本發明涉及一種用于生產多孔成形主體的方法。當開發一種新型發動機或者甚至當小型化發動機以及增加功率濃度時，關注的核心問題是延長發動機的壽命，同時降低釋放，因此降低燃料消耗。在耐久性、高溫完整性以及耐磨性方面，為了實現這些目的施加于各個電動機部件的需求通常比以前更嚴格。一個例子是修改材料以降低氣缸內部的磨損，降低活塞圈和氣缸運行表面之間的摩擦。呈現的系統最終是一個由各個部件構成的復雜系統，各個部件在摩擦學上彼此相互作用，諸如活塞圈/氣缸壁及活塞圈/氣缸。
背景技術：
：在內燃機中，出于能量效率的原因要最小化移動質量：首先，鑒于它們需要不斷加速以及制動，它們耗盡一部分發動機功率，因此從負面意義上看進入發動機的能量平衡，其次，通過它們的質量，它們施加較大負荷在其他部件上，諸如安裝部分。鑒于此，顯而易見的是，設計移動部件的構造，使得它們具有最小質量。實現此的一種方式是使用具有低密度的材料，例如al合金。但是，公知的是該組材料擁有低硬度、高傳熱性、由于它們的熔化特性擁有限制的服務溫度、較低強度以及接觸其他材料諸如鋼的低磨損阻力。然而，al合金在開發以及實現新型發動機設計中具有重要作用，相當重要的是作為用于內燃機的活塞的材料。由于增加功率密度以及嚴重影響內燃機的操作條件(例如氣缸中的燃燒壓力)，臨界操作狀態出現，并且反映為增加的磨損以及特定部件的更短壽命。因此，需要確保活塞凹槽不被增加的負荷過早磨損，從而不損害“密封”特性，因此不損害發動機的總體效率。公知于現有技術并且被al活塞采用以降低活塞圈和活塞之間磨損的一個方法是鑲鑄由耐蝕鎳鑄鐵材料組成的鑄造圈。但是，鑲鑄并不是沒有它的問題，這是由于活塞圈滑架需要在鑄造之前預處理以實現有效連接至al活塞。然而，在服務中al合金和耐蝕ni活塞圈滑架之間的界面是關鍵的，這是由于從al材料轉換為鑄造部件是突然的，溫度梯度導致熱引發的應力，這能夠引起破壞。而且，討論的材料具有的密度為大約7.4g/cm3，當用相同尺寸構建時該密度增加了al活塞的質量。為了降低部件密度的目的，現有技術公開了生產具有尤其低部件密度的多孔部件。根據de202009004082u1，作為蜂窩主體的產品的一部分，生產了一種多孔部件，其具有尤其高多孔性以及因此具有低部件密度。起點是存在一種由純金屬–例如鐵、鎳、鉻，銅或者鋁–組成的金屬泡沫，純金屬被處理以形成抗氧化及耐腐蝕的合金。de102004014076b3描述了生產細節。具有開孔結構的金屬泡沫主體由開孔結構形成，所述開孔結構由純金屬通過應用粉末涂層以及燒結組成，修改材料的成分，使得其要求特定氧化以及腐蝕屬性。以該方式生產的多孔部件獲得了大約90％的多孔性。de102012020829a1描述了一種用于生產燒結多孔部件的方法。通過使用由球形或者規則部件以及板狀部件組成的粉末混合物，能夠剪裁部件中的多孔性。改良的混合物帶來不同振實密度和體積密度，在燒結產品中不同振實密度和體積密度導致不同的孔類型以及孔含量。通過適當的組合至少兩個部件，–獨立于材料和/或其材料密度–能夠獲得生坯的體積密度為20％至70％td(td：部件密度與材料密度的比率％，對應于理論材料密度)。因此，在燒結部件中，獲得30％至80％td的相對密度。能夠通過磨粉技術的公知方法處理這種類型的粉末混合物，諸如壓縮模制、薄膜鑄造、噴射鑄造。