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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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 TiH ₂ , CaC0 ₃ , K ₂ C0 ₃ , MgH ₂ , ZrH ₂ , CaH ₂ , SrH ₂ und HfH ₂ 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. Der

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.

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.

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.

Die vorliegende Erfindung stellt daher bereit:

(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

(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;

(2) ein Verfahren gemäß Ausführungsform (1 ), wobei

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;

(3) ein Verfahren gemäß Ausführungsform (1 ) oder (2), zusätzlich umfassend den Schritt

(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;

(4) ein Verfahren gemäß irgendeiner der Ausführungsformen (1 ) bis (3), zusätzlich umfassend den Schritt

(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;

(5) ein Verfahren gemäß irgendeiner der Ausführungsformen (1 ) bis (4), umfassend den Schritt

(VI) erstes metallurgisches Verbinden der Pulverteilchen der aufschäumbaren Mischung miteinander oder mit Deckschichten eines entsprechenden Halbzeuges nach Schritt (I)

(6) ein Verfahren gemäß irgendeiner der Ausführungsformen (1 ) bis (5), umfassend den Schritt

(VII) zweites metallurgisches Verbinden, insbesondere eines in Schritt (VI) erhaltenen aufschäumbaren Kernes, mit der mindestens einen, bevorzugt zwei, Deckschichten eines entsprechenden Halbzeuges;

(7) einen Metallschaum erhältlich durch ein Verfahren wie in irgendeiner der Ausführungsformen (1 ), (3) oder (4) definiert;

(8) einen Verbundwerkstoff erhältlich durch ein Verfahren wie in irgendeiner der Ausführungsformen (2) bis (4) definiert; und

(9) ein Bauelement umfassend einen Metallschaum wie in Ausführungsform (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.

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

(Mg96AI3Zn). Geeignete Legierungen des Aluminiums sind beispielsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus

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)

AIZn4,5Mg (Legierung 7020) bevorzugt ist, und

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 ).

Das wenigstens eine erste Metall kann Aluminium oder Reinaluminium (mindestens

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

AIMg4(±1 )Si8(±1 ) besonders bevorzugt ist.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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 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.

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 des

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.

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

(VI) erstes metallurgisches Verbinden der Pulverteilchen der aufschäumbaren Mischung miteinander oder mit Deckschichten eines entsprechenden Halbzeuges nach Schritt 0)

umfassen.

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.

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.

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.

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 Zeitdauer

(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.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann zusätzlich einen Schritt

(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

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.

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.

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.

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.

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.

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 (H ₂ ) freigesetzt. Bei Verwendung eines Metallcarbonates als Treibmittel wird als Treibgas Kohlendioxid (C0 ₂ ) freigesetzt.

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:

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

Metallhydriden der Gruppe bestehend aus TiH ₂ , ZrH ₂ , HfH ₂ , MgH ₂ , CaH ₂ , SrH ₂ , LiBH ₄ und LiAIH ₄ ; und

Carbonaten der zweiten Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente (Erdalkalimetalle), d.h. insbesondere der Gruppe bestehend aus BeC0 ₃ , MgC0 ₃ , CaC0 ₃ , Sr- C0 ₃ und 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 TiH ₂ , ZrH ₂ , MgC0 ₃ und CaC0 ₃ . Das Treibmittel ist insbesondere ein Metallhydrid. Das Metallhydrid ist bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus TiH ₂ , ZrH ₂ , HfH ₂ , MgH ₂ , CaH ₂ , SrH ₂ , LiBH ₄ und LiAIH ₄ . Das wenigstens eine Metallhydrid ist weiter bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus TiH ₂ , ZrH ₂ , HfH ₂ , LiBH ₄ und LiAIH ₄ , noch weiter bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus TiH ₂ , ZrH ₂ , LiBH ₄ und LiAIH ₄ , noch weiter bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus TiH ₂ , LiBH ₄ und LiAIH ₄ . Bevorzugt ist das Metallhydrid auch ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus TiH ₂ , ZrH ₂ und HfH ₂ , weiter bevorzugt bestehend aus TiH ₂ und ZrH ₂ . Besonders bevorzugt ist das Metallhydrid TiH ₂ .

Für bestimmte Anwendungen eignet sich eine Kombination zweier Metallhydride ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus TiH ₂ , ZrH ₂ und HfH ₂ , bevorzugt die Kombination aus TiH ₂ und ZrH ₂ . Für bestimmte Anwendungen eignet sich insbesondere eine Kombination zweier Metallhydride als Treibmittel, wobei aus jeder der beiden Gruppen

