DPMA - Erfinderaktivitäten 2006/2007

Weiterhin ist es so auf einfache Weise möglich, beim
Gießen mit Stützschalen versehene Hohlkugeln nur in
Teilbereichen des fertigen Gussstückes anzuordnen, da
sie sich wie andere Eingießteile leicht positionieren lassen.
Auf diese Weise kann in einem Gussschritt ein
Verbundbauteil aus Metall mit Bereichen aus
Metallschaum hergestellt werden.
Zur Herstellung von Leichtbauverbundkörpern nutzt man
neben der gießtechnischen Variante mit Platzhaltern nach
wie vor aber auch die reine Aufschäummethode. Dabei
wird in einem Ofen oder in einem vorgefertigten
metallischen Profil Metallpulver und Treibmittel gefüllt und
der Vormaterial-Formkörper in diesem Zustand so weit
erhitzt, dass das Treibmittel Gas abspaltet und so das
Metall in dem Formkörper aufschäumt. Der Metallschaum
nimmt dabei die Form des Vorformkörpers an und
verschweißt mit dessen innerer Oberfläche. Durch starke
Kühlung erstarrt der Schaum in der vorliegenden Form.
Eine andere Möglichkeit ist die Herstellung von
Verbundkörpern durch gemeinsame Extrusion von
Aluminiumschaum mit Beschichtung, wie es in der US 6
808 003 B2 beschrieben wird, vgl. auch Figur 3.
Figur 3: Extrusion eines Verbundwerkstoffes aus Metallschaum
und Beschichtung aus US 6 808 003 B2.
2.2. Verwendung im Maschinenbau
Endformnahe Schaumbauteile, die separat gefertigt und
nachfolgend mit Metall umgegossen werden, können
beispielsweise in Leichtmetallrädern, vgl. Figur 4,
eingesetzt werden. Dabei wurde in den Hohlraum bei (4) in
Figur 4 Metallschaum - an Stelle eines eingegossenen
hohlen Rohres als Verstärkung - in Form eines den
Hohlraum
eingegossen.
komplett ausfüllenden Einlegeteiles
Figur 4: : Leichtmetallrad mit Einlegeteil (4) aus Metallschaum
aus DE 198 26 848 C2.
Aber nicht nur die Verstärkung des Radhohlraumes ist
beim PKW möglich. Die gesamte Karosserie kann zur
Erhöhung der Knicksteifigkeit, zur Energieaufnahme
und/oder zur Gewichtsreduktion mit Metallschaum
verstärkt werden. Der Einsatz bei Karosserieteilen ist
dabei nicht nur im Türbereich möglich, sondern auch in
allen Stützpfeilern, also der A-, B- oder C-Säule, dem
Dach, der Motorhaube und dem Rahmen sowie im
Untergestell, vgl. Figuren 5 und 6.
Damit wird es möglich, die gesamte Karosserie trotz
Leichtbauweise sicherheitstechnisch stark zu verbessern,
denn es gelingt nicht nur eine Bauteilstabilität wie bei
Stahlkarosserieteilen, sondern vielmehr eine Dämpfung
der Aufprallenergie zum Schutz der Insassen. Dabei ist
man bemüht, die bisher bereits mögliche
Energieabsorption durch die Verbesserung des zellularen
Aufbaus des Aluminiumschaums von 5kJ/kg auf 8 kJ/kg zu
steigern.
32 Erfinderaktivitäten 2006/2007