de102013215020a1描述了一種用于鑄造內燃機的al活塞的插入部件，該部件經得起滲透，意味著其具有開放多孔性。起點是存在一種鐵基粉末混合物，其各個粒子尤其粗糙。具體地要求不多于4％粒子質量的混合物具有的平均直徑為75μm。進一步公開了使用粘合劑作為用于粉末粒子的涂層，尤其使用樹脂，據說樹脂能夠在鑄造中帶來足夠生坯強度，并且能夠在燒結期間再次燒盡。據說根據該發明制造的插入部件能夠在燒結之后獲得2.5至4.7g/cm3的密度和/或80至50vol％或者大約32％至60％td的多孔性。技術實現要素：本發明的目的是示出開發用于生產多孔成形主體的方法的新方式。該目的通過獨立權利要求的主題實現。優選實施例是從屬權利要求的主題。因此，本發明的基本構思是：依靠砂心吹射、換句話說通過流體動態操作用混合物形成多孔成形主體，所述混合物由金屬、陶瓷和/或合金粉末與樹脂/催化劑系統組成。通過混合物的適當成分以及樹脂/催化劑系統的適當選擇，本發明的方法能夠用來生產能夠適于特定應用的介質可滲透功能部件。在此處提出的本發明的用于生產多孔成形主體的方法的第一步驟a)，將由金屬和/或金屬合金和/或陶瓷構成的粉末與樹脂/催化劑混合物進行混合。得到的混合物必須是可燒結的。這意味著熱處理在相鄰粒子之間產生熔化連接。在第二步驟b)，通過砂心吹射將混合物引入設計在成型刀具中的腔室。在第三步驟c)，通過活性物質(例如氣體)的作用將成型刀具中的混合物凝固為成形主體。在第四步驟d)，加溫或者加熱成形主體以移除存在于成形主體有機中的有機物和/或存在于成形主體中的氣體。在第五步驟e)，最終，燒結以及因此凝固成形主體。以上描述的方法允許生產具有幾乎任何不確定幾何形狀的多孔成形主體。因此能夠利用該方法生產非常多種類的部件中的任何一種部件，尤其，使用在車輛構造中的部件。例如，能夠想到的是生產氣缸襯套或者過濾器件的部件。鑒于在混合物和/或成形主體上的較低流體壓力作用，通過與其他方法(諸如壓縮模制或者噴射模制)比較，例如能夠生產具有復雜幾何結構以及還具有較大外部尺寸的部件。本發明的方法的另一優勢是，步驟a)中同質混合物的成分能夠幾乎無限地變化，不會發生通常導致材料改變的粉末分離。例如，金屬能夠與合金以及陶瓷混合。此外，當使用金屬粉末時，在步驟e)的燒結期間，僅在接觸表面能夠產生連接，而無任何區域連接。以該方式能夠生產具有尤其高多孔性的成形主體。因此，還能夠想到，由具有具體粒子形態的粒子、擁有較大板及較小球體的混合物的粒子生產成形主體。在該系統中，在燒結期間，較小球體移動至較大板的接觸面，其效應是：首先，由于較小球體的較大表面積，在板之間能夠具有更好連接，其次，區域中的較大真空，可以說，球體從該區域“遷移”。還能夠想到，對于要提供在同質混合物中的第二部件，該部件根據步驟d)在加溫/加熱時蒸發，因而形成額外真空，因此形成有意的多孔性。想到的用于這種第二部件的例子包括在加熱時進入氣相的石蠟粒子或者聚乙烯粒子。在一個優選實施例中，在步驟a)提供的樹脂/催化劑混合物具有的重量在混合物總體重量的0.5wt％和5wt％之間。這允許在較寬范圍中設定期望的多孔性，而不會出現任何隨附的不想要地降低成形主體的強度。步驟b)的引入是使用加壓氣體流體動態地有效發生。