Métaux amorphes pour la première fois dans la matrice polymère

Première du processus AMM à deux composants. Une jointure en silicone est directement moulée sur les pièces en métal amorphe. (Photo : ENGEL) / Première du processus AMM à deux composants. Une jointure en silicone est directement moulée sur les pièces, qui sont en métal amorphe. (Photo : ENGEL)

Engel a conçu la machine d'injection plastique Victory AMM hydraulique spécifiquement pour le traitement des matériaux Amloy. (Image : ENGEL) / Sur la base de sa gamme Victory hydraulique et sans barres de fixation éprouvée, ENGEL a développé une nouvelle machine d'injection pour le traitement des métaux amorphes de la gamme de produits Amloy de Heraeus. (Image : ENGEL)

Pour la fabrication de pièces de démonstration de boîtiers à deux composants, ENGEL combine une victory 120 AMM avec une machine d'injection verticale insert 60V/45. (Photo : ENGEL)

ENGEL et Heraeus ont réussi à réduire le temps de cycle jusqu'à 70 % dans le traitement des métaux amorphes par injection par rapport aux solutions de fabrication précédentes. Les deux partenaires du système ouvrent ainsi la porte aux alliages métalliques avec leurs propriétés très particulières à la production en série dans un large domaine d'application. Lors du K 2019 du 16 au 23 octobre à Düsseldorf, ENGEL présentera la prochaine étape majeure de développement. Pour la première fois, des pièces à deux composants en métal amorphe et en silicone seront produites – et cela dans une cellule de fabrication entièrement automatisée.

Les métaux amorphes sont extrêmement durs en raison de leur structure désordonnée et non cristalline, tout en étant très élastiques. Ils possèdent un très bon comportement de restitution, sont extrêmement résistants à la corrosion et, selon la norme ISO 10993-5, biocompatibles. Avec cette combinaison de propriétés, ces alliages surpassent l'acier, le titane et de nombreux autres matériaux.

Pour le traitement des métaux amorphes de la gamme Amloy de Heraeus, ENGEL a développé une nouvelle machine d'injection basée sur sa série hydraulique éprouvée et sans poutre victory. La ENGEL victory AMM – Amorphous Metal Moulding – fournit des pièces prêtes à l'emploi avec une très haute qualité de surface en cycles très courts.

Processus entièrement automatisé

Lors du K, ENGEL combine une victory 120 AMM pour la fabrication de pièces de boîtiers à deux composants avec une machine d'injection verticale ENGEL insert 60V/45, équipée d'un plateau tournant à 2 stations. Pour la fabrication entièrement automatisée, la cellule de production intègre à la fois un robot ENGEL viper Linear et un robot à bras articulé ENGEL easix.

Dans une première étape, la pièce de base du boîtier est d'abord moulée par injection sur la victory AMM à partir d'une alliage Amloy à base de zirconium. Pour cela, le robot viper prélève une pièce brute Amloy dans le déchargeur et la transmet à l'unité d'injection. En moins de 70 secondes, la pièce métallique est entièrement formée. Le viper prélève la pièce et la dépose dans un plateau. De là, le robot à bras articulé easix prend le relais. Il place la pièce Amloy dans la moitié inférieure du moule de la machine d'insertion, où une jointure en silicone liquide (LSR) est injectée. Grâce à de fines perforations dans la surface du boîtier, la composante élastomère remplit également de manière fiable la structure d'étanchéité située sur la face inférieure de la pièce.

Les deux outils proviennent de partenaires de longue date d'ENGEL. L'outil pour le processus AMM est fourni par Flex, et celui pour le traitement du LSR par Starlim Sterner, pour le salon K.

Équipé pour la production en série

Les pièces de démonstration produites en direct combinent les exigences des appareils électroniques portables avec les propriétés innovantes des matériaux Amloy. De plus, l'injection en deux composants ouvre de nouvelles possibilités pour la conception de cadres de boîtiers presque incassables, étanches à la poussière et à l'eau, tout en étant imperméables aux ondes radio. « Surtout pour l'industrie de l'électronique grand public, la fabrication hybride entièrement automatisée offre un grand potentiel », souligne Gerhard Dimmler, responsable de la recherche et du développement produits chez ENGEL AUSTRIA. « Nos travaux de développement ont confirmé qu'il est possible de réaliser des connexions stables avec Amloy non seulement avec du silicone, mais aussi avec d'autres élastomères et thermoplastiques dans le moulage multi-composants. »

Dans la gamme Amloy, des alliages à base de zirconium et de cuivre sont disponibles pour les applications en série. Des alliages à base de titane, de fer et de platine sont en préparation. Avec cette diversité de matériaux, Heraeus et ENGEL offrent un spectre d'utilisation particulièrement large, allant des appareils électroniques portables aux instruments durables pour la chirurgie mini-invasive, en passant par des suspensions stables et des pièces d'entraînement résistantes à l'usure pour l'aérospatiale, ainsi que des éléments de décoration haut de gamme pour l'automobile, jusqu'aux composants d'horlogerie résistants à l'usure.