Schaumbildung (Foaming) bezeichnet die gezielte Erzeugung eines porösen, zellulären Gefüges in Flüssigkeiten oder Schmelzen durch Einbringen oder Erzeugen einer Gasphase. In der Werkstofftechnik ist Foaming ein zentraler Prozess zur Herstellung von Metall‑, Keramik- und insbesondere Polymerschäumen mit definierter Dichte, Zellgröße und Zellmorphologie (offen/geschlossen).

Grundlage ist das Zusammenspiel von Keimbildung der Gasblasen, deren Wachstum infolge Gasdiffusion und Druckentlastung sowie der Stabilisierung der Zellstruktur durch die erstarrende oder viskoelastische Matrix. Die Prozessführung (Temperatur, Druck, Viskosität, Oberflächenspannung) bestimmt die resultierende Porenstruktur und damit mechanische, thermische und akustische Eigenschaften.

Wichtige Schäumverfahren umfassen chemische und physikalische Schäumung, Gasauflösungsschaumung (inkl. superkritische CO₂-Schaumverfahren), Gefrierformschäumen sowie SCF-Injektionsschaumtechnologie. Moderne Ansätze wie Ultraschall-Schaumbildungstechnik und aktives Aufschäumen ermöglichen eine präzisere Steuerung der Blasenkeimbildung. Der Schmelzporenbildungsprozess beschreibt hierbei die Blasenentstehung und ‑evolution in der polymerschmelze.

Für Wissenschaftler stehen quantitative Zusammenhänge zwischen Prozessparametern, Zellstruktur und Eigenschaften im Vordergrund, z.B. Struktur-Eigenschafts-Beziehungen für Energieabsorption, Wärmeleitfähigkeit oder Diffusionsbarrieren. Modellierung (CFD, Blasenkoaleszenzmodelle) und in-situ-Charakterisierung (Röntgen, Ultraschall) sind Schlüsselwerkzeuge, um Foaming-Prozesse zu verstehen und anwendungsorientiert zu optimieren.