(a) TiH ₂ , ZrH ₂ und HfH ₂ ; und

(b) MgH ₂ , CaH ₂ , SrH ₂ , LiBH ₄ und LiAIH ₄

je ein Treibmittel ausgewählt ist; hiervon bevorzugt ist die Kombination aus TiH ₂ mit einem Treibmittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus MgH ₂ , CaH ₂ , SrH ₂ , LiBH ₄ und LiAIH ₄ ; besonders bevorzugt ist die Kombination aus TiH ₂ mit LiBH ₄ oder LiAIH ₄ . Bevorzugt wird erfindungsgemäß genau ein Treibmittel eingesetzt. Wenn ein Metallhydrid zum Einsatz kommt, wird insbesondere bevorzugt genau ein Metallhydrid als Treibmittel, weiter bevorzugt TiH ₂ , ZrH ₂ , HfH ₂ , LiBH ₄ oder LiAIH ₄ , noch weiter bevorzugt TiH ₂ , LiBH ₄ oder LiAIH ₄ , besonders bevorzugt TiH ₂ eingesetzt. Das Treibmittel ist insbesondere ein Erdalkali- metallcarbonat, d.h. insbesondere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus MgC0 ₃ , Ca- C0 ₃ , SrC0 ₃ und BaC0 ₃ , bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus MgC0 ₃ , Ca- C0 ₃ , SrC0 ₃ und BaC0 ₃ , weiter bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Mg- C0 ₃ , CaC0 ₃ und SrC0 ₃ , besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus MgC0 ₃ und CaC0 ₃ . 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

- TiH ₂ , ZrH ₂ , MgH ₂ , CaH ₂ , SrH ₂ , LiBH ₄ und LiAIH ₄ ; und

- MgC0 ₃ , CaC0 ₃ , SrC0 ₃ und 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 MgC0 ₃ , CaC0 ₃ , SrC0 ₃ und BaC0 ₃ , noch weiter bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus MgC0 ₃ , CaC0 ₃ und SrC0 ₃ , besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus MgC0 ₃ und SrC0 ₃ . Für die erfindungsgemäß insbesondere als Treibmittel vorgesehenen Metallhydride ist die Ausgastemperatur jeweils wie folgt (Angabe der Ausgastemperatur in runden Klammern): TiH ₂ (etwa 480°C), ZrH ₂ (etwa 640°C bis etwa 750°C), HfH ₂ (etwa 500°C bis etwa 750°C), MgH ₂ (etwa 41 5°C), CaH ₂ (etwa 475°C), SrH ₂ (etwa 510°C), LiBH ₄ (etwa 100°C) und LiAIH ₄ (etwa 250° C).

Für die erfindungsgemäß insbesondere als Treibmittel vorgesehenen Metallcarbonate ist die Ausgastemperatur jeweils wie folgt (Angabe der Ausgastemperatur in runden Klammern): MgC0 ₃ (etwa 600°C bis etwa 1 300°C), CaC0 ₃ (etwa 650°C bis etwa 700°C), SrC0 ₃ (etwa 1 290°C) und BaC0 ₃ (etwa 1 360° C bis etwa 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.

Das Oxid ist insbesondere ein Oxid der Formel Ti _v O _w , 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 TiH _x O _y , 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.

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.

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.

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

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).

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 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.

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

- Reinaluminium und

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

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.

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:

Hauptbestandteil des ersten Treibmittel Hauptbestandteil des zweiten Metalls (Legierung) Metalls (Legierung)

AI TiH ₂ AI oder Fe ¹

Zn MgH ₂ AI oder Fe ¹

Pb ZrH ₂ AI oder Fe ¹

Mg TiH ₂ AI oder Fe ¹

Fe MgC0 ₃ Ti

Ti SrC0 ₃ Ti

Au SrC0 ₃ Pt oder Ti

Mm Falle von Eisen (Fe) als Hauptbestandteil kann Stahl als Legierung verwendet werden.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann zusätzlich den Schritt

(VIII) Auftragen eines Trennmittels zwischen dem Halbzeug und dem ersten Festkörper und optional zwischen dem Halbzeug und dem zweiten Festkörper,

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.

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

(a) hoher spezifischer Wärmekapazität in Höhe von etwa 400 J/(kg · K) bis etwa 800 J/(kg · K), und/oder

(b) hoher Wärmeleitfähigkeit in Höhe von etwa 30 W/(m · K) bis etwa 400 W/(m · K) auf.

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

(a) das Material hoher spezifischer Wärmekapazität ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Stahl, Kupfer und Graphit; und/oder

(b) das Material hoher Wärmeleitfähigkeit ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Stahl, Kupfer und Graphit.

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.

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

(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

(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) 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.

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 .

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.

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.

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/cm ³ bis etwa 0,5 g/cm ³ für Aluminiumschaum betragen oder, entsprechend der Dichte des nicht geschäumten Vollmaterials, eine Porosität von etwa 60 % bis etwa 92 % erreichen.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann zusätzlich den Schritt

(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.

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.

Die vorliegende Erfindung umfasst schließlich

- einen Metallschaum erhältlich durch ein Verfahren

- einen Verbundwerkstoff erhältlich durch ein Verfahren

- ein Bauelement umfassend einen Metallschaum

- ein Bauelement umfassend einen Verbundwerkstoff

- ein Bauelement umfassend einen Metallschaum und einen Verbundwerkstoff

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.

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.

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. 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

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.

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.

Beispiel 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.-% TiH ₂ 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 das

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.

