(57)【要約】【課題】  発泡金属成形体を生産効率良く容易に製造することができる発泡金属成形体の製造方法を提供する。【解決手段】  本発明の製造方法は、４０〜９５質量部の金属粉末と、２〜５０質量部のフラックス粉末と、０．２〜１０質量部の発泡剤粉末とが混合された混合粉末材料を得る工程と、前記混合粉末材料を塑性加工しない状態で、粉末の状態で又はバインダにより結合した状態で、加熱発泡して発泡金属成形体を得る工程とを含むものである。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
４０〜９５質量部の金属粉末と、２〜５０質量部のフラックス粉末と、０．２〜１０質量部の発泡剤粉末とが混合された混合粉末材料を得る工程と、
前記混合粉末材料を用いて加熱発泡成形することにより発泡金属成形体を得る工程とを含む発泡金属成形体の製造方法。
【請求項２】
４０〜９５質量部の金属粉末と、２〜５０質量部のフラックス粉末と、０．２〜１０質量部の発泡剤粉末とが混合された混合粉末材料を得る工程と、
前記混合粉末材料を粉末状態のまま加熱発泡して発泡金属成形体を得る工程とを含む発泡金属成形体の製造方法。
【請求項３】
４０〜９５質量部の金属粉末と、２〜５０質量部のフラックス粉末と、０．２〜１０質量部の発泡剤粉末とが混合された混合粉末材料を得る工程と、
前記混合粉末材料を塑性加工せずに加熱発泡して発泡金属成形体を得る工程とを含む発泡金属成形体の製造方法。
【請求項４】
４０〜９５質量部の金属粉末と、２〜５０質量部のフラックス粉末と、０．２〜１０質量部の発泡剤粉末とが混合され、かつ０．５〜３０質量部のバインダによって結合された粘土状、ゼリー状等の結合状態の混合粉末材料を得る工程と、
前記混合粉末材料を加熱発泡して発泡金属成形体を得る工程とを含む発泡金属成形体の製造方法。
【請求項５】
加熱温度を５７０〜６１５℃、加熱温度に到達した後の加熱時間を０〜１５分間とする加熱条件で、前記混合粉末材料を加熱発泡させるものとした請求項１〜４のいずれか１項に記載の発泡金属成形体の製造方法。
【請求項６】
前記金属粉末は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる請求項１〜５のいずれか１項に記載の発泡金属成形体の製造方法。
【請求項７】
前記発泡剤粉末は、水素化チタン等の水素化金属、炭酸カルシウム、炭酸カリウム等の炭酸塩のうち１種以上のものからなる請求項１〜６のいずれか１項に記載の発泡金属成形体の製造方法。
【請求項８】
前記フラックス粉末は、非腐食性フラックスからなる請求項１〜７のいずれか１項に記載の発泡金属成形体の製造方法。
【請求項９】
前記混合粉末材料を金属製表皮部材の内側に配置して、前記混合粉末材料を加熱発泡することにより、前記金属製表皮部材の内面に密着接合された発泡金属成形体を得るものとした請求項１〜８のいずれか１項に記載の発泡金属成形体の製造方法。
【請求項１０】
前記金属製表皮部材が密閉型容器をもって構成されてなる請求項９記載の発泡金属成形体の製造方法。
【請求項１１】
前記金属製表皮部材が開放型容器をもって構成されてなる請求項９記載の発泡金属成形体の製造方法。
【請求項１２】
前記バインダは、ホットメルト結合剤、コーンスターチ、ひまし油、寒天、パラフィン、液ゴムのうち１種以上のものからなる請求項４の発泡金属成形体の製造方法。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の製造方法によって得られることを特徴とする発泡金属成形体。
【請求項１４】
発泡倍率が、２〜８倍に調整されてなる請求項１３記載の発泡金属成形体。
【請求項１５】
密度が、０．３〜１．２ｇ／ｃｍ3 に調整されてなる請求項１３又は１４記載の発泡金属成形体。
【請求項１６】
発泡金属成形体を製作するに際して、加熱発泡成形される発泡用金属材料であって、
４０〜９５質量部の金属粉末と、２〜５０質量部のフラックス粉末と、０．２〜１０質量部の発泡剤粉末とが混合された混合粉末材料をもって構成されてなることを特徴とする発泡用金属材料。
【請求項１７】
発泡金属成形体を製作するに際して、加熱発泡成形される発泡用金属材料であって、
４０〜９５質量部の金属粉末と、２〜５０質量部のフラックス粉末と、０．２〜１０質量部の発泡剤粉末とが混合され、かつ０．５〜３０質量部のバインダによって結合された粘土状、ゼリー状等の結合状態の混合粉末材料をもって構成されてなることを特徴とする発泡用金属材料。
