen. Erfindungsgemäß erfolgt das Umformen jedoch bevorzugt durch ein Verfahren ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Biegen, Tiefziehen, Hydroforming und Heißpressen. The forming of the semifinished product can be carried out by methods known to the person skilled in the art. According to the invention, however, the forming is preferably carried out by a method selected from the group consisting of bending, deep drawing, hydroforming and hot pressing.

Die vorliegende Erfindung umfasst schließlich Finally, the present invention includes

- einen Metallschaum erhältlich durch ein Verfahren  - A metal foam obtainable by a process

- einen Verbundwerkstoff erhältlich durch ein Verfahren  a composite obtainable by a process

- ein Bauelement umfassend einen Metallschaum  - A component comprising a metal foam

- ein Bauelement umfassend einen Verbundwerkstoff - A component comprising a composite material

- ein Bauelement umfassend einen Metallschaum und einen Verbundwerkstoff  - A component comprising a metal foam and a composite material

wie jeweils hierin offenbart. Der Begriff "Bauelement" bezeichnet ein Bauteil oder Fertigungsteil, das für einen speziellen Einsatzweck oder eine spezielle Verwendung alleine oder zusammen mit anderen Bauteilen, beispielsweise für eine Vorrichtung, eine Maschine, ein (Wasser-, Luft-)Fahrzeug, ein Gebäude, Möbel oder ein sonstiges Endprodukt verwendet werden kann. Hierzu kann das Bauele- ment eine bestimmte, beispielsweise für das Zusammenwirken mit anderen Bauteilen notwendige, etwa passgenaue, Formgebung aufweisen. Eine solche Formgebung kann vorteilhafterweise bereits durch den hierin beschriebenen zusätzlichen Verfahrensschritt des Um- formens (Schritt (V)) am nicht-geschäumten (also aufschäumbaren) Halbzeug, das sich leichter als der Metallschaum oder Verbundwerkstoff verformen lässt, vorgenommen wer- den. as disclosed herein. The term "component" refers to a component or manufacturing part which, for a particular purpose or specific use alone or together with other components, such as a device, a machine, a (water, air) vehicle, a building, furniture or another end product can be used. For this purpose, the component may have a specific, for example, for the interaction with other components necessary, approximately custom-fit, shaping. Such a shaping can advantageously already be carried out by the additional process step of reshaping described here (step (V)) on the non-foamed (ie foamable) semifinished product, which can be deformed more easily than the metal foam or composite material.

Die Erfindung wird anhand der nachstehend aufgeführten und beschriebenen Zeichnungen bzw. Figuren und darin enthaltenen Fotos näher erläutert, aus denen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung hervorgehen, ohne dass jedoch dadurch die Erfindung oder einzelne Merkmale der Erfindung hierauf notwendigerweise beschränkt werden. Vielmehr können dort beschriebene Merkmale untereinander und mit den zuvor beschriebenen Merkmalen zu weiteren Ausführungsformen der Erfindung kombiniert werden. The invention will be further elucidated with reference to the accompanying drawings and figures, and the photos contained therein, from which further advantageous embodiments of the invention will be apparent, without, however, necessarily limiting the invention or individual features of the invention thereto. Rather, features described there can be combined with each other and with the features described above to form further embodiments of the invention.

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht eines ungleichmäßig geschäumten Metallschaum-Sandwiches, der im heißen Werkzeug freigeschäumt (d.h. ohne oberen Anschlag geschäumt) wurde, weshalb der Wärmekontakt durch Expansion verloren ging; Fig. 1 is a plan view of a non-uniform foamed metal foam sandwich which has been free-foamed (i.e., foamed without the upper stopper) in the hot mold, and therefore thermal contact with expansion has been lost;

Fig. 2A und 2B) zeigen einen Querschnitt eines ungleichmäßig geschäumten Metallschaum-Sandwiches als Beispiele für ein ungleichmäßig geschäumtes Metallschaum-Sand- wich (Risse in Fig. 2A, große Poren in Fig. 2B) auf Grund inhomogener Temperaturverteilung durch Freischäumen (Schäumen ohne oberen Anschlag) im heißen Werkzeug; und FIGS. 2A and 2B) show a cross-section of a non-uniformly foamed metal foam sandwich as examples of a non-uniformly foamed metal foam sandwich (cracks in FIG. 2A, large pores in FIG. 2B) due to inhomogeneous temperature distribution due to free foaming (foaming without top Stop) in the hot tool; and

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht (oben; Fig. 3A) und einen Querschnitt (unten; Fig. 3B) eines innerhalb eines beheizten Werkzeuges mit aufgelegter heißer Druckplatte homogen expan- dierten Metallschaum-Sandwiches. Durch homogene Wärmeverteilung von Druckplatte und Werkzeug wird eine gleichmäßige Porenstruktur und Expansion erzielt. 3 shows a plan view (top, FIG. 3A) and a cross-section (bottom, FIG. 3B) of a homogeneously expanded inside a heated tool with a hot pressure plate applied. Dated metal foam sandwiches. Homogeneous heat distribution between the pressure plate and the tool results in a uniform pore structure and expansion.

Die Erfindung wird anhand der nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele näher er- läutert, ohne dass dadurch die Erfindung oder einzelne Merkmale der Erfindung hierauf notwendigerweise beschränkt werden. The invention will be explained in more detail with reference to the embodiments described below, without the invention or individual features of the invention being necessarily limited thereto.

Beispiel 1 a Example 1 a

Für die Herstellung des schäumbaren Halbzeuges zur Erzeugung von Aluminiumschaum- Sandwichstrukturen wurden folgende Verfahrensschritte angewandt. Als erstes wurde eine Pulvermischung (aufschäumbare Mischung) hergestellt. Hierzu wurden 0,4 bis 1 ,0 Gew.-% TiH2 in Pulverform (Gewichts-% bezogen auf die Gesamtmasse der aufschäumbaren Mischung) mit einem Pulver der Aluminiumlegierung AISi8Mg4 gemischt. Anschließend wurde diese Pulvermischung in einen Aluminiumcontainer der Legierung AI 6082 (AI Si 1 MgMn) gefüllt, bei dem zwei gegenüberliegende Wände die späteren Deckschichten bzw. Decklagen des dreischichtigen, zu einer Sandwichstruktur (Verbundwerkstoff) schäumenden Vormaterials (Halbzeuges) bildeten. Hierbei wurde die Aluminiumlegierung des Containers so gewählt, dass diese eine Solidustemperatur aufwies, die höher war als die Liquidustempera- tur der Pulvermischung (aufschäumbare Mischung). Nachdem der Behälter vollständig mit der Pulvermischung gefüllt war, wurde die Pulvermischung getrocknet. Dabei wurde dasFor the production of the foamable semi-finished product for the production of aluminum foam sandwich structures, the following process steps were used. First, a powder mixture (foamable mixture) was prepared. For this purpose, 0.4 to 1, 0 wt .-% TiH 2 were mixed in powder form (% by weight based on the total mass of the foamable mixture) with a powder of the aluminum alloy AISi8Mg4. Subsequently, this powder mixture was filled into an aluminum container of the alloy AI 6082 (Al Si 1 MgMn), in which two opposite walls formed the later cover layers or cover layers of the three-layered semifinished product, which foamed to a sandwich structure (composite material). Here, the aluminum alloy of the container was chosen so that it had a solidus temperature which was higher than the liquidus temperature of the powder mixture (foamable mixture). After the container was completely filled with the powder mixture, the powder mixture was dried. It was the

