Schwertheim (AT)
13 aug. 2015
2 minuten
Met hulp van het Amerikaanse Liquidmetal is Engel nu ook in staat metaallegeringen te spuitgieten. Daartoe is de producent van spuitgietmachines een exclusief partnerschap aangegaan met het Amerikaanse Liquidmetal Technologies. Engel is daarmee wereldwijd de enige aanbieder van het spuitgieten van ‘Liquidmetal’ materialen. Engel presenteerde deze samenwerking tijdens een symposium dat van in juni werd gehouden in St. Valentin en Linz in Oostenrijk.
Liquidmetal is een klasse van materialen met volledig nieuwe eigenschappen. De zirkonium legeringen zijn amorf, dat door zijn niet-kristallijne structuur ook wordt aangeduid als metallisch glas. Onderdelen uit deze materialen zijn zeer taai en tegelijkertijd zeer flexibel, wat leidt tot een goed herstelgedrag. Zo heeft staal een elasticiteit van 0,2 procent, titanium van 1 procent en Liquidmetal legeringen van 2 procent. Deze materialen zijn door hun lage specifieke gewicht en uitstekende corrosieweerstand voorbestemd voor gebruik in mechanisch zwaar belaste precisiecomponenten.
Engel heeft op basis van zijn volelektrische machineserie e-motion voor het spuitgieten van deze materialen een nieuwe spuitgietmachine ontwikkeld. De zogeheten Liquid Metal Machine verschilt voornamelijk aan de inspuitkant van de traditionele spuitgietmachines voor kunststoffen. De Liquidmetal legeringen zijn beschikbaar in de vorm van ronde staven. Deze zogeheten blanks worden automatisch toegevoerd aan een smeltkamer, waar het materiaal onder hoogvacuüm wordt gesmolten door inductie. In plaats van een schroef, is de machine voorzien van een zuiger, waardoor de gesmolten metaallegering wordt geïnjecteerd in een thermisch geïsoleerde matrijs.
Alternatief voor MIM
Engel presenteert hiermee een alternatief voor Metal Injection Moulding (MIM) en cnc-bewerkingen. Op een cnc-bewerkingscentrum worden metalen componenten gefreesd uit een blok metaal en verder bewerkt door onder andere frezen, boren, slijpen en draaien. In vergelijking met het spuitgieten is dit zeer tijdrovend en daardoor kostbaar.
Metaalspuitgieten of MIM is een technologie waarmee je in drie stappen een metalen product kunt produceren met volwaardige materiaaleigenschappen. Het basismateriaal bestaat uit metaalgranulaat (feedstock), gemaakt uit metaalpoeder en kunststofpoeder. De feedstock wordt onder een temperatuur van 160 graden Celsius verhit en vervolgens gespuitgiet in een matrijs. Daarna vindt onder dezelfde temperatuur het debinden van het kunststof plaats. Tot slot wordt het metaal-kunststof product gesinterd onder een temperatuur van 1.400 graden Celsius. In dat sinterproces krimpt het product 20 procent tot de gewenste afmetingen. Daarna zijn er vaak nog nabewerkingen nodig vanwege het ruwe oppervlak na het sinteren. Deze extra processtappen kunnen, afhankelijk van de wanddikte, een lange tijd in beslag nemen.
Geen afval
Deze nadelen worden vermeden met de Liquidmetal-techniek. Het levert zeer efficiënte precisie-onderdelen op met een zeer hoge oppervlaktekwaliteit. De cyclustijden variëren gemiddeld genomen van 2 tot 3 minuten en liggen ver onder de doorlooptijden van cnc-bewerkingscentra. Een ander voordeel van Liquidmetal processing is dat er geen afval ontstaat.
Licenties
Engel ziet goede mogelijkheden voor de Liquidmetal-technologie in de medische sector. Tijdens het symposium in juni werden onderdelen voor een medische tang (foto links) 
van Liquidmetal-legering getoond. Andere toepassingen zijn de productie van heupprothesen of stents. De licenties voor het nieuwe proces worden toegekend door Liquidmetal Technologies. Engel levert oplossingen voor spuitgieten aan de licentiepartners.
Voor bedrijven die deze nieuwe technologie willen testen, is er in het technisch centrum van Engel in Schwertberg, Oostenrijk, een Liquidmetal-machine beschikbaar.
