Eerder voor het eerst in polymeercombinaties: amorfe metalen

Première voor het twee-componenten-AMM-proces. Aan de onderdelen van amorf metaal wordt direct een siliconenafdichting gespoten. (Afbeelding: ENGEL) / Premiere voor het twee-componenten-AMM-proces. Een siliconenafdichting wordt rechtstreeks op de onderdelen gespoten, die van amorf metaal zijn gemaakt. (Afbeelding: ENGEL)

Engel heeft de hydraulische Victory AMM-spritzgietmachine specifiek ontwikkeld voor de verwerking van Amloy-materialen. (Afbeelding: ENGEL) / Op basis van haar bewezen hydraulische en tie-bar-loze Victory-reeks heeft ENGEL een nieuwe spuitgietmachine ontwikkeld voor de verwerking van amorfe metalen uit het Amloy-productassortiment van Heraeus. (Afbeelding: ENGEL)

Voor de productie van twee-componenten behuizingsdemo-onderdelen op de K-beurs combineert ENGEL een victory 120 AMM met een ENGEL insert 60V/45 verticale spuitgietmachine. (Afbeelding: ENGEL)

ENGEL en Heraeus zijn erin geslaagd om de cyclustijd bij de verwerking van amorfe metalen in spuitgieten met tot wel 70 procent te verminderen in vergelijking met eerdere productietechnologieën. De twee systeempartners openen hiermee de deur voor grootschalige productie van metaallegeringen met hun bijzondere eigenschappen in een breed toepassingsveld. Tijdens de K 2019 van 16 tot 23 oktober in Düsseldorf presenteert ENGEL de volgende grote ontwikkelingsstap. Voor het eerst worden twee-componenten-onderdelen uit een amorfe metaal en siliconen geproduceerd – en dat in een volledig geautomatiseerde productiezuil.

Amorfe metalen zijn vanwege hun ongeordende, niet-kristallijne structuur extreem hard en tegelijk hoogelastisch. Ze beschikken over een zeer goede terugvering, zijn uiterst corrosiebestendig en volgens ISO 10993-5 biocompatibel. Met deze combinatie van eigenschappen zijn de legeringen staal, titanium en vele andere materialen superieur.

Voor de verwerking van amorfe metalen uit de Amloy-productlijn van Heraeus heeft ENGEL op basis van haar bewezen hydraulische en holloze Victory-serie een nieuwe spuitgietmachine ontwikkeld. De ENGEL victory AMM – Amorphous Metal Moulding – levert in zeer korte cyclustijden gebruiksklare onderdelen met een zeer hoge oppervlaktekwaliteit.

Volledig geautomatiseerd proces

Op de K combineert ENGEL voor de productie van twee-componenten behuizingsdemodelen een victory 120 AMM met een ENGEL insert 60V/45 verticale spuitgietmachine, uitgerust met een 2-stations-rotatieschijf. Voor de volledig geautomatiseerde productie integreert de productiezuil zowel een ENGEL viper Linear- als een ENGEL easix scharnierarmrobot.

In een eerste stap wordt op de victory AMM het basiskarakter van het behuizing uit een zirconium-gebaseerde Amloy-legering gespoten. Hiervoor haalt de viper-robot een Amloy-voorraad uit de losmaakbak en geeft deze door aan de spuiteenheid. In minder dan 70 seconden is het metalen onderdeel gevormd. De viper haalt het onderdeel op en legt het in een bakje. Van daaruit neemt de easix scharnierarmrobot het over. Hij plaatst de Amloy-component in de onderste helft van de matrijs op de rotatieschijf van de insertmachine, waar een afdichting uit vloeibaar siliconen (LSR) wordt geïnjecteerd. Via fijne doorbraken in het behuizingsoppervlak vult de elastomeercomponent ook betrouwbaar de afdichtingsstructuur aan de onderkant van het onderdeel.

De twee gereedschappen komen van langjarige ENGEL-partners. Het gereedschap voor het AMM-proces wordt geleverd door Flex, en dat voor de LSR-verwerking door Starlim Sterner voor de K-beurs.

Voor grootschalige productie uitgerust

De live geproduceerde demodelen combineren de eisen van draagbare elektronische apparaten met de nieuwe eigenschappen van de Amloy-materialen. Bovendien opent de twee-componenten-spuitgiettechnologie nieuwe mogelijkheden voor de constructie van bijna onbreekbare, stof- en waterdichte en tegelijk radiofrequentieweerstandige behuizingen. "Vooral voor de consumenten elektronica-industrie biedt de volledig geautomatiseerde hybrideproductie een groot potentieel," benadrukt Gerhard Dimmler, hoofd onderzoek en ontwikkeling producten bij ENGEL AUSTRIA. "Onze ontwikkelingswerkzaamheden hebben bevestigd dat niet alleen met siliconen, maar ook met andere elastomeren en thermoplasten stabiele verbindingen met Amloy kunnen worden gerealiseerd in meercomponenten-spuitgieten."

In de Amloy-productlijn zijn legeringen op basis van zirconium en koper beschikbaar voor grootschalige toepassingen. Legeringen op basis van titanium, ijzer en platina zijn in voorbereiding. Met deze materiaalfamilie openen Heraeus en ENGEL een bijzonder breed toepassingsgebied, van draagbare elektronica tot duurzame instrumenten voor minimaal invasieve chirurgie, stabiele veren en slijtvast aandrijvingsonderdelen voor de lucht- en ruimtevaart, hoogwaardige decoratieve elementen voor de automobielindustrie tot slijtvaste uurwerkonderdelen.