Pulver auf 300°C erhitzt und die entstandene Feuchtigkeit entfernt. Anschließend wurde der Behälter bei einem Druck von 0,2MPa mittels zweier planparalleler Werkzeuge in einem Pressprozess über etwa 28h erstmals vorverdichtet. Hierbei erfolgte die Vorverdichtung des Pulvers bei 400°C bis 460°C. Durch das Vorverdichten wurde ein stabiler Walzbarren er- zeugt. Weiterhin wurden die Pulverpartikel teilweise mit den Decklagen im Rahmen einer ersten metallurgischen Verbindung verbunden. Im folgenden Walzprozess zur zweiten Vorverdichtung wurde der Behälter bei einer Temperatur von etwa 475°C und einem Druck im Walzenspalt von etwa 6000t warmgewalzt. Anschließend folgte noch ein Kaltwalzprozess, um Blechstärken unter 9 mm zu erreichen. Mittels des Walzprozesses wurde eine zweite me- tallurgische Verbindung von Pulver und Decklage erreicht und weiterhin das Pulver auf etwa 98 % bis 100 % seiner nominalen Dichte kompaktiert. Anschließend wurden die entstandenen dreischichtigen Sandwich-Halbzeuge konfektioniert und dem Schäumprozess zugeführt. Das solchermaßen hergestellte Halbzeug, bestehend aus zwei soliden Decklagen (Vollmaterial als Deckschicht als zwei zweite Bereiche des Halbzeugs) und einem schäumba- ren Material als Kern als erster Bereich wurde zwischen zwei beheizte, gegeneinander verfahrbare Stahlplatten, die das Werkzeug bilden, gelegt. Die hohe (spezifische) Wärmekapazität und die hohe Wärmeleitfähigkeit des Werkzeugs spielten dabei eine bedeutende Rolle. Anschließend wurde das Werkzeug zugefahren, jedoch nicht ganz geschlossen, so dass das Halbzeug während des Schäumprozesses frei expandieren konnte. Über den Wärmekontakt und die Strahlung von Werkzeug zu Halbzeug wurde jenes auf die Schäumtemperatur gebracht. Nach Überschreiten der Solidustemperatur des schäumbaren Kerns begann das Halbzeug zu expandieren. Durch die hohe Masse, hohe (spezifische) Wärmekapazität und hohe Wärmeleitfähigkeit des Werkzeugs fiel dessen Temperatur nur gering ab und blieb annähernd konstant. Die resultierende Schaumqualität und Maximalexpansion war jedoch nur mäßig (5- bis 6-fache Expansion), da sich das Material des Halbzeuges durch die Expansion verwarf, der Wärmekontakt immer weiter sank und die abgegebene Strahlung des Werkzeugs nicht ausreichte, um ein optimales Ergebnis zu erzielen (siehe Fig. 1 und 2). Das Verfahren wurde entsprechend auch mit einem Halbzeug bestehend nur aus einer gepressten aufschäumbaren Mischung ohne Decklagen durchgeführt. Powder heated to 300 ° C and the resulting moisture removed. Subsequently, the container was precompressed at a pressure of 0.2 MPa by means of two plane-parallel tools in a pressing process for about 28h for the first time. Here, the pre-compression of the powder was carried out at 400 ° C to 460 ° C. Pre-compaction produced a stable ingot. Furthermore, the powder particles were partially connected to the cover layers in the context of a first metallurgical compound. In the following second precompression rolling process, the vessel was hot rolled at a temperature of about 475 ° C and a nip pressure of about 6,000 t. Then followed by a cold rolling process to achieve sheet thicknesses below 9 mm. By means of the rolling process, a second metallurgical combination of powder and cover layer was achieved and further the powder was heated to about 98% to 100% of its nominal density compacted. Subsequently, the resulting three-layer sandwich semi-finished products were assembled and fed to the foaming process. The semifinished product produced in this way, consisting of two solid cover layers (solid material as a cover layer as two second regions of the semifinished product) and a foaming material as core as the first region, was placed between two heated, mutually movable steel plates which form the tool. The high (specific) heat capacity and the high thermal conductivity of the tool played an important role. Subsequently, the tool was closed, but not completely closed, so that the semifinished product could expand freely during the foaming process. About the thermal contact and the radiation from tool to semi-finished product that was brought to the foaming temperature. After exceeding the solidus temperature of the foamable core, the semifinished product began to expand. Due to the high mass, high (specific) heat capacity and high thermal conductivity of the tool, its temperature dropped only slightly and remained almost constant. However, the resulting foam quality and maximum expansion was only moderate (5- to 6-fold expansion), as the material of the semifinished product was rejected by the expansion, the thermal contact continued to decrease and the emitted radiation of the tool was insufficient to achieve an optimal result (see Figs. 1 and 2). The procedure was carried out accordingly also with a semi-finished product consisting only of a pressed foamable mixture without cover layers.

Beispiel 1 b Example 1 b

Das Verfahren aus Ausführungsbeispiel 1 a wurde vollständig übernommen. Es wurden lediglich anstatt zweier beheizter gegeneinander fahrender Stahlplatten zwei Graphitplatten gewählt. Der Wärmeeintrag in das Halbzeug erhöhte sich im Verhältnis der Wärmeleitfähigkeiten von Graphit zu Edelstahl und der Schäumprozess wurde entsprechend beschleunigt. Graphit hatte allerdings den Nachteil, dass es sich bei den Schäumtemperaturen auf Dauer an der Luft zersetzte. Beispiel 1 c The method of embodiment 1 a has been completely adopted. Instead of two heated steel plates moving against each other, two graphite plates were chosen. The heat input into the semifinished product increased in the ratio of the thermal conductivities of graphite to stainless steel and the foaming process was correspondingly accelerated. However, graphite had the disadvantage that it decomposed at the foaming temperatures in the long term in the air. Example 1 c

Das Verfahren aus Ausführungsbeispiel 1 a wurde vollständig übernommen. Es wurden lediglich anstatt zweier beheizter gegeneinander fahrender Stahlplatten zwei Kupferplatten gewählt. Der Wärmeeintrag in das Halbzeug erhöhte sich im Verhältnis der Wärmeleitfähigkeiten von Kupfer zu Edelstahl und der Schäumprozess wurde entsprechend beschleunigt. The method of embodiment 1 a has been completely adopted. Only two copper plates were chosen instead of two heated steel plates moving against each other. The heat input into the semifinished product increased in relation to the thermal conductivities of copper to stainless steel and the foaming process was correspondingly accelerated.