【請求項１８】
前記金属粉末は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる請求項１６又は１７記載の発泡用金属材料。
【請求項１９】
前記発泡剤粉末は、水素化チタン等の水素化金属、炭酸カルシウム、炭酸カリウム等の炭酸塩のうち１種以上のものからなる請求項１６〜１８のいずれか１項に記載の発泡用金属材料。
【請求項２０】
前記フラックス粉末は、非腐食性フラックスからなる請求項１６〜１８のいずれか１項に記載の発泡用金属材料。
【請求項２１】
前記バインダは、ホットメルト結合剤、コーンスターチ、ひまし油、寒天、パラフィン、液ゴムのうち１種以上のものからなる請求項１７記載の発泡用金属材料。
【請求項２２】
請求項１６〜２１のいずれか１項に前記混合粉末材料を金属製容器内に収容して、前記金属製容器と共に前記混合粉末材料を加熱発泡することにより、前記金属製容器を表皮部材とし、かつ内部が多孔質の表皮付き発泡金属成形体を得るようにしたことを特徴とする発泡金属成形体の製造方法。
【請求項２３】
前記金属製容器は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる請求項２２に記載の発泡金属成形体の製造方法。
【請求項２４】
請求項２２又は２３に記載の製造方法によって得られることを特徴とする表皮付き発泡金属成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車や鉄道車両等の輸送機器分野、建築・土木分野、その他産業機械分野において用いられる多孔質構造の発泡金属成形体、並びにこれを製作する際に用いられる発泡金属成形体の製造方法及び発泡用金属材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
構造材として用いられる高剛性の軽量部材は、軽量化の観点から開発研究が進められ、その一つとして発泡金属の利用が注目されている。
【０００３】
発泡金属体は、多数の気泡を含有する多孔質構造の金属体であってその材質や用途等によって種々の製造方法が開発されている。
【０００４】
例えば下記特許文献１に示す発泡金属成形体の製造方法は、金属粉末と発泡剤粉末の混合物を圧粉し、押出加工した中間製品を発泡用基材とし、その基材を加熱により発泡させて発泡金属成形体を作製するものである。この方法において、発泡用基材は、押出加工等の塑性加工時に、粉末粒子の相互の摩擦により酸化膜が破壊されるため、加熱によって、金属粒子間の融合がスムーズに行われるとともに、溶融金属中に、発泡剤のガス化により発生する気泡が保持されることにより、多孔性の金属成形体を作製することができる。
【０００５】
また下記特許文献２に示す発泡金属成形体の製造方法は、金属粉末と発泡剤粉末の混合物を熱間圧粉し、圧延加工した中間製品を発泡用基材として、加熱し発泡させるものである。この製造方法においても、発泡用基材は、圧延加工等の塑性加工時に、粉末粒子間の酸化膜が破壊されることにより、加熱によって、多孔性の金属成形体を作製することができる。
【０００６】
一方、下記特許文献３に示す発泡金属成形体の製造方法は、溶融金属に発泡剤及び増粘材を添加して撹拌することにより発泡金属を製造するものである。
【特許文献１】米国特許第３０８７８０号
【特許文献２】特開平４−２３１４０３号公報
【特許文献３】特開昭６２−２０８４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１、２に示す従来の発泡金属成形体の製造方法においては、金属粒子間の融合を正確に行うために、金属粉末と発泡剤粉末との混合物を圧粉後、押出加工や圧延加工等の塑性加工（熱成形）を行うものであるが、圧粉された粉末混合物は、塑性変形に乏しく、塑性加工が困難であり、発泡金属成形体の製造自体が困難になるという問題を抱えている。更に圧粉された粉末混合物は塑性加工が困難であるため、その加工によって作製される中間製品の形状が制約されるので、汎用性の低下を来す恐れがある。
【０００８】
一方、上記特許文献３に示す従来の発泡金属成形体の製造方法は、発泡成形後に、発泡金属成形体を切断加工して成形するものであるため、所定の形状に加工することが困難であり、成形性の面で問題があった。
【０００９】
この発明の第１目的は、上記従来技術の問題を解消し、所望の発泡金属成形体を生産効率良く容易に製造することができる発泡金属成形体の製造方法を提供することである。
【００１０】
