Susanne Zinckgraf

Engel

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Additive Fertigung

Metalllegierungen
effizient spritzgießen

Mit Liquidmetal stößt Engel die Tür zu einer völlig neuen Werkstoffklasse und Verarbeitungseffizienz für Metalllegierungen auf. Die neue Werkstoffklasse und Verarbeitungstechnologie richtet sich an Produktentwickler, Produktionsverantwortliche und Geschäftsführer in der metall- und kunststoffverarbeitenden Industrie. „Bauteile aus Liquidmetal-Legierungen sind extrem hart und gleichzeitig hochelastisch“, sagt Claus Wilde, Geschäftsführer von Engel Deutschland und Leiter des Technologieforums Stuttgart. „Diese einzigartige Kombination von Eigenschaften ermöglicht einerseits ganz neue Produktideen und bietet andererseits die Chance, bislang aus etablierten metallischen und polymerbasierten sintermetallischen Werkstoffen gefertigte Bauteile zu optimieren.“

Entwickelt wurden die Zirkonium-Legierungen von Liquidmetal Technologies in Rancho Santa Margarita (USStaat Kalifornien). Als Maschinenbaupartner ist Engel der einzige Anbieter weltweit, der Maschinen und Systemlösungen für die Spritzgießverarbeitung von Liquidmetal-Materialien anbietet. Ein dritter Partner ist der Material- Distributor Materion mit Stammsitz in Mayfield Heights (USStaat Ohio).

Auf Basis der vollelektrischen Baureihe E-motion hat Engel für die Verarbeitung der Legierungen eine neue Spritzgießmaschine entwickelt. Diese unterscheidet sich vor allem auf der Einspritzseite von einer herkömmlichen Spritzgießmaschine für die Verarbeitung von Kunststoffen. Die Liquidmetal-Rohlinge werden automatisiert einer Schmelzekammer zugeführt, wo das Material im Hochvakuum mittels Induktion aufgeschmolzen wird. 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 Bauteileigenschaften verantwortlich ist.

In nur einem Arbeitsschritt liefert der Liquidmetal-Prozess einsatzfertige Präzisionsteile mit einer sehr hohen Oberflächengüte und stellt damit eine wirtschaftliche Alternative zum Metal Injection Moulding (MIM) und der CNC-Bearbeitung dar.

In einem 2-fach-Werkzeug werden zwei spiegelbildliche, dreidimensional anspruchsvolle Teile produziert. Damit sich diese später zusammenstecken lassen, ist die Passgenauigkeit besonders wichtig. Auch die feinsten Strukturen werden präzise abgebildet. Müssten die abgewinkelten Teile mit ihren jeweils langen, filigranen Schenkeln aus einem Metallblock gefräst werden, läge der Abfallanteil bei 90 Prozent.

Dank ihrer herausragenden Eigenschaften sind Liquidmetal-Legierungen prädestiniert für die Herstellung von mechanisch hoch beanspruchten Präzisionsbauteilen. Unter anderem in der Medizintechnik, der Elektronik, der Luft- und Raumfahrt sowie in der Sportgeräteindustrie eröffnet sich ein breites Anwendungsspektrum. Apple und Swatch gehören zu den ersten Lizenznehmern.

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