Beispiel 2a Damit der benötigte homogene Wärmeeintrag in das schäumbare Halbzeug nur über den direkten Wärmekontakt erfolgte, wurde eine geführte heiße Druckplatte aus Stahl auf das Halbzeug zwischen Halbzeug und einer der beiden Stahlplatten des Werkzeuges in das zweigeteilte beheizte Werkzeug gelegt. Das Verfahren aus Ausführungsbeispiel 1 a, 1 b oder 1 c wurde ansonsten vollständig übernommen. Durch das konstant wirkende Eigengewicht der Druckplatte wurde das Halbzeug durchgehend auf Wärmekontakt gehalten, wodurch es keine Blasenbildung an den Deckschichten gab, wie in Fig. 3A gezeigt, und sich deutlich bessere Porenstrukturen und eine gleichmäßigere Schaumexpansion ergaben, wie in Fig. 3B gezeigt. Das System regelte sich dadurch selbst und benötigte keine weitere Steuerungstechnik. Das Verfahren wurde entsprechend auch mit einem Halbzeug bestehend nur aus einer gepressten aufschäumbaren Mischung ohne Decklagen durchgeführt. Example 2a So that the required homogeneous heat input into the foamable semifinished product was only achieved by direct thermal contact, a guided hot pressure plate made of steel was placed on the semifinished product between semifinished product and one of the two steel plates of the tool in the two-part heated tool. The method of embodiment 1 a, 1 b or 1 c was otherwise completely adopted. As a result of the constant self-weight of the printing plate, the semifinished product was kept in thermal contact throughout, as a result of which there was no formation of bubbles on the cover layers, as shown in FIG. 3A, and gave significantly better pore structures and more uniform foam expansion, as shown in FIG. 3B. The system controlled itself and needed no further control technology. The procedure was carried out accordingly also with a semi-finished product consisting only of a pressed foamable mixture without cover layers.

Beispiel 2b Example 2b

Das Verfahren aus Ausführungsbeispiel 2a wurde vollständig übernommen. Es wurde ledig- lieh anstatt einer geführten heißen Druckplatte aus Stahl eine heiße Druckplatte aus Graphit verwendet. Der Wärmeeintrag in das Halbzeug erhöhte sich im Verhältnis der Wärmeleitfähigkeiten von Graphit zu Stahl und der Schäumprozess wurde entsprechend beschleunigt. Graphit hatte allerdings den Nachteil, dass es sich bei den Schäumtemperaturen auf Dauer an der Luft zersetzte. Beispiel 2c The method of embodiment 2a has been completely adopted. Instead of a guided hot steel pressure plate, a hot graphite pressure plate was used. The heat input into the semi-finished product increased in relation to the thermal conductivity of graphite to steel and the foaming process was correspondingly accelerated. However, graphite had the disadvantage that it decomposed at the foaming temperatures in the long term in the air. Example 2c

Das Verfahren aus Ausführungsbeispiel 2a wurde vollständig übernommen. Es wurde ledig- lieh anstatt einer geführten heißen Druckplatte aus Stahl eine heiße Druckplatte aus Kupfer verwendet. Der Wärmeeintrag in das Halbzeug erhöhte sich im Verhältnis der Wärmeleitfähigkeiten von Kupfer zu Stahl und der Schäumprozess wurde entsprechend beschleunigt. The method of embodiment 2a has been completely adopted. Instead of a guided hot steel pressure plate, a hot copper pressure plate was used. The heat input into the semi-finished product increased in the ratio of the thermal conductivities of copper to steel and the foaming process was accelerated accordingly.

Beispiele 3 bis 9 Examples 3 to 9

Die allgemein anwendbaren Verfahren gemäß den Beispielen 1 a, 1 b, 1 c, 2a, 2b und 2c wurden entsprechend u.a. mit den folgenden beispielhaften Legierungen und Treibmitteln sowie unter den im folgenden jeweils angegebenen Bedingungen durchgeführt. The generally applicable methods according to Examples 1 a, 1 b, 1 c, 2 a, 2 b and 2 c have been correspondingly et al. with the following exemplary alloys and blowing agents, and under the conditions specified below.

Beispiel 3 Example 3

Das Werkzeug hatte eine Temperatur von 550°C bis 650°C und die Schäumtemperatur trug von 550 °C bis 650 °C.  The mold had a temperature of 550 ° C to 650 ° C and the foaming temperature was from 550 ° C to 650 ° C.

Beispiel Legierung in der aufschäumTreibmittel1 in der Legierung der Decklagen baren Mischung aufschäumbaren Mischung Example of alloy in the foaming propellant 1 in the alloy of the top coats mixture foamable mixture

3.1 AISi8Mg4 TiH2 (1 ,0 Gew.-%) AI 6082 3.1 AISi8Mg4 TiH 2 (1, 0 wt .-%) AI 6082

3.2 AISi8Mg4 TiH2 (0,5 Gew.-%) AI 5754 3.2 AISi8Mg4 TiH 2 (0.5% by weight) AI 5754

3.3 AISi8Mg4 TiH2 (0,6 Gew.-%) AI 5005 3.3 AISi8Mg4 TiH 2 (0.6% by weight) Al 5005

3.4 AISi8Mg4 TiH2 (0,6 Gew.-%) AI 6016 3.4 AISi8Mg4 TiH 2 (0.6 wt%) Al 6016

3.5 AISi7 TiH2 (1 ,2 Gew.-%) AI 3103 3.5 AISi7 TiH 2 (1.2% by weight) Al 3103

3.6 AISi6Cu7,5 TiH2 (0,8 Gew.-%) AI 6060 3.6 AISi6Cu7.5 TiH 2 (0.8% by weight) Al 6060

3.7 AISi4Cu7,5 TiH2 (0,6 Gew.-%) ohne Decklagen 3.7 AISi4Cu7.5 TiH 2 (0.6 wt%) without overlays

3.8 AISi6Mg3 TiH2 (0,6 Gew.-%) ohne Decklagen 1 Die Angabe der Menge des Treibmittels in Gewichts-% (Gew.-%) ist bezogen auf die Gesamtmenge der aufschäumbaren Mischung. Dasselbe Verfahren wurde statt mit TiH2 auch mit folgenden Treibmitteln in den oben angegebenen Mengen durchgeführt: ZrH2, HfH2, MgH2, CaH2, SrH2, LiBH4 und LiAIH4 sowie den Kombinationen jeweils aus TiH2 mit LiBH4 und TiH2 mit LiAIH4. 3.8 AISi6Mg3 TiH 2 (0.6 wt%) without overlays 1 The amount of the blowing agent in% by weight (wt .-%) is based on the total amount of the foamable mixture. The same procedure was carried out instead of TiH 2 with the following blowing agents in the amounts indicated above: ZrH 2 , HfH 2 , MgH 2 , CaH 2 , SrH 2 , LiBH 4 and LiAlH 4 and the combinations of TiH 2 with LiBH 4 and TiH 2 with LiAIH 4 .