この発明の第２目的は、上記第１目的を達成可能な製造方法によって製造される発泡金属成形体を提供することであり、第３目的は、上記第１目的を達成可能な製造方法に適用される発泡用金属材料を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するための、本発明は以下の構成を要旨としている。
【００１２】
［１］  ４０〜９５質量部の金属粉末と、２〜５０質量部のフラックス粉末と、０．２〜１０質量部の発泡剤粉末とが混合された混合粉末材料を得る工程と、
前記混合粉末材料を用いて加熱発泡成形することにより発泡金属成形体を得る工程とを含む発泡金属成形体の製造方法。
【００１３】
この発明においては、混合粉末材料をそのまま加熱発泡成形することが可能である。すなわち混合粉末材料を加熱して発泡させた際に、粉末材料に配合されるフラックス粉末によって、金属粉末の酸化膜が破壊されるため、金属粒子間の融合がスムーズに行われるとともに、その溶融金属が発泡剤粉末のガス化によって撹拌されつつ、溶融金属中に気泡が分散状態に保持されることにより、多孔性の金属成形体が作製される。従って、混合粉末材料に対し、酸化膜破壊用に押出加工、圧延加工等の塑性加工を行う必要がなく、これらの工程を経ずに発泡成形することができるため、効率良く簡単に製造することができる。
【００１４】
更に本発明では、中間製品も不要となり、中間製品の形状が制約されることがないので、製造過程での自由度が増し、汎用性を向上させることができる。
【００１５】
また本発明では、加熱発泡と同時に成形することができるため、発泡金属成形体を所定の形状に加工し易く、成形性の面でも有利である。
【００１６】
なお本発明においては、混合粉末材料を、圧粉しない状態であっても、圧粉した状態であっても、加熱発泡することができる。
【００１７】
［２］  ４０〜９５質量部の金属粉末と、２〜５０質量部のフラックス粉末と、０．２〜１０質量部の発泡剤粉末とが混合された混合粉末材料を得る工程と、
前記混合粉末材料を粉末状態のまま加熱発泡して発泡金属成形体を得る工程とを含む発泡金属成形体の製造方法。
【００１８】
この発明においては、上記の発明と同様に同様の作用効果を得ることができる上更に、混合粉末材料を粉末状態のまま加熱発泡するものであるため、生産効率をより向上させることができる。
【００１９】
［３］  ４０〜９５質量部の金属粉末と、２〜５０質量部のフラックス粉末と、０．２〜１０質量部の発泡剤粉末とが混合された混合粉末材料を得る工程と、
前記混合粉末材料を塑性加工せずに加熱発泡して発泡金属成形体を得る工程とを含む発泡金属成形体の製造方法。
【００２０】
この発明においては、上記発明と同様に同様の作用効果を得ることができる上更に、混合粉末材料を塑性加工等の熱成形せずに加熱発泡するものであるため、生産効率を一層向上させることができる。
【００２１】
［４］  ４０〜９５質量部の金属粉末と、２〜５０質量部のフラックス粉末と、０．２〜１０質量部の発泡剤粉末とが混合され、かつ０．５〜３０質量部のバインダによって結合された粘土状、ゼリー状等の結合状態の混合粉末材料を得る工程と、
前記混合粉末材料を加熱発泡して発泡金属成形体を得る工程とを含む発泡金属成形体の製造方法。
【００２２】
この発明においては、上記発明と同様に同様の作用効果を得ることができる上更に、混合粉末材料をバインダの配合により結合させて、粘土状ないしはゼリー状等の結合体（固形状）に形成するものであるため、その結合状態の混合粉末材料の取扱を容易に行うことができ、作業性を向上させることができる。
【００２３】
［５］  加熱温度を５７０〜６１５℃、加熱温度に到達した後の加熱時間を０〜１５分間とする加熱条件で、前記混合粉末材料を加熱発泡させるものとした前項１〜４のいずれか１項に記載の発泡金属成形体の製造方法。
【００２４】
この発明においては、上記の作用効果を、より確実に得ることができる。
【００２５】
上記［１］〜［５］の発明においては、下記［６］〜［１２］の構成を採用するのが好ましい。
【００２６】
［６］  前記金属粉末は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる前項１〜５のいずれか１項に記載の発泡金属成形体の製造方法。
【００２７】
［７］  前記発泡剤粉末は、水素化チタン等の水素化金属、炭酸カルシウム、炭酸カリウム等の炭酸塩のうち１種以上のものからなる前項１〜６のいずれか１項に記載の発泡金属成形体の製造方法。
