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Amorphe Metalle – spritzgegossen

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Bits für Schraubendreher spritzen Engel und Heraeus live auf dem Messestand. Diese Technologie ist jetzt lizenzfrei verfügbar – auch das ist neu. Bild: Heraeus
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Heraeus und Engel Austria setzen auf der Hannover Messe 2019 den Startschuss für die Großserienproduktion von Teilen aus amorphen Metallen – und führen den Prozess gemeinsam in Halle 3, Stand E32, vor.

Bei der neuen Materialreihe Amloy von Heraeus handelt es sich um Legierungen amorpher Metalle, die für den Spritzguss optimiert sind. Sie bieten Eigenschaften, die sich bisher ausschlossen, teilt der Technologiekonzern mit. Sie eignen sich für mechanisch stark beanspruchte Komponenten, die hohe Zuverlässigkeit, Verschleißarmut, Kratzfestigkeit und Reproduzierbarkeit erfordern. Die Zirkon-basierten Legierungen und Materialien auf Kupferbasis verlassen jetzt die Pilotphasen und sind für Großserien bereit. Um das Potenzial zu zeigen, produzieren Heraeus und Spritzgießmaschinenbauer Engel auf dem Messestand live Bits für Schraubendreher.

Die ungeordnete – amorphe – Atomstruktur gibt den amorphen Metallen ihren Namen. Komponenten aus Amloy sind hochelastisch und hart zugleich, von geringer Wandstärke und dabei widerstandsfähig, leicht und robust. Amloy ist äußerst korrosionsbeständig und biokompatibel gemäß ISO 10993-5.

Mit dieser Kombination ist das Material Stahl, Titan und anderen Werkstoffen überlegen und eröffnet ein breites Einsatzspektrum. Beispiele sind bruchsichere Leichtbaurahmen von portablen Elektronikgeräten, Instrumente für die minimalinvasive Chirurgie, Federungen und verschleißfeste Antriebsteile für die Luft- und Raumfahrt, Dekorelemente für das Automobil sowie abriebfeste Uhrwerkbauteile. Derzeit arbeitet Heraeus an weiteren Amloy-Legierungen auf Basis von Titan, Eisen und Platin.

Auf einer neu entwickelten, hydraulischen Engel-Spritzgießmaschine Victory AMM entstehen die Komponenten automatisch mit Einspritzgeschwindigkeiten um 1000 mm/s. Die Zykluszeit ist um bis zu 70 % reduziert gegenüber bisherigen Spritzgieß-Lösungen für amorphe Metalle. Die Heizleistung sinkt ebenfalls um 40 bis 60 %, teilen die Partner mit. In 60 bis 120 s entstehen ein oder mehrere Bauteile, je nach Größe und Geometrie, in nur einem Arbeitsschritt. Bei einer Oberflächenfeinheit von 0,05 µm Ra seien Nachbearbeitung oder Veredelung meist überflüssig.

Gegenüber dem MIM-Verfahren (Metal Injection Molding) ist das Spritzgießen amorpher Metalle überlegen, weil sich keine zusätzlichen Arbeitsschritte wie Entbindern und Sintern anschließen. Auch die CNC-Bearbeitung ist zeitintensiver und verursacht im Vergleich dazu viel Abfall.



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