Beispiel 4 Example 4

Das Werkzeug hatte eine Temperatur von 400°C bis 500°C und die Schäumtemperatur be- trug von 380°C bis 420°C. The mold had a temperature of 400 ° C to 500 ° C and the foaming temperature was from 380 ° C to 420 ° C.

Figure imgf000050_0001
Figure imgf000050_0001

1 Die Angabe der Menge des Treibmittels in Gewichts-% (Gew.-%) ist bezogen auf die Gesamtmenge der aufschäumbaren Mischung. Dasselbe Verfahren wurde statt mit MgH2 auch mit TiH2 als Treibmittel in den oben angegebenen Mengen durchgeführt. 1 The amount of the blowing agent in% by weight (wt .-%) is based on the total amount of the foamable mixture. The same procedure was carried out instead of MgH 2 with TiH 2 as blowing agent in the amounts indicated above.

Beispiel 5 Example 5

Das Werkzeug hatte eine Temperatur von 300°C bis 400°C und die Schäumtemperatur trug von 310°C bis 380°C. The mold had a temperature of 300 ° C to 400 ° C and the foaming temperature was from 310 ° C to 380 ° C.

Beispiel Legierung in der aufschäum- Treibmittel1 in der Legierung der Decklagen baren Mischung aufschäumbaren Mischung Example of alloy in the foaming propellant 1 in the alloy of the cover layers ble mix foamable mixture

5.1 PbCul ZrH2 (0,5 Gew.-%) AI 6082 5.1 PbCul ZrH 2 (0.5% by weight) Al 6082

5.2 PbCul ZrH2 (0,6 Gew.-%) AI 6082 5.2 PbCul ZrH 2 (0.6% by weight) Al 6082

5.3 PbCul ZrH2 (0,8 Gew.-%) AI 6082 5.3 PbCul ZrH 2 (0.8% by weight) Al 6082

5.4 PbCul ZrH2 (1 ,0 Gew.-%) AI 6082 5.4 PbCul ZrH 2 (1, 0 wt .-%) Al 6082

5.5 PbCul ZrH2 (1 ,2 Gew.-%) AI 6082 5.5 PbCul ZrH 2 (1, 2 wt .-%) AI 6082

5.6 PbCul ZrH2 (0,8 Gew.-%) ohne Decklagen 5.6 PbCul ZrH 2 (0.8% by weight) without cover layers

5.7 PbZn5 ZrH2 (0,8 Gew.-%) ohne Decklagen 5.7 PbZn5 ZrH 2 (0.8% by weight) without cover layers

1 Die Angabe der Menge des Treibmittels in Gewichts-% (Gew.-%) ist bezogen auf die Gesamtmenge der aufschäumbaren Mischung. Dasselbe Verfahren wurde statt mit ZrH2 auch mit TiH2 als Treibmittel in den oben angegebenen Mengen durchgeführt. Beispiel 6 1 The amount of the blowing agent in% by weight (wt .-%) is based on the total amount of the foamable mixture. The same procedure was carried out instead of ZrH 2 with TiH 2 as blowing agent in the amounts indicated above. Example 6

Das Werkzeug hatte eine Temperatur von 550°C bis 650°C und die Schäumtemperatur betrug von 580°C bis 630°C. The mold had a temperature of 550 ° C to 650 ° C and the foaming temperature was from 580 ° C to 630 ° C.

Figure imgf000051_0001
Figure imgf000051_0001

1 Die Angabe der Menge des Treibmittels in Gewichts-% (Gew.-%) ist bezogen auf die Ge- samtmenge der aufschäumbaren Mischung. Beispiel 7 1 The amount of the blowing agent in% by weight (% by weight) is based on the total amount of the foamable mixture. Example 7

Das Werkzeug hatte eine Temperatur von 1200°C bis 1450°C und die Schäumtemperatur betrug von 1 380°C bis 1420°C. The mold had a temperature of 1200 ° C to 1450 ° C and the foaming temperature was from 1 380 ° C to 1420 ° C.

Figure imgf000052_0001
Figure imgf000052_0001

1 Die Angabe der Menge des Treibmittels in Gewichts-% (Gew.-%) ist bezogen auf die Gesamtmenge der aufschäumbaren Mischung. 1 The amount of the blowing agent in% by weight (wt .-%) is based on the total amount of the foamable mixture.

Beispiel 8 Example 8

Das Werkzeug hatte eine Temperatur von 1 300°C bis 1 650°C und die Schäumtemperatur betrug von 1500°C bis 1680°C. The mold had a temperature of 1 300 ° C to 1 650 ° C and the foaming temperature was from 1500 ° C to 1680 ° C.

Beispiel Legierung in der aufschäumTreibmittel1 in der Legierung der Decklagen baren Mischung aufschäumbaren Mischung Example of alloy in the foaming propellant 1 in the alloy of the top coats mixture foamable mixture

8.1 Ti-6AI-2Sn-4Zr-6Mo SrC03 (0,5 Gew.-%) Ti-5AI-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr oder Ti 8.1 Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo SrCo 3 (0.5 wt%) Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr or Ti

8.2 Ti-6AI-2Sn-4Zr-6Mo SrC03 (0,6 Gew.-%) Ti-5AI-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr oder Ti8.2 Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo SrC0 3 (0.6 wt%) Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr or Ti

8.3 Ti-6AI-2Sn-4Zr-6Mo SrC03 (0,8 Gew.-%) Ti-5AI-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr oder Ti 8.3 Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo SrC0 3 (0.8 wt%) Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr or Ti

8.4 Ti-6AI-2Sn-4Zr-6Mo SrCO3 (1 ,0 Gew.-%) Ti-5AI-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr oder Ti 8.4 Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo SrCO 3 (1, 0 wt%) Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr or Ti

8.5 Ti-6AI-2Sn-4Zr-6Mo SrC03 (1 ,2 Gew.-%) Ti-5AI-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr oder Ti 8.5 Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo SrC0 3 (1.2% by weight) Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr or Ti

8.6 Ti-6AI-2Sn-4Zr-6Mo SrCO3 (1 ,0 Gew.-%) ohne Decklagen8.6 Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo SrCO 3 (1, 0 wt .-%) without cover layers

8.7 Ti-5AI-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr SrCO3 (1 ,0 Gew.-%) ohne Decklagen8.7 Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr SrCO 3 (1, 0 wt .-%) without cover layers

1 Die Angabe der Menge des Treibmittels in Gewichts-% (Gew.-%) ist bezogen auf die Gesamtmenge der aufschäumbaren Mischung. 1 The amount of the blowing agent in% by weight (wt .-%) is based on the total amount of the foamable mixture.