【００２８】
［８］  前記フラックス粉末は、非腐食性フラックスからなる前項１〜７のいずれかに記載の発泡金属成形体の製造方法。
【００２９】
［９］  前記混合粉末材料を金属製表皮部材の内側に配置して、前記混合粉末材料を加熱発泡することにより、前記金属製表皮部材の内面に密着接合された発泡金属成形体を得るものとした前項１〜８のいずれか１項に記載の発泡金属成形体の製造方法。
【００３０】
この発明においては、上記の作用効果を有する金属製表皮付の発泡金属成形体を製作することができる。
【００３１】
［１０］  前記金属製表皮部材が密閉型容器をもって構成されてなる前項９記載の発泡金属成形体の製造方法。
【００３２】
［１１］  前記金属製表皮部材が開放型容器をもって構成されてなる前項９記載の発泡金属成形体の製造方法。
【００３３】
［１２］  前記バインダは、ホットメルト結合剤、コーンスターチ、ひまし油、寒天、パラフィン、液ゴムのうち１種以上のものからなる前項４の発泡金属成形体の製造方法。      
【００３４】
［１３］  前項１〜１２のいずれか１項に記載の製造方法によって得られることを特徴とする発泡金属成形体。
【００３５】
この発明は、上記の製法発明の実施によって得られる発泡金属成形体を特定するものであり、以下［１４］［１５］の構成を採用するのが望ましい。
【００３６】
［１４］  発泡倍率が、２〜８倍に調整されてなる前項１３記載の発泡金属成形体。
【００３７】
［１５］  密度が、０．３〜１．２ｇ／ｃｍ3 に調整されてなる前項１３又は１４記載の発泡金属成形体。
【００３８】
［１６］  発泡金属成形体を製作するに際して、加熱発泡成形される発泡用金属材料であって、
４０〜９５質量部の金属粉末と、２〜５０質量部のフラックス粉末と、０．２〜１０質量部の発泡剤粉末とが混合された混合粉末材料をもって構成されてなることを特徴とする発泡用金属材料。
【００３９】
［１７］  発泡金属成形体を製作するに際して、加熱発泡成形される発泡用金属材料であって、
４０〜９５質量部の金属粉末と、２〜５０質量部のフラックス粉末と、０．２〜１０質量部の発泡剤粉末とが混合され、かつ０．５〜３０質量部のバインダによって結合された粘土状、ゼリー状等の結合状態の混合粉末材料をもって構成されてなることを特徴とする発泡用金属材料。
【００４０】
前項［１６］［１７］の発明は、上記の製法発明に使用可能な発泡用金属材料を特定するものである。
【００４１】
上記［１６］［１７］の発明は、上記と同様に、以下の構成［１８］〜［２１］を採用するのが良い。
【００４２】
［１８］  前記金属粉末は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる前項１６又は１７記載の発泡用金属材料。
【００４３】
［１９］  前記発泡剤粉末は、水素化チタン等の水素化金属、炭酸カルシウム、炭酸カリウム等の炭酸塩のうち１種以上のものからなる前項１６〜１８のいずれか１項に記載の発泡用金属材料。
【００４４】
［２０］  前記フラックス粉末は、非腐食性フラックスからなる前項１６〜１８のいずれか１項に記載の発泡用金属材料。
【００４５】
［２１］  前記バインダは、ホットメルト結合剤、コーンスターチ、ひまし油、寒天、パラフィン、液ゴムのうち１種以上のものからなる前項１７記載の発泡用金属材料。
【００４６】
［２２］  前項１６〜２１のいずれか１項に前記混合粉末材料を金属製容器内に収容して、前記金属製容器と共に前記混合粉末材料を加熱発泡することにより、前記金属製容器を表皮部材とし、かつ内部が多孔質の表皮付き発泡金属成形体を得るようにしたことを特徴とする発泡金属成形体の製造方法。
【００４７】
［２３］  前記金属製容器は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる前項２２に記載の発泡金属成形体の製造方法。
【００４８】
［２４］  前項２２又は２３に記載の製造方法によって得られることを特徴とする表皮付き発泡金属成形体。
【００４９】
前項［２２］〜［２４］の発明においては、上記と同様の作用効果を有する表皮付き発泡金属成形体を得ることができる。
【発明の効果】
【００５０】
以上のように、本発明によれば、発泡金属成形体を生産効率良く容易に製造することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
