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Liquidmetal

Metallische Gläser mit der Spritzgießmaschine verarbeiten

| Redakteur: Peter Königsreuther

Der Spritzgießprozess für Kunststoffe leitete sich vor Jahrzehnten von der Zink- oder Magnesiumverarbeitung ab. Jetzt setzt das Unternehmen Engel Austria wieder auf metallische Werkstoffe, sogenannte Liquidmetals, die sich mit modifizierten Maschinen sehr gut verarbeiten lassen und ganz neue Perspektiven öffnen, wie es heißt. Vielleicht sind sie auch eine kommende Alternative für den Leichtbau?

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Liquidmetal bezeichnet eine neuartige Materialklasse auf Zirkonium-Basis. Deswegen werden diese Werkstoffe auch metallische Gläser genannt. Wie man dieses Material produktiv in präzise Bauteile verwandeln kann, zeigt der Spritzgießmaschinen-Hersteller Engel, dessen Know-how aus der Kunststoffverarbeitung ideal dafür geeignet ist.
Liquidmetal bezeichnet eine neuartige Materialklasse auf Zirkonium-Basis. Deswegen werden diese Werkstoffe auch metallische Gläser genannt. Wie man dieses Material produktiv in präzise Bauteile verwandeln kann, zeigt der Spritzgießmaschinen-Hersteller Engel, dessen Know-how aus der Kunststoffverarbeitung ideal dafür geeignet ist.
(Bild: Liquidmetal Technologies)

Liquidmetal steht für eine Materialklasse mit völlig neuen Eigenschaften. Die Zirkonium-Legierungen weisen eine amorphe, das heißt nicht-kristalline Struktur auf, weshalb sie auch metallische Gläser genannt werden. Bauteile aus diesen Materialien sind extrem hart, aber gleichzeitig hoch elastisch, was zu einem sehr guten Rückstellverhalten führt. Während Stahl beispielsweise eine Elastizität von 0,2 % und Titan von 1 % aufweist, liegt der Kennwert für Bauteile aus Liquidmetal-Legierungen bei 2 %. Außerdem zeichnen sich die Materialien durch ihr geringes spezifisches Gewicht und eine exzellente Korrosionsbeständigkeit aus. Dieses Eigenschaftsspektrum prädestiniert die Legierungen für den Einsatz in mechanisch hoch beanspruchten Präzisionsbauteilen.

Neuartige Spritzgießmaschinen mit Standard-Robotik

Für die Verarbeitung dieser Materialien im Spritzguss hat Engel auf Basis seiner bewährten vollelektrischen Maschinenreihe Engel e-motion eine neue Spritzgießmaschine entwickelt. Die Liquidmetal-Maschine unterscheidet sich vor allem auf der Einspritzseite von einer herkömmlichen Spritzgießmaschine für die Kunststoffverarbeitung. Die Liquidmetal-Legierungen sind in Form von abgelängten Rundstäben erhältlich. Diese Rohlinge werden automatisiert einer Schmelzekammer zugeführt, wo das Material im Hochvakuum mittels Induktion aufgeschmolzen wird.

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Statt einer Schnecke besitzt die Maschine einen Kolben, mit dessen Hilfe die aufgeschmolzene Metalllegierung in ein temperiertes Werkzeug eingespritzt wird. Durch das sehr schnelle Abkühlen unter Sauerstoffabschluss bildet sich die amorphe Gefügestruktur, die für die herausragenden Eigenschaften verantwortlich ist. Für die Entnahme der Bauteile kommen Standard-Roboter – zum Beispiel aus der Engel viper Baureihe – zum Einsatz. Der Anguss lässt sich unter anderem mit Hilfe einer Wasserstrahlschneidmaschine oder einer mechanischen Schere abtrennen.

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