Erstmals werden amorphe Metalle mit Polymeren kombiniert

Stephen Moore | 13. September 2019

Engel und Heraeus haben im Vergleich zu bisherigen Produktionslösungen für das Spritzgießen amorpher Metalle die Zykluszeiten um bis zu 70 Prozent verkürzt. Damit haben die beiden Systempartner den Weg für die Großserienfertigung dieser Legierungen mit ganz besonderen Eigenschaften für vielfältige Endanwendungen geebnet. Den nächsten großen Schritt dieser Entwicklung stellt Engel auf der K 2019 vor. Erstmals werden Zweikomponententeile aus amorphem Metall und Silikon hergestellt – ein Prozess, der in einer vollautomatischen Fertigungszelle erfolgt.

Auf Basis seiner bewährten hydraulischen und holmlosen Victory-Baureihe hat Engel eine neue Spritzgießmaschine zur Verarbeitung amorpher Metalle aus der Amloy-Produktreihe von Heraeus entwickelt. Der Engel Victory AMM (Amorphous Metal Moulding) liefert innerhalb kürzester Zykluszeiten gebrauchsfertige Teile mit erstklassiger Oberflächengüte.

Für die Produktion von zweikomponentigen Gehäuse-Demoteilen auf der K-Messe kombiniert Engel eine Victory 120 AMM mit einer vertikalen Spritzgießmaschine insert 60V/45, die mit einem Zwei-Stationen-Rundtisch ausgestattet ist. Für den vollautomatischen Produktionsprozess ist die Fertigungszelle sowohl mit einem Engel viper Linearroboter als auch einem Engel easix Knickarmroboter ausgestattet.

Im ersten Schritt wird die Grundstruktur für das Gehäuse des Victory AMM aus einer Amloy-Legierung auf Zirkoniumbasis gespritzt. Dazu entnimmt der Viper-Roboter ein Amloy-Vormaterial aus dem Separator und übergibt es an die Spritzeinheit. Nach weniger als 70 Sekunden nimmt das Metallbauteil seine volle Form an. Die Viper entnimmt das Teil und legt es auf einem Tablett ab. Von da an übernimmt der Knickarmroboter easix die Platzierung des Amloy-Bauteils auf der unteren Formhälfte des Drehtisches der Einlegemaschine, wo eine Dichtung aus flüssigem Silikonkautschuk (LSR) über das Teil gegossen wird. Durch schmale Öffnungen in der Gehäuseoberfläche füllt die Elastomerkomponente auch die Dichtungsstruktur auf der Unterseite des Bauteils konsequent aus.

Beide Formen werden von langjährigen Engel-Partnern hergestellt. Die Form für den AMM-Prozess wurde von Flex bereitgestellt, während Starlim Sterner die LSR-Spritzgussform lieferte.

Die Demoteile kombinieren die Anforderungen tragbarer elektronischer Geräte mit den innovativen Eigenschaften der Amloy-Materialien.

Darüber hinaus eröffnet der Zweikomponenten-Spritzguss neue Möglichkeiten, Gehäuserahmen nahezu unzerstörbar zu gestalten und gleichzeitig einen besseren Schutz vor Staub, Wasser und Funkwellen zu bieten. „Die vollautomatische Hybridproduktion eröffnet insbesondere für die Unterhaltungselektronikindustrie enorme Potenziale“, sagt Gerhard Dimmler, Senior Vice President Produktforschung und -entwicklung bei Engel Austria. „Unsere Entwicklungsarbeit hat bestätigt, dass es im Mehrkomponenten-Spritzguss möglich ist, mit Amloy-Materialien stabile Kombinationen nicht nur von Silikon, sondern auch von anderen Elastomeren und Thermoplasten herzustellen.“

In der Amloy-Produktlinie sind derzeit Legierungen auf Zirkonium- und Kupferbasis für großtechnische Anwendungen verfügbar, außerdem sind Legierungen auf Titan-, Eisen- und Platinbasis in Arbeit. Mit dieser Materialvielfalt decken Heraeus und Engel ein riesiges Spektrum neuer Anwendungen ab. Die Liste umfasst tragbare elektronische Geräte, langlebige Instrumente für die minimalinvasive Chirurgie, stabile Federungs- und verschleißfeste Antriebskomponenten für die Luft- und Raumfahrtindustrie, hochwertige Dekorelemente für Autos und abriebfeste Uhrenkomponenten.

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