Beispiel 9 Example 9

Das Werkzeug hatte eine Temperatur von 900°C bis 1 1 50°C und die Schäumtemperatur betrug von 980°C bis 1 100°C. The tool had a temperature of 900 ° C to 1 1 50 ° C and the foaming temperature was from 980 ° C to 1 100 ° C.

Figure imgf000053_0001
Figure imgf000053_0001

1 Die Angabe der Menge des Treibmittels in Gewichts-% (Gew.-%) ist bezogen auf die Gesamtmenge der aufschäumbaren Mischung. 1 The amount of the blowing agent in% by weight (wt .-%) is based on the total amount of the foamable mixture.

Claims

Patentansprüche claims 1 . Verfahren zur Herstellung eines Metallschaumes wenigstens eines ersten Metalls, das den Hauptbestandteil Mg, AI, Pb, Au, Zn, Ti oder Fe in einer Menge von wenigstens etwa 80 Gew.-%, bezogen auf die Menge des wenigstens einen ersten Metalls, aufweist, umfassend die Schritte 1 . A method of producing a metal foam of at least a first metal having the major component Mg, Al, Pb, Au, Zn, Ti or Fe in an amount of at least about 80% by weight, based on the amount of the at least one first metal, comprising the steps (I) Bereitstellen eines Halbzeuges umfassend eine aufschäumbare Mischung, die das wenigstens eine erste Metall und wenigstens ein Treibmittel umfasst, (I) providing a semifinished product comprising a foamable mixture comprising the at least one first metal and at least one propellant, (II) Inkontaktbringen wenigstens eines Teiles der äußeren Oberfläche des Halbzeuges mit wenigstens einem beheizbaren Festkörper, und (II) contacting at least a part of the outer surface of the semifinished product with at least one heatable solid, and (III) Erhitzen des Halbzeuges über den wenigstens einen beheizbaren Festkörper durch Festkörperkontaktwärmeleitung zum Aufschäumen der aufschäumbaren Mischung durch Gasabspaltung aus dem wenigstens einen Treibmittel zur Bildung des Metallschaumes.  (III) heating the semifinished product via the at least one heatable solid body by solid contact heat conduction for foaming the foamable mixture by gas separation from the at least one blowing agent to form the metal foam. 2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , wobei das Halbzeug wenigstens einen ersten Bereich, der aus der aufschäumbaren Mischung gebildet ist, und wenigstens einen zweiten Bereich, der aus wenigstens einem zweiten Metall in Form nicht-schäumbaren Vollmaterials gebildet ist, umfasst, so dass ein Verbundwerkstoff bildbar ist mit wenigstens einem ersten Bereich, der aus dem Metallschaum des wenigstens einen ersten Metalls gebildet ist, und wenigstens einem zweiten Bereich, der aus dem wenigstens einem zweiten Metall in Form nicht-schäumbaren Vollmaterials gebildet ist. 2. The method of claim 1, wherein the semifinished product comprises at least a first region, which is formed from the foamable mixture, and at least one second region, which is formed from at least one second metal in the form of non-foamable solid material, so that a composite material is formed with at least a first region which is formed from the metal foam of the at least one first metal, and at least a second region which is formed from the at least one second metal in the form of non-foamable solid material. 3. Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei das wenigstens eine zweite Metall den Hauptbestandteil Mg, AI, Pb, Au, Zn, Ti oder Fe in einer Menge von wenigstens etwa 80 Gew.-%, bezogen auf die Menge des wenigstens einen zweiten Metalls, aufweist. 3. The process according to claim 2, wherein the at least one second metal comprises the main constituent Mg, Al, Pb, Au, Zn, Ti or Fe in an amount of at least about 80% by weight, based on the amount of the at least one second metal, having. 4. Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei das wenigstens eine erste Metall und das wenigstens eine zweite Metall denselben Hauptbestandteil Mg, AI, Pb, Au, Zn, Ti oder Fe aufweisen. 4. The method according to claim 3, wherein the at least one first metal and the at least one second metal have the same main constituent Mg, Al, Pb, Au, Zn, Ti or Fe. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das wenigstens eine zweite Metall A method according to any one of claims 2 to 4, wherein the at least one second metal (a) eine Solidustemperatur aufweist, die um wenigstens etwa 5°C höher als die Liquidustemperatur der aufschäumbaren Mischung liegt, und/oder  (a) has a solidus temperature which is at least about 5 ° C higher than the liquidus temperature of the foamable mixture, and / or (b) gegenüber dem wenigstens einen ersten Metall weniger Legierungsbestandteile aufweist oder gegenüber dem wenigstens einen ersten Metall wenigstens einen identischen Legierungsbestandteil mit niedrigerem Massenanteil in der Legierung aufweist.  (b) has less alloying constituents than the at least one first metal or at least one identical lower mass fraction alloy component in the alloy relative to the at least one first metal. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 2 bis 5, wobei der wenigstens eine zweite Bereich als Schicht auf wenigstens einem Teil der Oberfläche des wenigstens einen ersten Bereiches ausgebildet ist. The method of any one of claims 2 to 5, wherein the at least one second region is formed as a layer on at least a portion of the surface of the at least one first region. Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei A method according to claim 6, wherein (a) im Verbundwerkstoff der wenigstens eine erste Bereich als geschäumter Kern und  (A) in the composite material, the at least one first region as a foamed core and (b) im Halbzeug der wenigstens eine erste Bereich als aufschäumbarer Kern ausgebildet ist.  (B) in the semi-finished product, the at least one first region is designed as a foamable core. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Ausgastemperatur des wenigstens einen Treibmittels A method according to any one of claims 1 to 7, wherein the exhaust gas temperature of the at least one propellant (a) etwa gleich der Solidustemperatur des wenigstens einen ersten Metalls ist, oder  (a) is approximately equal to the solidus temperature of the at least one first metal, or (b) unter der Solidustemperatur des wenigstens einen ersten Metalls liegt, aber nicht mehr als etwa 90°C unter der Solidustemperatur des wenigstens einen ersten Metalls liegt. (b) is below the solidus temperature of the at least one first metal, but not more than about 90 ° C below the solidus temperature of the at least one first metal. 9. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 2 bis 8, wobei die Ausgastemperatur des wenigstens einen Treibmittels unter der Solidustemperatur des wenigstens einen zweiten Metalls liegt. 9. The method according to any one of claims 2 to 8, wherein the exhaust temperature of the at least one blowing agent is below the solidus temperature of the at least one second metal. 10. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das wenigstens eine10. The method according to any one of claims 1 to 9, wherein the at least one Treibmittel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Metallhydriden und Metall- carbonaten. Propellant is selected from the group consisting of metal hydrides and metal carbonates. 1 1 . Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Erhitzen in Schritt (III) auf eine Schäumtemperatur, die innerhalb der aufschäumbaren Mischung1 1. A process according to any one of claims 1 to 10, wherein the heating in step (III) to a foaming temperature within the foamable mixture (a) wenigstens so hoch wie die Ausgastemperatur des wenigstens einen Treibmittels ist, und/oder (a) is at least as high as the outgassing temperature of the at least one propellant, and / or (b) wenigstens so hoch wie die Solidustemperatur der aufschäumbaren Mischung ist,  (b) is at least as high as the solidus temperature of the foamable mixture, erfolgt.  he follows. 1 2. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 2 bis 1 1 , wobei das Erhitzen in Schritt1 2. The method according to any one of claims 2 to 1 1, wherein the heating in step (III) auf eine Schäumtemperatur, die innerhalb der aufschäumbaren Mischung kleiner als die Solidustemperatur des wenigstens einen zweiten Metalls ist, erfolgt. (III) to a foaming temperature which is less than the solidus temperature of the at least one second metal within the foamable mixture. 1 3. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 12, zusätzlich umfassend den Schritt A method according to any one of claims 1 to 12, additionally comprising the step (IV) Vorheizen durch Erhitzen des Halbzeuges aus Schritt (I) auf eine Temperatur, die etwa 50°C bis 100°C unterhalb der Schäumtemperatur liegt, wobei der Schritt (IV) zeitlich vor dem Schritt (II) und/oder Schritt (III) durchgeführt wird.  (IV) preheating by heating the semifinished product from step (I) to a temperature which is about 50 ° C to 100 ° C below the foaming temperature, wherein the step (IV) before the step (II) and / or step (III ) is carried out. 14. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 1 3, wobei das Erhitzen in Schritt (III) mit einer Heizrate von etwa 0,5 K/s bis etwa 10 K/s erfolgt. 