Metaallegeringen spuitgieten – efficiënt en met een zeer hoge oppervlaktekwaliteit

Engel Benelux ,  2 december 2015
Engel spuitgietmachine01

Met Liquidmetal® zet ENGEL de deur open voor volledig nieuwe materiaalklassen en producteigenschappen; metaallegeringen kunnen vanaf nu efficiënt worden gespuitgiet. Als exclusieve machinebouwpartner van Liquidmetal Technologies in Rancho Santa Margarita, Californië, USA, biedt ENGEL als enige aanbieder ter wereld systeemoplossingen voor het spuitgieten van Liquidmetal®-materialen aan. Tijdens het symposium medio juni in Oostenrijk presenteerde ENGEL deze technologie voor de eerste keer aan het publiek.

 

 

Onderdelen met geheel nieuwe eigenschappen

Liquidmetal® staat voor een materiaalklasse met geheel nieuwe eigenschappen. De zirkonium-legeringen hebben een amorfe, dat wil zeggen niet-kristallijne structuur; daarom worden deze ook wel metallisch glas genoemd. Onderdelen die zijn gemaakt van deze materialen zijn extreem hard, maar tevens zeer elastisch, wat leidt tot een zeer goed herstelgedrag. Terwijl staal bijvoorbeeld een elasticiteit van 0,2% en titanium van 1% heeft, ligt de karakteristieke waarde voor onderdelen van Liquidmetal®-legeringen bij 2%. Verder onderscheiden de materialen zich door hun geringe specifieke gewicht en een uitstekende corrosiebestendigheid. Dit scala aan eigenschappen maakt deze legeringen bijzonder geschikt voor toepassing in precisie-onderdelen die mechanisch zwaar worden belast.

 

 

Nieuwe machinetechniek met standaardrobotica

Om deze materialen te kunnen spuitgieten, heeft ENGEL, op basis van de beproefde volelektrische machineserie ENGEL e-motion, een nieuwe spuitgietmachine ontwikkeld. De Liquidmetal®-machine verschilt vooral bij het inspuiten van een gebruikelijke spuitgietmachine voor de verwerking van kunststof. De Liquidmetal®-legeringen zijn verkrijgbaar in de vorm van afgekorte ronde staven. Deze onbewerkte stukken worden geautomatiseerd naar een smeltkamer gevoerd, waar het materiaal onder hoogvacuüm door middel van inductie wordt gesmolten. In plaats van een schroef heeft de machine een zuiger waarmee de gesmolten metaallegering in een getempereerde matrijs wordt gespoten. Door het zeer snel afkoelen onder afsluiting van zuurstof wordt de amorfe structuur gevormd die verantwoordelijk is voor de uitstekende eigenschappen. Voor het uitnemen van de onderdelen worden standaardrobots gebruikt – bijvoorbeeld uit de serie ENGEL viper.

Met Liquidmetal® presenteert ENGEL een alternatief voor het Metal Injection Moulding (MIM) en de CNC-bewerking, dat in één productiestap en in korte cycli gebruiksklare onderdelen levert met een zeer hoge oppervlaktekwaliteit. De cyclustijden liggen tussen de 2 en 3 minuten en daarmee duidelijk onder de bewerkingstijden van CNC-centra. Een ander voordeel van de Liquidmetal®-verwerking is dat er geen afval bij ontstaat, omdat de aanspuitingen kunnen worden gerecycled.

 

Van de medische tot en met de lucht- en ruimtevaarttechniek

In de medische techniek ziet ENGEL goede mogelijkheden voor de Liquidmetal®-technologie. Daarom werden tijdens het ENGEL-symposium onderdelen voor medische tangen van een liquidmetal-legering gemaakt. Denkbaar zijn ook endoprothesen zoals heupgewrichten of stents. Dankzij de uitstekende mechanische eigenschappen van het materiaal kunnen ook met geringe wanddiktes zeer sterke onderdelen worden gerealiseerd. Daarnaast wordt er een veelvoud aan toepassingen mogelijk op het gebied van elektronica, lucht- en ruimtevaart en in de sporttoestellenindustrie. Voor individuele demonstraties en proefspuiten staat in het technisch centrum van ENGEL in Schwertberg, Oostenrijk, een Liquidmetal®-machine ter beschikking.

 


Engel Benelux is Lid van het Mikrocentrum High Tech Platform.