Beispiel 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

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.

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.

Beispiel 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

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.

Beispiele 3 bis 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.

Beispiel 3

Das Werkzeug hatte eine Temperatur von 550°C bis 650°C und die Schäumtemperatur trug von 550 °C bis 650 °C.

Beispiel Legierung in der aufschäumTreibmittel ¹ in der Legierung der Decklagen baren Mischung aufschäumbaren Mischung

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

3.2 AISi8Mg4 TiH ₂ (0,5 Gew.-%) AI 5754

3.3 AISi8Mg4 TiH ₂ (0,6 Gew.-%) AI 5005

3.4 AISi8Mg4 TiH ₂ (0,6 Gew.-%) AI 6016

3.5 AISi7 TiH ₂ (1 ,2 Gew.-%) AI 3103

3.6 AISi6Cu7,5 TiH ₂ (0,8 Gew.-%) AI 6060

3.7 AISi4Cu7,5 TiH ₂ (0,6 Gew.-%) ohne Decklagen

3.8 AISi6Mg3 TiH ₂ (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 TiH ₂ auch mit folgenden Treibmitteln in den oben angegebenen Mengen durchgeführt: ZrH ₂ , HfH ₂ , MgH ₂ , CaH ₂ , SrH ₂ , LiBH ₄ und LiAIH ₄ sowie den Kombinationen jeweils aus TiH ₂ mit LiBH ₄ und TiH ₂ mit LiAIH ₄ .

Beispiel 4

Das Werkzeug hatte eine Temperatur von 400°C bis 500°C und die Schäumtemperatur be- trug von 380°C bis 420°C.

¹ Die Angabe der Menge des Treibmittels in Gewichts-% (Gew.-%) ist bezogen auf die Gesamtmenge der aufschäumbaren Mischung. Dasselbe Verfahren wurde statt mit MgH ₂ auch mit TiH ₂ als Treibmittel in den oben angegebenen Mengen durchgeführt.

Beispiel 5

Das Werkzeug hatte eine Temperatur von 300°C bis 400°C und die Schäumtemperatur trug von 310°C bis 380°C.

Beispiel Legierung in der aufschäum- Treibmittel ¹ in der Legierung der Decklagen baren Mischung aufschäumbaren Mischung

5.1 PbCul ZrH ₂ (0,5 Gew.-%) AI 6082

5.2 PbCul ZrH ₂ (0,6 Gew.-%) AI 6082

5.3 PbCul ZrH ₂ (0,8 Gew.-%) AI 6082

5.4 PbCul ZrH ₂ (1 ,0 Gew.-%) AI 6082

5.5 PbCul ZrH ₂ (1 ,2 Gew.-%) AI 6082

5.6 PbCul ZrH ₂ (0,8 Gew.-%) ohne Decklagen

5.7 PbZn5 ZrH ₂ (0,8 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 ZrH ₂ auch mit TiH ₂ als Treibmittel in den oben angegebenen Mengen durchgeführt. Beispiel 6

Das Werkzeug hatte eine Temperatur von 550°C bis 650°C und die Schäumtemperatur betrug von 580°C bis 630°C.

¹ Die Angabe der Menge des Treibmittels in Gewichts-% (Gew.-%) ist bezogen auf die Ge- samtmenge der aufschäumbaren Mischung. Beispiel 7

Das Werkzeug hatte eine Temperatur von 1200°C bis 1450°C und die Schäumtemperatur betrug von 1 380°C bis 1420°C.

¹ Die Angabe der Menge des Treibmittels in Gewichts-% (Gew.-%) ist bezogen auf die Gesamtmenge der aufschäumbaren Mischung.

Beispiel 8

Das Werkzeug hatte eine Temperatur von 1 300°C bis 1 650°C und die Schäumtemperatur betrug von 1500°C bis 1680°C.

Beispiel Legierung in der aufschäumTreibmittel ¹ in der Legierung der Decklagen baren Mischung aufschäumbaren Mischung

8.1 Ti-6AI-2Sn-4Zr-6Mo SrC0 ₃ (0,5 Gew.-%) Ti-5AI-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr oder Ti

8.2 Ti-6AI-2Sn-4Zr-6Mo SrC0 ₃ (0,6 Gew.-%) Ti-5AI-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr oder Ti

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

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

8.5 Ti-6AI-2Sn-4Zr-6Mo SrC0 ₃ (1 ,2 Gew.-%) Ti-5AI-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr oder Ti

8.6 Ti-6AI-2Sn-4Zr-6Mo SrCO ₃ (1 ,0 Gew.-%) ohne Decklagen

8.7 Ti-5AI-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr SrCO ₃ (1 ,0 Gew.-%) ohne Decklagen

¹ Die Angabe der Menge des Treibmittels in Gewichts-% (Gew.-%) ist bezogen auf die Gesamtmenge der aufschäumbaren Mischung.

Beispiel 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.

¹ Die Angabe der Menge des Treibmittels in Gewichts-% (Gew.-%) ist bezogen auf die Gesamtmenge der aufschäumbaren Mischung.