図１は本発明に関連した発泡金属成形体の製造方法を説明するための図である。同図に示すように、本発明の発泡金属成形体（２）を製作する場合、例えば表皮部材としての金属製容器（１０）の内部に、発泡用金属材料（３）を収容し、その発泡用金属材料（３）を加熱発泡させて、発泡金属成形体（２）を形成すると同時に、その成形体（１）を金属製容器（１０）の内表面に接合一体化して、表皮付き発泡金属成形体（１）を作製するものである。
【００５２】
表皮部材としての金属製容器（１０）は、上端が開放された箱形の容器本体（１１）と、その容器本体（１１）の上端開口部を閉塞する上蓋（１２）とで構成されている。この容器（１０）は、材質が特に限定されるものではなく、アルミニウム又はアルミニウム合金、ステンレス鋼等の鉄系材料、銅及び銅合金等の金属が例示される。中でも表皮部材としてはアルミニウム又はアルミニウム合金製であることが望ましい。すなわち、アルミニウム又はアルミニウム合金製の表皮部材は、軽量でかつ高い強度を有しているからである。更に表皮部材としては、ＪＩＳ  ６０００系Ａｌ合金、１０００系Ａｌ合金、３０００系Ａｌ合金製であることが望ましく、こうすることにより、発泡金属成形体（２）に対し良好な接合性を得ることができる。
【００５３】
発泡用金属材料（３）は、金属粉末と、発泡剤粉末と、フラックス粉末とが混合された混合粉末材料をもって構成されている。
【００５４】
金属粉末は、発泡金属成形体（２）の母材となるもので、特にその種類が限定されるものではないが、表皮部材よりも融点が低いものを使用するのが好ましい。更に金属粉末は、酸化膜を破壊するフラックスとの組合せ等によって、多種類の金属粉末が存在するが、軽量化を目的とする場合特に、アルミニウム又はアルミニウム合金を使用するのが良い。
【００５５】
また金属粉末は、予め所望の組成を有する合金粉末を使用できる他、Ａｌ、Ｓｉ等の金属単体粉末を合金組成の割合で混合することにより、その後の加熱発泡時に溶融合金化することも可能である。
【００５６】
更に金属粉末は、表皮部材との関係で組成を選定するのが好ましい。例えばアルミニウム又はアルミニウム合金製の成形板（表皮部材）の上で発泡成形する場合には、その成形板より低融点のアルミニウム合金、Ａｌ−Ｓｉ系合金、Ａｌ−Ｚｎ系合金、Ａｌ−Ｃｕ系合金、Ａｌ−Ｍｇ系合金等の合金を用いることができる。中でもＡｌ−Ｓｉ系合金を用いるのが好ましく、特にＳｉの含有量が４．５〜１８質量％、より好ましくは８〜１２質量％の組成を有するアルミニウム合金を用いるのが良い。
【００５７】
金属粉末としては、アトマイズ粉等の粉末加工によって得られる粉末を使用しても良く、また金属加工工場等で発生する切粉、破砕片等を用いるようにしても良い。
【００５８】
本発明において金属粉末は、その粒径が特に限定されるものではないが、平均粒径が１５００μｍ以下、好ましくは１０００μｍ以下、より好ましくは３００μｍ以下のものを用いるのが良い。
【００５９】
発泡剤粉末は、水素化チタン、水素化ジルコニウム等の水素化金属、炭酸カルシウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム等の炭酸塩、更には有機物質の粉末等、容易に発泡する材料を好適に用いることができる。これらの中でも、発泡倍率が良く、取扱が容易である点で、水素化チタン及び炭酸カルシウムのうち少なくとも一方を用いるのが好ましい。しかもこれらは入手が容易である点においても有利である。
【００６０】
フラックス粉末は、金属粉末を覆う酸化膜を破壊する機能を有するものである。フラックスは、発泡後の除去が極めて困難であり、残留フラックスの吸湿による腐食を招く恐れがある。そこで、このような不具合を防止するため、フラックス粉末としては、吸湿性の低い非腐食性フラックスからなるものを使用することが望ましい。具体的には、ＫＦ、ＡｌＦ3 、ＫＡｌＦ4 、Ｋ2 ＡｌＦ5 、Ｋ3 ＡｌＦ6 、Ｃｓ  Ｆ、ＢｉＦ3 、ＬｉＦ、ＺｎＦ等のフッ化物、又はこれらの中から選択された１種又は２種以上の混合物を例示することができる。特にＫＦとＡｌＦ3 の混合物、ＫＡｌＦ4 、Ｋ2 ＡｌＦ5 、Ｋ3 ＡｌＦ6 、ＫＦとＡｌＦ3 の共晶組成物を１種又は２種以上含む混合物を用いることが望ましい。また非腐食性を損なわない限り、上記フッ化物に他のフラックスを添加した混合物も使用することができる。
【００６１】
フラックスの選択は、通常のろう付と同じく、金属粉末の融点や成形補助材（表皮部材）の材質に応じて適宜行えば良い。そしてこれらの非腐食性フラックスを使用することによって、長期にわたって安定し、かつ高い強度の金属発泡成形体を得ることができる。