用于將混合物引入成型刀具的加壓氣體經受的尤其有用的氣體壓力為10bar和100bar之間的壓力。尤其優選，加壓氣體是壓縮空氣或者氮或者氬，或者包括壓縮空氣和/或氮和/或氬。依靠這種“流體化”能夠生產具有期望高多孔性的成形主體。在步驟c)通過將至少一個活性氣體引入成型刀具而優選發生凝固。活性氣體初始化化學反應，結果是粉末與腔室中的樹脂/催化劑的樹脂粘合。在一個變型中，凝固還能夠通過將成形主體留在成型刀具中預定時間而發生，因而不引入活性氣體。但是，利用該變型，上述粘合的形成發生地比在利用活性氣體的變型的情形中更慢。尤其優選，活性氣體能夠包括氨基化合物或者是氨基化合物。實驗研究已經表明，當氨基化合物用作活性氣體時，粉末和樹脂/催化劑混合物之間能夠產生尤其良好的連接。尤其優選，在步驟d)將成形主體加溫/加熱至25℃至700℃之間的溫度。將成形主體加溫/加熱至所述溫度范圍內的溫度是移除所述有機物和/或氣體的一種尤其有效的方式。在另一優選實施例中，加溫/加熱發生在中性、氧化或者還原氣氛中。以該方式，能夠避免在除氣期間成形主體上不想要的化學反應。在另一優選實施例中，步驟e)的燒結操作發生在還原、碳化或者中性氣氛中。以該方式能夠實現用于成形主體的彎曲強度在5mpa和1000mpa之間，成形主體具有的總體多孔性在20％和80％之間。在另一有利發展中，在步驟c)的凝固期間或者在根據步驟c)的凝固之后，當成形主體形成時沒有機械壓力施加在成形主體上。以該方式，能夠確保用于成形主體的高多孔性。本發明進一步涉及一種依靠上述方法生產的多孔成形主體。在一個優選實施例中，將成形主體設計為過濾器件的部件或者設計為氣缸襯套。應當理解的是，上文識別的特征以及下文將繼續闡述的特征不僅能夠使用在指出的具體組合中，而且能夠使用在其他組合中或者能夠單獨使用，這并不超出本發明的范圍。在以下說明書中更詳細地闡述了本發明的優選作業例子。具體實施方式下文參考第一例子討論本發明的方法。在步驟a)選擇金屬原始粉末，金屬原始粉末允許在最終產品中尤其期望的功能屬性，諸如孔尺寸以及機械強度。根據表格ab1.1，兩種金屬粉末混合物樣本a和樣本b符合這些標準。表格ab1.1金屬混合物[ab1]的成分然后，在步驟a)將表格ab1.1的兩種金屬粉末混合物中的每種與樹脂/催化劑混合物混合。根據步驟b)，隨后通過砂心吹射將混合物吹射入外部尺寸為180×24×24mm3的腔室，在每個情況下利用不同的吹射壓力–例如4、6、8和10bar，在此之后，在步驟c)在活性氣體的作用下固化10秒，在示例方案中，活性氣體是“dmpa706”。得到的成形主體擁有的密度為3.5g/cm3，3點彎曲強度為1.4mpa(樣本a)和1.9mpa(樣本b)。更高壓力會導致成形主體的模制缺陷；低水平的樹脂/催化劑減小了彎曲強度和邊緣阻力。更高水平的樹脂和/或催化劑對成形主體的脫模性有害。在稱為初步燒結的熱操作中，根據步驟d)通過在n2-h2氣氛中以2k/min的速率將成形主體加熱至700℃來從成形主體移除樹脂。在步驟e)通過在n2-h2氣氛中從700℃以5k/min加熱至燒結溫度tsinter而發生凝固，凝固以彎曲強度形式進行測量。對于樣本a，僅存在彎曲強度的稍微增加(見表格ab1.3)。包含石墨的粉末混合物(樣本b)獲得更高強度，最大值大約為9mpa。表格ab1.3示出了燒結的結果。