[发明专利]金属模制体和用于制造金属模制体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多层的金属模制体，其具有一金属泡沫矩阵，一 个单件式或多件式的嵌件嵌进所述金属泡沫矩阵内，其中金属泡沫矩 阵和嵌件彼此形锁合地连接，以及涉及一种用于制造这样的金属模制 体的方法。

背景技术

这样的金属模制体例如由DE 203 13 655 U1公开，其描述了一种 由泡沫铝构成的防弹的元件，所述泡沫铝具有嵌进其内的网状的加强 件，其中加强件作为网眼织物或编织物由钢丝构成。网眼编织物是这 样的一种编织物，其中多个连续的金属丝连接成编织物。各单个金属 丝之间的接触位置在此可以是刚性的或松动的。被射击时，连续的金 属丝通过待停止的射弹或者飞弹承受高的拉应力和拉伸，从而需要高 强度和高延展的钢丝，或者钢丝必须相应地设计尺寸。尽管因此可获 得良好的防弹性，但是由此提高了这样的金属模制体的成本。

发明内容

因此本发明的目的在于，提供一种金属模制体，其不具有上述的 缺点并且此外对侵入的或冲击的物体，如物体的冲击，例如由于附近 的爆炸或射弹，具有更佳的强度。

上述目的通过本发明如此实现，即嵌件构成为易剪切的环编织物， 其具有松动地嵌套连接的各环。本发明的用于制造多层的金属模制体 的方法的特征在于下面的步骤：提供用于金属模制体的金属铸型；在 金属铸型内设置至少一个单件式或多件式的嵌件，所述嵌件的形式为 易剪切的环编织物并且具有松动地嵌套连接的环；熔化金属；将气体 导入熔化的金属内，以便发泡熔化的金属，其中制成可流动的金属泡 沫；将所述可流动的金属泡沫引入金属铸型内；并且冷却金属铸型内 的金属，其中金属凝固，以构成金属模制体。

在负载(通过侧向的碰撞或在射击下)作用下，易剪切 (schubweich/free to shear)的环编织物的各单个的环在金属泡沫矩 阵内彼此滑动。由此强烈减小作用在各单个环上的负载，但是同时提 高提高复合件的强度，因为该复合件可以消散大量的能量。此外显著 减小复合件中的震荡波传播并且能够构成宽的裂纹前沿用于能量吸 收。利用的本发明的金属模制体因此可以获得一个非常轻的构件，其 具有直至最高的防弹等级B7。这样的金属模制件可以例如用作汽车中 或建筑物上的装甲板，也可以用作人员的盾牌。

这个作用被进一步提高，当在金属泡沫矩阵内并排地或接连地设 置多个环编织物时，其中环编织物也可以彼此偏置地设置。

根据应用，金属泡沫矩阵具有一个基本上单模态的气孔大小分布。 金属泡沫矩阵的气孔大小也可以从金属模制体的一个侧面朝着对置的 侧面逐渐地增加，由此可以进一步提高金属模制体的强度。

通过将环编织物预紧在金属泡沫矩阵内，可以提高金属模制体的 强度。

对于用作防弹的装甲板的应用特别有利的是，在金属模制体的一 个侧面上加设一个由均质的和/或各向同性的材料制成的其它层，如石 膜，因为撞击的子弹断裂并且子弹的轨迹改变并且因此减小其影响。 为了这样的应用有利的是，将所述层面对射击的方向。

附图说明

本发明接下来借助于示意的、非限制性的附图1至7描述，其示 出有利的实施例。其中

图1一个多层的金属模制体的示意图；

图2至4本发明的金属模制体的横向剖视图；

图5环编织物的视图；

图6用于环编织物的可能的环的示例；

图7用于制造本发明的金属模制体的装置。

具体实施方式

图1示出一个刚性的面状的多层的金属模制体1，其中长宽高的 比例有利地根据关系l、h＞＞b选择，因此得到一个具有大面积的侧面 2的面状的金属模制体1。金属模制体1可以构成为板、盘或者具有任 意的弯曲和任意的横截面的壳体。金属模制体1基本上由金属泡沫矩 阵4、优选泡沫铝构成，在其中嵌进一个或多个单件式或多件式的嵌 件3。金属泡沫4和嵌件3在此形锁合地彼此连接并且构成一个复合 件。由于金属模制体1的制造方式(通过铸造方法)，可以通过粘结 也导致一定的材料锁合(materialschlüssigen)的连接，然而仅仅直至 大约最大30％，就断裂强度和拉伸强度而言。