【００６２】
発泡用金属材料（３）としての混合粉末材料には、セラミック粒子、セラミックウィスカー等の分散強化剤を配合しても良い。これらの配合により、発泡金属成形体（２）の強度を高めることができる。
【００６３】
発泡用金属材料（３）としての混合粉末材料における各粉末成分の配合量は、金属粉末４０〜９５質量部、フラックス粉末２〜５０質量部、発泡剤粉末０．２〜１０質量部に調整する必要があり、好ましくは、金属粉末５０〜９３質量部、フラックス粉末３〜４５質量部、発泡剤粉末０．５〜８質量部、より好ましくは、金属粉末５５〜９０質量部、フラックス粉末４〜４３質量部、発泡剤粉末０．８〜５質量部に調整するのが良い。
【００６４】
なお本発明においては、混合粉末材料を、バインダの添加によって結合し、粘土状、ゼリー状等の結合状態の発泡用金属材料（３）として構成するようにしても良い。このように発泡用金属材料（３）を結合体に形成することにより、金属材料（３）の取扱を容易に行うことができ、作業性の向上を図ることができる。
【００６５】
バインダとしては、ホットメルト結合剤（接着剤）、コーンスターチ、ひまし油、寒天の、パラフィン、液ゴムうち１種以上のものからなるものを好適に採用することができる。
【００６６】
ホットメルト結合剤（接着剤）としては、常温では、粘着性を持ち接着性を向上する性質を有する一方、加熱時には熱分解して残査が残らず発泡を阻害することがないものを好適に使用することができる。具体的には、ＥＶＡ（エチレン・酢酸ビニル共重合体）、ＥＥＡ（アクリル酸エチル共重合体）、ＥＭＭＡ（エチレン・メタクリル酸メチル）等を主成分とするＥＶＡ系のもの、ＳＥＢＳ（スチレン・エチレン・ブタジエンゴム・プロピレンゴム）、ＳＩＳ（スチレン・イソプレン・スチレンゴム、ＳＢＳ（スチレン・ブタジエン・スチレンゴム）、ブチルゴム、アクリルゴム等を主成分とするゴム系のもの、ＡＰＡＯ（アモルファスポリアルファオレフィン）、ＡＰＰ、ポリエチレン、ポリブタジエン等を主成分とするＡＰＡＯ系のものが挙げられる。
【００６７】
更にホットメルト結合剤（接着剤）には、流動性の調整・固化時間の調整を行うために、ポリパラフィン系ワックス等の改質剤を配合することもできる。
【００６８】
混合粉末材料にバインダを添加する場合、各成分の配合量は、金属粉末４０〜９５質量部、フラックス粉末２〜５０質量部、発泡剤粉末０．２〜１０質量部、バインダ０．５〜３０質量部に調整する必要があり、金属粉末５０〜９３質量部、フラックス粉末３〜４５質量部、発泡剤粉末０．５〜８質量部、バインダ０．７〜２８重量部、より好ましくは、金属粉末５５〜９０質量部、フラックス粉末４〜４３質量部、発泡剤粉末０．８〜５質量部、バインダ１〜２５質量部に調整するのが良い。
【００６９】
本発明においては、上記発泡用金属材料（３）を加熱発泡させるものである。すなわち図１（ａ）に示すように、表皮部材としてのアルミニウム合金製容器（１０）内に発泡用金属材料（３）を収容して密閉する。そしてこの発泡用金属材料（３）入りの容器（１０）を加熱して、発泡用金属材料（３）を発泡させて、容器（１０）を表皮部材とする金属発泡成形体（１）を形成するものである。
【００７０】
ここで、加熱発泡時には、加熱温度を５７０〜６１５℃、その加熱温度に到達した後の加熱時間を０〜１５分間とする加熱条件で加熱発泡させるのが良い。より好ましくは、加熱温度を５７５〜６１０℃、加熱時間を３０秒〜１２分間、更に好ましくは、加熱温度を５８０〜６０８℃、加熱時間を３分〜１０分間に調整するのが良い。更に本発明においては、加熱処理中に、温度を次第に低下させて、初期温度を終了温度よりも高く設定するのが好ましい。初期温度と終了温度の温度差は、５〜２０℃、好ましくは、７〜１５℃、より好ましくは８〜１２℃に設定するのが良い。
【００７１】
また加熱発泡後の冷却処理は、自然冷却で行っても強制冷却で行っても良い。例えば上記の発泡温度に到達し、所期の発泡状態が得られた後、強制冷却するようにしても良い。
【００７２】
本発明において、発泡用金属材料（３）の発泡時には、その材料中に配合されるフラックス粉末によって、金属粉末の酸化膜が破壊されるため、金属粒子間の融合がスムーズに行われるとともに、その溶融金属が発泡剤粉末のガス化によって撹拌されつつ、溶融金属中に気泡が保持されることにより、発泡金属（２）が製作される。同時に、フラックス粉末によって、金属製容器（１０）の内表面の酸化膜が破壊されるため、発泡金属（２）と金属製容器（１０）とが確実に融合して、発泡金属と容器（１０）とが接合一体化するものである。