14. A process according to any one of claims 1 to 13, wherein the heating in step (III) is at a heating rate of about 0.5 K / s to about 10 K / s. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 14, wobei in Schritt (II) eine erste Fläche des Halbzeuges mit einer Kontaktfläche eines ersten beheizbaren Festkörpers und optional eine zweite Fläche des Halbzeuges mit einer Kontaktfläche eines zweiten beheizbaren Festkörpers in Kontakt gebracht wird. Method according to any of claims 1 to 14, wherein in step (II) a first surface of the semifinished product is brought into contact with a contact surface of a first heatable solid and optionally a second surface of the semifinished product is brought into contact with a contact surface of a second heatable solid. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 15, wobei A method according to any one of claims 1 to 15, wherein (a) der wenigstens eine beheizbare Festkörper ein Material hoher spezifischer Wärmekapazität in Höhe von etwa 400 J/(kg · K) bis etwa 800 J/(kg · K) um- fasst; und/oder  (A) the at least one heatable solid material comprises a material of high specific heat capacity in the amount of about 400 J / (kg · K) to about 800 J / (kg · K); and or (b) der wenigstens eine beheizbare Festkörper ein Material hoher Wärmeleitfähigkeit in Höhe von etwa 30 W/(m · K) bis etwa 400 W/(m · K) umfasst.  (B) the at least one heatable solid comprises a material of high thermal conductivity in the amount of about 30 W / (m · K) to about 400 W / (m · K). Verfahren gemäß Anspruch 1 6, wobei A method according to claim 1-6, wherein (a) das Material hoher spezifischer Wärmekapazität ausgewählt ist aus der Grup pe bestehend aus Stahl, Kupfer und Graphit; und/oder  (A) the material of high specific heat capacity is selected from the group consisting of steel, copper and graphite; and or (b) das Material hoher Wärmeleitfähigkeit ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Stahl, Kupfer und Graphit.  (b) the high thermal conductivity material is selected from the group consisting of steel, copper and graphite. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 1 7, wobei die Kontaktfläche des ersten Festkörpers wenigstens die Größe der ersten Fläche des Halbzeuges und optional die Kontaktfläche des zweiten Festkörpers wenigstens die Größe der zweiten Fläche des Halbzeuges aufweist. A method according to any one of claims 1 to 1 7, wherein the contact surface of the first solid has at least the size of the first surface of the semifinished product and optionally the contact surface of the second solid at least the size of the second surface of the semifinished product. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 5 bis 1 8, wobei A method according to any one of claims 1-5 to 1 8, wherein (a) der erste und optional der zweite Festkörper als Platte ausgebildet ist;  (A) the first and optionally the second solid body is formed as a plate; und/oder  and or (b) der erste Festkörper im Wesentlichen horizontal und unterhalb der ersten Fl che des Halbzeuges und optional der zweite Festkörper im Wesentlichen ho zontal und oberhalb der zweiten Fläche des Halbzeuges angeordnet ist.  (b) the first solid body is arranged substantially horizontally and below the first surface of the semifinished product and optionally the second solid body is arranged substantially ho zontally and above the second surface of the semifinished product. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 5 bis 1 9, wobei A method according to any of claims 1-5 to 1 9, wherein (i) die Festkörperkontaktwärmeleitung über etwa 90 % bis etwa 100 % der ersten Fläche des Halbzeuges und optional über etwa 90 % bis etwa 100 % der zweiten Fläche des Halbzeuges erfolgt; und/oder  (i) the solid state contact thermal conduction occurs over about 90% to about 100% of the first area of the semifinished product and optionally over about 90% to about 100% of the second area of the semifinished product; and or (ii) die Festkörperkontaktwärmeleitung über etwa 90 % bis etwa 100 % der ersten Fläche des Halbzeuges und optional über etwa 90 % bis etwa 100 % der zweiten Fläche des Halbzeuges im Wesentlichen gleichmäßig verteilt erfolgt.  (ii) the solid state contact thermal conduction takes place substantially uniformly over approximately 90% to approximately 100% of the first surface of the semifinished product and optionally over approximately 90% to approximately 100% of the second surface of the semifinished product. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 5 bis 20, wobei A method according to any of claims 1-5, wherein (i) die Festkörperkontaktwärmeleitung durch Kontakt der ersten Fläche des Halbzeuges mit der Kontaktfläche des ersten beheizbaren Festkörpers und durch Kontakt der zweiten Fläche des Halbzeuges mit der Kontaktfläche des zweiten beheizbaren Festkörpers erfolgt, und  (i) the solid contact heat conduction takes place by contact of the first surface of the semifinished product with the contact surface of the first heatable solid and by contact of the second surface of the semifinished product with the contact surface of the second heatable solid, and (ii) durch die Masse des zweiten Festkörpers und/oder durch Beschweren des zweiten Festkörpers mit zusätzlicher Masse und/oder durch die Anwendung eines ersten Anpressdruckes auf den zweiten Festkörper ein hieraus insgesamt resultierender zweiter Anpressdruck erzeugt wird, mit dem das Halbzeug gegen die Kontaktflächen des ersten und zweiten Festkörpers gedrückt wird.  (ii) by the mass of the second solid and / or by weighting the second solid with additional mass and / or by the application of a first contact pressure on the second solid body resulting in a total resulting second contact pressure is generated with which the semifinished product against the contact surfaces of first and second solid is pressed. Verfahren gemäß Anspruch 21 , wobei der zweite Anpressdruck mit dem Gasdruck innerhalb des Kernes, der durch das Aufschäumen in Schritt (III) entsteht, in einem Verhältnis von etwa 1 : 5 bis etwa 1 :1 steht. The method of claim 21, wherein the second contact pressure with the gas pressure within the core resulting from the foaming in step (III) is in a ratio of about 1: 5 to about 1: 1. Verfahren gemäß Anspruch 21 oder 22, wobei der zweite Festkörper während des Schrittes (III) so kontrolliert verfahren wird, dass der zweite Anpressdruck während des Schrittes (III) im Wesentlichen konstant bleibt. A method according to claim 21 or 22, wherein the second solid is moved in a controlled manner during step (III) such that the second contact pressure remains substantially constant during step (III). Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 23, wobei in Schritt (III) die Bildung eines im Wesentlichen geschlossenporigen Metallschaumes erfolgt. A method according to any one of claims 1 to 23, wherein in step (III) the formation of a substantially closed-cell metal foam takes place. 25. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 24, wobei die Porosität des in Schritt (III) gebildeten Metallschaumes von etwa 60 % bis etwa 92 % beträgt. The method of any of claims 1 to 24, wherein the porosity of the metal foam formed in step (III) is from about 60% to about 92%. 26. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 25, zusätzlich umfassend den Schritt 26. A method according to any one of claims 1 to 25, additionally comprising the step (V) Umformen des in Schritt (I) bereitgestellten Halbzeuges zu einem Formteil, wobei in Schritt (III) und/oder (IV) das Erhitzen des so erhaltenen Formteiles statt des Halbzeuges erfolgt.  (V) forming the semifinished product provided in step (I) into a shaped part, wherein in step (III) and / or (IV) the heating of the resulting molded part takes place instead of the semifinished product. 27. Metallschaum erhältlich durch ein Verfahren wie in irgendeinem der Ansprüche 1 , 8, 10, 1 1 und 1 3 bis 26 definiert. 27. A metal foam obtainable by a process as defined in any of claims 1, 8, 10, 11 and 13 to 26. 28. Verbundwerkstoff erhältlich durch ein Verfahren wie in irgendeinem der Ansprüche 2 bis 26 definiert. A composite material obtainable by a process as defined in any one of claims 2 to 26. 29. Bauelement umfassend einen Metallschaum wie in Anspruch 27 und/oder einen Verbundwerkstoff wie in Anspruch 28 definiert. 29. A component comprising a metal foam as in claim 27 and / or a composite material as defined in claim 28.
PCT/EP2018/074866 2017-09-15 2018-09-14 METHOD FOR FOAMING METAL WITH HEAT CONTACT Ceased WO2019053181A1 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017121512.3A DE102017121512A1 (en) 2017-09-15 2017-09-15 Process for foaming metal with thermal contact
DE102017121511.5 2017-09-15
DE102017121511.5A DE102017121511A1 (en) 2017-09-15 2017-09-15 Process for producing a semifinished product for a composite material
DE102017121512.3 2017-09-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019053181A1 true WO2019053181A1 (en) 2019-03-21

