Herstellung von Metallschäumen
Haupttechnologien der Herstellung
Zur Herstellung von Metallschäumen ist eine Vielzahl unterschiedlicher Verfahren bekannt. Grundsätzlich unterscheidet man zwischen zwei Haupttechnologien der Herstellung: schmelzmetallurgische und pulvermetallurgische Metallschaumherstellung. Die Gedanken über diese zwei Verfahrenstypen haben die Forscher noch vor mehr als 50 Jahren gemacht. So wurde bereits 1927 in der Patentliteratur ein pulvermetallurgisches Verfahren zur Herstellung von porösen Metallen beschrieben. Das erste Patent für ein schmelzmetallurgisches Verfahren zur Metallschaumherstellung stammt aus dem Jahr 1948.
Schmelzmetallurgische Verfahren
Die meisten schmelzmetallurgischen Verfahren zur Herstellung geschlossenporiger Schäume basieren auf das Aufschäumen einer Metallschmelze. Dabei kann dieser Prozess durch Zugabe eines Treibmittels oder durch direkte Gasinjektion in die Schmelze erfolgen. So lassen sich die schmelzmetallurgischen Verfahren in Verfahren mit und ohne Treibmittel untergliedern.
Pulvermetallurgischen Verfahren
Die pulvermetallurgischen Verfahren zur Herstellung von Metallschäumen basieren auf dem Zusammenmischen und Verdichten eines Metallpulvers mit einem Treibmittel*, welches zum Auslösen des Aufschäumprozesses immer benötigt wird. Das verdichtete Halbzeug wird auf eine Aufschäumtemperatur erwärmt, die nah der Schmelztemperatur des Grundmaterials liegt, so dass das Metall in einem teigigen bzw. flüssigen Zustand vorliegt. Dabei setzt das Treibmittel Gase frei. Somit erhält das ursprünglich volle Halbzeug eine zellulare Struktur.
Die schmelzmetallurgische Verfahren eignen sich sowohl zur Herstellung von offenporigen als auch geschlossenporigen Schäumen. Im Gegensatz dazu lassen sich mit pulvermetallurgischen Verfahren nur Schäume mit geschlossenzelliger Struktur herstellen.
* - Das Treibmittel ist der Werkstoff, der durch eine chemische Reaktion Gas abspaltet oder mit steigender Temperatur gelöste Gase freisetzt.