【００７３】
加熱発泡後は、発泡金属（２）の形状や質量に応じて、適宜の条件で冷却して、表皮付きの発泡金属成形体（１）を作製するものである。
【００７４】
なお、発泡用金属材料（３）の発泡は、大気雰囲気中、窒素やアルゴン等の雰囲気中、真空中等、発泡剤がガス化して溶融金属を撹拌し得る環境下で行うことができる。
【００７５】
＜実施例＞
以下に、本発明に関連した実施例、及び本発明の要旨を逸脱する比較例について説明する。
【００７６】
【表１】
2005154901.tif 000003
【００７７】
＜実施例１＞
表１に示すように、金属粉末として８２．１７質量％の粉末状Ａｌ−Ｓｉ系合金（Ｓｉ１０．５％含有）に、非腐食性フラックス粉末として１６質量％の粉末状ＫＡｌＦ4 と、発泡剤粉末として１．８３質量％の粉末状水素化チタンとを配合して、十分に混合撹拌することにより、発泡用金属材料を得た。
【００７８】
こうして得られた発泡用金属材料（３）を、図２（ａ）に示すように、アルミニウム合金製の密閉型容器（２０）内に密閉状態に収容した。すなわち金属材料（３）を容器本体（２１）内に収納し、その容器本体（２１）の上端開口部に上蓋（２２）を被せて、上蓋（２２）を加締め容器本体（２１）に固定することにより、容器（２０）内に発泡用金属材料（３）を密閉収容した。
【００７９】
その後、発泡用金属材料（３）を容器（２０）と共に、窒素雰囲気下において、初期温度６０５℃、終了温度５９６℃の加熱温度で５分間で加熱した。この加熱によって図２（ｂ）に示すように、発泡用金属材料（３）を発泡させた後、放冷して常温まで温度を低下させて、容器（２０）を表皮部材とする発泡金属成形体（１）を作製した。なお、上記の加熱時間は、初期温度到達後からの時間である（以下の実施例及び比較例においても同じ）。
【００８０】
＜実施例２＞
表１に示すように、上記と同様の発泡用金属材料を、図３に示すように、アルミニウム合金製の開放型容器内に収容し、初期温度６０５℃、終了温度５９４℃の温度温度で５分間加熱した後、放冷して、容器を表皮部材とする金属発泡成形体を作製した。なお加熱処理は、上記実施例１と同様、窒素雰囲気下において行った（以下の実施例及び比較例においても同じ）。
【００８１】
＜実施例３＞
表１に示すように、金属粉末８８．１１質量％、フラックス粉末１０質量％、発泡剤粉末１．８９質量％を配合することにより、発泡用金属材料を得た。その材料を密閉容器内に密封した状態で、初期温度６０５℃、終了温度５９８℃の加熱温度で５分間加熱して、表皮付き発泡金属成形体を作製した。
【００８２】
なお、金属粉末、フラックス粉末、発泡剤粉末は、上記実施例１と同種のものが用いられている（以下の実施例及び比較例においても同じ）。
【００８３】
＜実施例４＞
表１に示すように、上記実施例３と同様の発泡用金属材料をアルミニウム合金製の開放型容器内に収容した。なおこの開放型容器は、上記密閉型容器における上蓋を除いた状態のもの（容器本体）と同様の構成を有している。
【００８４】
そして発泡用金属材料を容器と共に、初期温度６０５℃、終了温度５９５℃の加熱温度で５分間加熱して、表皮付き発泡金属成形体を作製した。
【００８５】
＜実施例５＞
表１に示すように、金属粉末６４．３５質量％、フラックス粉末３４質量％、発泡剤粉末１．６５質量％を配合することにより、して発泡用金属材料を得た。その材料を開放型容器内に収容した状態で、初期温度６０５℃、終了温度５９４℃の加熱温度で４分間加熱して、表皮付き発泡金属成形体を作製した。
【００８６】
＜実施例６＞
表１に示すように、実施例５と同様の発泡用金属材料を開放型容器内に収容した状態で、初期温度６０５℃、終了温度５９５℃の加熱温度で４分間加熱して、表皮付き発泡金属成形体を作製した。
【００８７】
＜実施例７＞
表１に示すように、金属粉末７０．２９質量％、フラックス粉末２８質量％、発泡剤粉末１．７１質量％を配合することにより、発泡用金属材料を得た。その材料を密閉容器内に密封した状態で、初期温度６０５℃、終了温度５９８℃の加熱温度で５分間加熱して、放冷した後更に、初期温度６０５℃、終了温度５９５℃の加熱温度で４〜５分間加熱して、表皮付き発泡金属成形体を作製した。
【００８８】
＜実施例８＞