Family

ID=63642959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2018/074866 Ceased WO2019053181A1 (en) 2017-09-15 2018-09-14 METHOD FOR FOAMING METAL WITH HEAT CONTACT

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2019053181A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102024108747A1 (en) * 2024-03-27 2025-10-02 HAVEL metal foam GmbH Method for producing a metal foam product from an aluminum-containing material using a mold having a mold core coated with a release agent, and mold

Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4124591C1 (en) 1991-01-21 1993-02-11 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung Ev, 8000 Muenchen, De Foamable metal body prodn. with reduced density differences - by charging hollow section with mixt. of powder contg. expanding agent and metal powder, and precompacting
US5564064A (en) 1995-02-03 1996-10-08 Mcdonnell Douglas Corporation Integral porous-core metal bodies and in situ method of manufacture thereof
EP0765704A2 (en) * 1995-09-27 1997-04-02 Mitsubishi Materials Corporation Method and apparatus for making sintered porous metal plate
DE4426627C2 (en) 1993-07-29 1997-09-25 Fraunhofer Ges Forschung Process for the production of a metallic composite material
DE19753658A1 (en) 1997-12-03 1999-06-17 Fraunhofer Ges Forschung Producing a component with a layer of ductile material, and resultant component
EP0945197A1 (en) 1998-03-27 1999-09-29 VAW Aluminium AG Composite metal sandwich sheet and method of manufacturing thereof
US5972521A (en) 1998-10-01 1999-10-26 Mcdonnell Douglas Corporation Expanded metal structure and method of making same
EP0997215A2 (en) 1998-10-28 2000-05-03 Schunk Sintermetalltechnik Gmbh Process for manufacturing metallic composite material with foamed core
EP1000690A2 (en) 1998-11-13 2000-05-17 Schunk Sintermetalltechnik Gmbh Process for preparing a foamable semi-finished product
DE19908867A1 (en) 1999-03-01 2000-09-07 Arved Huebler Composite body useful in machine construction comprises metal foam and solid parts joined together by a metallurgical bond of fused adjoining material layers
DE19933870C1 (en) 1999-07-23 2001-02-22 Schunk Sintermetalltechnik Gmb Composite body used in vehicle construction has a foamed metal material e.g. aluminum foam surrounding a reinforcement
US6391250B1 (en) 1998-04-09 2002-05-21 Mepura Metallpulvergesellschaft Mbh Ranshofen Method for producing forms and foamed metal forms
DE10215086A1 (en) 2002-02-18 2003-09-11 Fraunhofer Ges Forschung Production of an expandable metal body comprises compacting a mixture containing a metal and a gas-splitting expanding agent to form a semi-finished product
US20040081571A1 (en) 2001-01-16 2004-04-29 Serguei Vatchiants Method for production of metal foam or metal-composite bodies with improved impact, thermal and sound absorption properties
EP1423222A2 (en) 2001-07-26 2004-06-02 Dirk Schwingel Composite material and component produced therefrom comprising a foamed metal core and solid cover sheets, use and method for production thereof
WO2007014559A1 (en) 2005-08-02 2007-02-08 Hahn-Meitner-Institut Berlin Gmbh Process for the powder metallurgy production of metal foam and of parts made from metal foam
BR102012023361A2 (en) 2012-09-17 2014-12-16 Unicamp METHOD OF OBTAINING METAL FOAMS AND USES

