Amorphe Metalle erstmals im Polymerverbund

Premiera procesu dwuskładnikowego AMM. Do części z amorficznego metalu bezpośrednio wtryskuje się uszczelkę silikonową. (Zdjęcie: ENGEL) / Premiere for the two-component AMM process. A silicone seal is directly moulded onto the parts, which are made of amorphous metal. (Picture: ENGEL)

Engel opracował hydrauliczną maszynę do wtrysku Victory AMM specjalnie do przetwarzania materiałów Amloy. (Zdjęcie: ENGEL) / Na podstawie swojej sprawdzonej serii hydraulicznych maszyn Victory bez rygli, ENGEL opracował nową maszynę do wtrysku do przetwarzania amorficznych metali z oferty Heraeus — Amloy. (Zdjęcie: ENGEL)

Do produkcji dwukomponentowych elementów demonstracyjnych obudów na targach K, ENGEL łączy victory 120 AMM z wtryskarką do wtrysku pionowego insert 60V/45. (Zdjęcie: ENGEL)

ENGEL i Heraeus zdołali zredukować czas cyklu nawet o 70 procent w porównaniu do wcześniejszych rozwiązań produkcyjnych podczas przetwarzania amorficznych metali w formie wtryskowej. Obaj partnerzy systemowi otwierają tym samym drzwi do masowej produkcji stopów metali o ich wyjątkowych właściwościach w szerokim zakresie zastosowań. Na targach K 2019 od 16 do 23 października w Düsseldorfie ENGEL zaprezentuje kolejny duży krok rozwojowy. Po raz pierwszy będą produkowane dwuskładnikowe elementy z amorficznego metalu i silikonu – i to w w pełni zautomatyzowanej komorze produkcyjnej.

Amorficzne metale są ze względu na swoją nieuporządkowaną, niekrystaliczną strukturę niezwykle twarde, a jednocześnie wysoce elastyczne. Charakteryzują się bardzo dobrym zachowaniem sprężystości, są wyjątkowo odporne na korozję i zgodnie z ISO 10993-5 biokompatybilne. Dzięki tej kombinacji właściwości stopy te przewyższają stal, tytan i wiele innych materiałów.

Do przetwarzania amorficznych metali z serii Amloy firmy Heraeus ENGEL opracował na bazie swojej sprawdzonej hydraulicznej i bezramowej serii victory nową maszynę do wtrysku. ENGEL victory AMM – Amorphous Metal Moulding – dostarcza w bardzo krótkich cyklach gotowe elementy z bardzo wysoką jakością powierzchni.

Proces w pełni zautomatyzowany

Na targach K ENGEL łączy w produkcji dwuskładnikowych obudów demo victory 120 AMM z maszyną do wtrysku ENGEL insert 60V/45 z pionowym układem wtryskowym, wyposażoną w dwustanowy obrotowy stół. Do pełnej automatyzacji produkcji zintegrowano komorę produkcyjną zarówno z robotem ENGEL viper Linear, jak i z robotem ENGEL easix z ramieniem skrętnym.

W pierwszym etapie pracy, na victory AMM, wtryskuje się podstawowy korpus obudowy z stopu Amloy oparty na zirkonowym. W tym celu robot viper pobiera odlewek Amloy z dozownika i przekazuje go do jednostki wtryskowej. Po mniej niż 70 sekundach komponent metalowy jest gotowy do wyjęcia. Viper pobiera element i odkłada go na tacę. Stamtąd przejmuje go robot easix z ramieniem skrętnym. Umieszcza on komponent Amloy w dolnej części narzędzia na obrotowym stole maszyny insert, gdzie wtryskuje się uszczelkę z ciekłego silikonu (LSR). Przez drobne otwory w powierzchni obudowy elastomer dokładnie wypełnia strukturę uszczelniającą na spodzie elementu.

Oba narzędzia pochodzą od długoletnich partnerów ENGEL. Narzędzie do procesu AMM dostarcza firma Flex, a do przetwarzania LSR firma Starlim Sterner, które są dostępne na targach K.

Przygotowane do produkcji seryjnej

Na żywo produkowane elementy demo łączą wymagania przenośnych urządzeń elektronicznych z nowatorskimi właściwościami materiałów Amloy. Ponadto wtrysk dwuskładnikowy otwiera nowe możliwości konstrukcyjne dla niemal niezniszczalnych, pyłoszczelnych i wodoodpornych obudów, które jednocześnie są odporne na fale radiowe. „Przede wszystkim dla przemysłu elektroniki użytkowej pełna automatyzacja hybrydowej produkcji otwiera duży potencjał” – podkreśla Gerhard Dimmler, kierownik działu badań i rozwoju produktów w ENGEL AUSTRIA. „Nasze prace rozwojowe potwierdziły, że można uzyskać stabilne połączenia z Amloy nie tylko za pomocą silikonu, ale także innych elastomerów i termoplastów w wieloskładnikowym wtrysku.”

W serii Amloy dostępne są stopy na bazie zirkonu i miedzi do zastosowań seryjnych. Stopy na bazie tytanu, żelaza i platyny są w przygotowaniu. Dzięki tej różnorodności materiałów Heraeus i ENGEL otwierają szczególnie szeroki zakres zastosowań, od przenośnych urządzeń elektronicznych, przez trwałe instrumenty do minimalnie inwazyjnej chirurgii, stabilne zawieszenia i elementy napędowe odporne na zużycie w lotnictwie i kosmonautyce, po wysokiej jakości elementy dekoracyjne do samochodów i elementy zegarków odporne na ścieranie.