t燒結4.1(樣本a)4.2(樣本b)11154.77.411204.76.9911354.67.9811454.58.611754.99.02表格ab1.3：在不同溫度燒結的樣本3點彎曲強度，單位[mpa]如果壓縮空氣用作傳遞介質，準備好吹射的粉末混合物在它們的可使用性上具有時間限制。這能夠通過隨著作業時間減小的“生坯”部件的彎曲強度證明。如果采用氮作為處理氣體，可延長用于作業的周期。在以下內容中，進一步參考第二例子討論本發明的方法。為了生產金屬部件，該部件適合于過濾應用并且由具有較大孔的自支撐結構以及具有較小孔的過濾介質組成，采用類似于上述第一作業例子的程序。利用第二例子，與第一例子對比，根據步驟b)，在砂心吹射之前將金屬過濾織物尤其以平面方式插入工具的腔室，金屬過濾織物例如具有的厚度大約0.2mm以及具有的孔尺寸/網眼尺寸為35μm。在這之后，執行第一作業例子中描述的方法步驟：換句話說，執行填充、砂心吹射、脫脂以及燒結步驟。結果，能夠再次生產出平面金屬精細過濾部件，這是通過具有較大孔(孔尺寸約200μm)的結構執行的，憑借“燒結”膜了獲取精細的過濾性能。可替換地，還能夠使用具有不同網眼尺寸的過濾織物。下文參考第三例子討論本發明的方法。類似于第二作業例子，還存在使用“生坯”中間物用于插入腔室的可能性。在該情況下系統是金屬/陶瓷粉末層系統，其包括約200μm厚的粗糙金屬粉末層以及約30μm厚的陶瓷粉末層。粉末嵌入到有機基質中。不同于第一和第二作業例子，選擇要通過砂心吹射應用的粉末混合物，使得在熱處理期間存在顯著收縮。設定該收縮以便非常好地適應生坯中間物的收縮行為，并且在燒結之后生產預定的定向應用的多孔性。這種部件適合于大約10nm至20μm的過濾粒子。經由在頂層選擇陶瓷粉末以及通過燒結條件來設定對應孔尺寸。在以下內容，參考第四例子討論本發明的方法。對于魯棒性技術應用，這種應用中與在以上描述的第三作業例子一樣不選擇對破裂敏感的陶瓷頂層用于過濾，還能夠用易于還原的氧化物顆粒來替換該層。結果，在還原這些氧化物粒子以及燒結整個成形主體之后，在魯棒性載體結構上形成了可容忍破壞及具有精細多孔性的金屬頂層，具有可調節的多孔性。在以下內容，參考第五例子討論本發明的方法：關于第一例子，能夠想到，除了通常生產的鐵粉末或者銅粉末，還可使用通過公知工藝處理由精細的商用陶瓷或者金屬原始材料(0.01至大約25μm)已經形成的原始材料的一種或多種細粒(10至500μm)，公知工藝處理的例子包括技術人員公知的處理，諸如噴射干燥、流化床制粒、制丸以及脫粒。該程序生產成形主體，其在燒結時實現局部高密度，即在細粒中，其在空隙方面、換句話說在由細粒顆粒的接觸點所形成的孔體積方面允許經由細粒尺寸能夠進行調節的高多孔性。另一不同之處在于，這種成形主體在給定燒結溫度進行燒結之后獲得更高強度。這是由于對于細粒使用尤其具有燒結活性的精細的原始粉末，并且確保了細粒顆粒比第一例子中的常規原始粉末在接觸區域彼此形成更穩定的接觸，例如在第一例子中，增加燒結溫度僅產生小的強度增加。本文中的金屬原始粉末不僅包括由純金屬組成的粉末，而且包括由不同的金屬、半金屬(即，半導體金屬)或者準金屬即合金、金屬間化合物、固體溶液或者納米晶體和/或無定型狀態材料形成的粉末。當前第1頁12