表１に示すように、金属粉末５８．４１質量％、フラックス粉末４０質量％、発泡剤粉末１．５９質量％を配合することにより、発泡用金属材料を得た。その材料を開放容器内に収容した状態で、初期温度６０５℃、終了温度５９５℃の加熱温度で４分間加熱して、表皮付き発泡金属成形体を作製した。
【００８９】
＜実施例９＞
表１に示すように、金属粉末７０．２９質量％、フラックス粉末２８質量％、発泡剤粉末１．７１質量％を配合することにより、発泡用金属材料を得た。その材料を開放容器内に収容した状態で、初期温度６０５℃、終了温度５９５℃の加熱温度で５分間加熱して、表皮付き発泡金属成形体を作製した。
【００９０】
＜実施例１０＞
表１に示すように、金属粉末８２．１７質量％、フラックス粉末１６質量％、発泡剤粉末１．８３質量％を配合することにより、発泡用金属材料を得た。その材料を密閉容器内に密封した状態で、初期温度６００℃、終了温度５８０℃の加熱温度で５分間加熱して、放冷した後更に、初期温度６０５℃、終了温度５９５℃の加熱温度で５分間加熱して、表皮付き発泡金属成形体を作製した。
【００９１】
＜実施例１１＞
表１に示すように、金属粉末７４．２５質量％、フラックス粉末７．５質量％、発泡剤粉末０．７５質量％、パラフィン系ワックスとポリブテン系液ゴムとの配合物からなるバインダ１７．５質量％を配合することにより、粘土状に結合された発泡用金属材料を得た。その材料を開放型容器内に収容した状態で、初期温度６０５℃、終了温度５９５℃の加熱温度で７分間加熱して、表皮付き発泡金属成形体を作製した。
【００９２】
＜実施例１２＞
表１に示すように、上記実施例１１と同様の結合状態の発泡用金属材料を開放型容器内に収容した状態で、６０５℃の加熱温度で４分間加熱して、表皮付き発泡金属成形体を作製した。
【００９３】
＜実施例１３＞
表１に示すように、上記実施例１１と同様の結合状態の発泡用金属材料を開放型容器内に収容した状態で、初期温度６０５℃、終了温度５９５℃の加熱温度で４分間加熱して、表皮付き発泡金属成形体を作製した。
【００９４】
＜比較例１＞
上表１に示すように、金属粉末９７質量％、フラックス粉末２質量％、発泡剤粉末１質量％を配合することにより、金属材料を得た。その材料を密閉容器内に密封した状態で、初期温度６０５℃、終了温度５９５℃の加熱温度で５分間加熱したところ、発泡用金属材料は、溶けずに成形することができなかった。
【００９５】
＜比較例２＞
上表１に示すように、金属粉末２５質量％、フラックス粉末６０質量％、発泡剤粉末１５質量％を配合することにより、金属材料を得た。その材料を開放容器内に収容した状態で、初期温度６０５℃、終了温度５９５℃の加熱温度で５分間加熱したところ、発泡用金属材料は、発泡せず成形することができなかった。
【００９６】
＜評価＞
下表２に示すように、上記実施例の発泡金属成形体に対し、外観状態を目視により評価し、更に発泡率、発泡密度をそれぞれ測定した。更に実施例１、６、７、８、１０により得られた発泡金属成形体の抜け荷重を、直径１６ｍｍの鉄芯を用いて測定した。
【００９７】
また下表３に示すように、上記実施例１、６、７、８、１０の抜け荷重と発泡率との関係を下表３に示す。
【００９８】
【表２】
2005154901.tif 000004
【００９９】
【表３】
2005154901.tif 000005
【０１００】
上表２から明らかなように、本発明に関連した発泡成形体は、発泡率が高くて軽量である上、耐圧荷重も大きいものであった。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】この発明の一例としての発泡金属成形体の製造方法を説明するための図であって、同図（ａ）は発泡用金属材料を発泡前の状態で示す模式断面図、同図（ｂ）は発泡後の状態で示す模式断面図である。
【図２】この発明に関連した第１実施例を説明するための図であって、同図（ａ）は発泡用金属材料を発泡前の状態で示す模式断面図、同図（ｂ）は発泡後の状態で示す模式断面図である。
【図３】この発明に関連した第２実施例を説明するための図であって、同図（ａ）は発泡用金属材料を発泡前の状態で示す模式断面図、同図（ｂ）は発泡後の状態で示す模式断面図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１…表皮付き金属発泡成形体
２…発泡金属成形体
３…発泡用金属材料
１０…金属製容器
２０…密閉型金属製容器
３０…開放型金属製容器
【図１】
2005154901.tif 000006
【図２】
2005154901.tif 000007
【図３】
2005154901.tif 000008