Patent Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4124591C1 (en) 1991-01-21 1993-02-11 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung Ev, 8000 Muenchen, De Foamable metal body prodn. with reduced density differences - by charging hollow section with mixt. of powder contg. expanding agent and metal powder, and precompacting
DE4426627C2 (en) 1993-07-29 1997-09-25 Fraunhofer Ges Forschung Process for the production of a metallic composite material
US5564064A (en) 1995-02-03 1996-10-08 Mcdonnell Douglas Corporation Integral porous-core metal bodies and in situ method of manufacture thereof
EP0765704A2 (en) * 1995-09-27 1997-04-02 Mitsubishi Materials Corporation Method and apparatus for making sintered porous metal plate
DE19753658A1 (en) 1997-12-03 1999-06-17 Fraunhofer Ges Forschung Producing a component with a layer of ductile material, and resultant component
EP0945197A1 (en) 1998-03-27 1999-09-29 VAW Aluminium AG Composite metal sandwich sheet and method of manufacturing thereof
US6391250B1 (en) 1998-04-09 2002-05-21 Mepura Metallpulvergesellschaft Mbh Ranshofen Method for producing forms and foamed metal forms
US5972521A (en) 1998-10-01 1999-10-26 Mcdonnell Douglas Corporation Expanded metal structure and method of making same
EP0997215A2 (en) 1998-10-28 2000-05-03 Schunk Sintermetalltechnik Gmbh Process for manufacturing metallic composite material with foamed core
EP1000690A2 (en) 1998-11-13 2000-05-17 Schunk Sintermetalltechnik Gmbh Process for preparing a foamable semi-finished product
DE19908867A1 (en) 1999-03-01 2000-09-07 Arved Huebler Composite body useful in machine construction comprises metal foam and solid parts joined together by a metallurgical bond of fused adjoining material layers
DE19933870C1 (en) 1999-07-23 2001-02-22 Schunk Sintermetalltechnik Gmb Composite body used in vehicle construction has a foamed metal material e.g. aluminum foam surrounding a reinforcement
US20040081571A1 (en) 2001-01-16 2004-04-29 Serguei Vatchiants Method for production of metal foam or metal-composite bodies with improved impact, thermal and sound absorption properties
EP1423222A2 (en) 2001-07-26 2004-06-02 Dirk Schwingel Composite material and component produced therefrom comprising a foamed metal core and solid cover sheets, use and method for production thereof
DE10215086A1 (en) 2002-02-18 2003-09-11 Fraunhofer Ges Forschung Production of an expandable metal body comprises compacting a mixture containing a metal and a gas-splitting expanding agent to form a semi-finished product
WO2007014559A1 (en) 2005-08-02 2007-02-08 Hahn-Meitner-Institut Berlin Gmbh Process for the powder metallurgy production of metal foam and of parts made from metal foam
BR102012023361A2 (en) 2012-09-17 2014-12-16 Unicamp METHOD OF OBTAINING METAL FOAMS AND USES

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
J. BANHART ET AL: "Aluminium Foam Sandwich Panels: Manufacture, Metallurgy and Applications", ADVANCED ENGINEERING MATERIALS., vol. 10, no. 9, 1 September 2008 (2008-09-01), DE, pages 793 - 802, XP055524314, ISSN: 1438-1656, DOI: 10.1002/adem.200800091 *
JOHN BANHART ET AL: "Recent Trends in Aluminum Foam Sandwich Technology", ADVANCED ENGINEERING MATERIALS., vol. 14, no. 12, 1 December 2012 (2012-12-01), DE, pages 1082 - 1087, XP055524309, ISSN: 1438-1656, DOI: 10.1002/adem.201100333 *
TILLMANN NEU ET AL: "Influence of the Heating Rate on the Foaming Behavior of Various Aluminium Alloys", METALS, vol. 7, no. 9, 23 August 2017 (2017-08-23), CH, pages 323, XP055524433, ISSN: 2075-4701, DOI: 10.3390/met7090323 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102024108747A1 (en) * 2024-03-27 2025-10-02 HAVEL metal foam GmbH Method for producing a metal foam product from an aluminum-containing material using a mold having a mold core coated with a release agent, and mold

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0460392B1 (en) Process for making foamed metal bodies
DE60221658T2 (en) FLOORED OR STEAMED METAL AGGLOMERATES, PARTS AND PLATES
AT509981B1 (en) METHOD FOR PRODUCING COMPOSITE BODIES AND COMPOSITE BODIES MADE ACCORDING THEREOF
EP1392875A1 (en) Method for producing metal/metal foam composite elements
DE102017121512A1 (en) Process for foaming metal with thermal contact
EP1423222A2 (en) Composite material and component produced therefrom comprising a foamed metal core and solid cover sheets, use and method for production thereof
DE19717894B4 (en) Process for the production of porous matrix materials, in particular moldings based on metals, and semi-finished products therefor
EP0997215B1 (en) Process for manufacturing metallic composite material with foamed core
EP1915226B1 (en) Process for the powder metallurgy production of metal foam and of parts made from metal foam
EP1000690B1 (en) Process for preparing a foamable semi-finished product
WO2019053192A1 (en) METHOD FOR PRODUCING A HALF TOOL FOR A COMPOSITE MATERIAL
EP2427284B1 (en) Powder-metallurgical method for producing metal foam
WO2019053184A1 (en) METHOD FOR FOAMING METAL IN LIQUID BATH
WO2019053181A1 (en) METHOD FOR FOAMING METAL WITH HEAT CONTACT
DE102015205829B4 (en) Process for producing foamed sandwich elements
DE10215086B4 (en) Foamable metal body, process for its production and its use
DE19526558C2 (en) Process for the production of an aluminum sinter
DE3421858A1 (en) Process for manufacturing a porous body from stainless steel
DE10054774C2 (en) Production process for pore articles with defined permeability and configuration
WO2003069002A1 (en) Expandable metal body, method for the production thereof and its use

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18773121

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18773121

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1